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化工原料常见问题

碳酸锂上游供给

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  摘要:

  盐湖卤水、锂辉石与锂云母为锂资源的三大主要类型,已实现工业化开采冶炼,合计探明储量约占全球总储量九成以上。锂资源储备的集中度较高,全球锂资源储量共13025万吨LCE,锂资源储备最多的国家为智利,共计4650万吨,约占全球锂资源总储量的36%。我国锂资源储量约750万吨LCE,以盐湖卤水型锂矿为主,占比接近八成,青海、西藏和四川锂资源储量占国内锂资源储量的绝大部分,总体锂资源勘探开发程度较低。

  2022年全球碳酸锂产量达60.6万吨,相较2016年增长304%。未来近年全球范围内的上游锂资源投产项目仍在推进,预计2025年全球碳酸锂产量将达101.4万吨,年复合增速19%。

  我国是碳酸锂生产大国,在新能源背景刺激下近年来国内碳酸锂产量平稳增长,从2016年的年产7.8万吨增长至2022年的35万吨,年复合增长率达28%。从碳酸锂的生产格局来看,我国碳酸锂生产区位与企业分布相对集中,行业集中度较高。

  碳酸锂的生产周期有一定的季节性特征,主要受到盐湖季节性结冰、以及企业装置定期检修等情况影响。此外,锂资源上游开采流程链条较长,碳酸锂下游正极材料企业扩产时间则相对短,上下游的产能周期不匹配也可能带来阶段性的供需矛盾。

  一、锂资源储备

  锂资源的主要类型包括卤水型(盐湖卤水、地热卤水等)、硬岩型(锂辉石、锂云母、磷锂铝石等)和黏土型(锂黏土等)。其中,盐湖卤水、锂辉石与锂云母为锂资源的三大主要类型,已实现工业化开采冶炼,合计探明储量约占全球总储量九成以上。

  从全球锂资源分布的情况来看,锂资源储备的集中度较高。据美国地质调查局2022年数据,全球锂资源储量共13025万吨LCE。其中,锂资源储备最多的国家为智利,共计4650万吨,约占全球锂资源总储量的36%;澳大利亚有3100万吨探明储量,约占24%;阿根廷共有1350万吨(10%)、中国1000万吨(8%)、美国500万吨(4%),前五大资源准备地区合计占比达81%。

  盐湖卤水目前储量最丰富的锂资源类型,约占全球锂资源储量的60%,主要分布于智利、阿根廷、我国青海和西藏。锂辉石的锂品位较高,通常可达1%-4%,由于冶炼工艺成熟,是目前商业化提锂程度最高的资源类型,主要分布于澳大利亚,在非洲、巴西、我国四川也有资源储备。锂云母是含有铷、铯等伴生金属的资源,锂品味相对低成分结构复杂,提锂难度较高,目前已探明开发的资源全部位于我国江西地区,仍存在大量未完全勘探矿山储量。我国锂资源储量约750万吨LCE,以盐湖卤水型锂矿为主,占比接近八成,青海、西藏和四川锂资源储量占国内锂资源储量的绝大部分,总体锂资源勘探开发程度较低。

  图:全球锂资源分布

  全球锂资源分布.png

  二、全球锂盐投产

  在整个锂产业链中,上游锂资源获取后即进行锂盐的初级和二级生产加工,目前最主要的锂盐产品是碳酸锂和氢氧化锂。由于初级碳酸锂再加工的技术已十分成熟,锂矿冶炼企业基本上均能完成由锂矿直接生产电池级碳酸锂的全过程;盐湖企业由于提纯技术、成本考量等原因,更多生产工业级碳酸锂,之后下游正极材料企业还会根据产品需要,委托加工企业进行提纯除杂。

  近年来随着新能源行业的快速发展,碳酸锂作为新能源汽车动力电池和储能电池主要原材料,市场规模也快速增长。在下游需求驱动下,全球锂资源开发呈明显加速趋势,2017年-2022年全球锂盐产量年均复合增长率达30.3%,2022年全球锂盐产量合计约90.4万吨LCE,同比增长48.2%。

  2022年全球碳酸锂产量达60.6万吨,相比2016年增长304%。我国是全球最大的碳酸锂生产国,2022年产量达37.9万吨,占全球63%。未来近年全球范围内的上游锂资源投产项目仍在推进,阿根廷盐湖在2023-2025年将释放产能,非洲和巴西新建矿山等在2023年后也有集中投产的预期,预计2025年全球碳酸锂产量将达101.4万吨,年复合增速19%。

  图:全球预计投产锂辉石精矿项目

       全球预计投产锂辉石精矿项目.png

  图:全球预计投产盐湖项目

  全球预计投产盐湖项目.png

  三、我国碳酸锂生产

  我国是碳酸锂生产大国,在新能源背景刺激下近年来国内碳酸锂产量平稳增长,从2016年的年产7.8万吨增长至2022年的35万吨,年复合增长率达28%。从碳酸锂的生产格局来看,我国碳酸锂生产区位与企业分布相对集中,行业集中度较高。

  图:我国碳酸锂产量变化

  我国碳酸锂产量变化.png

  从碳酸锂产品原料看,目前碳酸锂的生产来源主要有冶炼、提纯和回收三部分,目前国内的回收市场体量很小,碳酸锂生产以冶炼为主要方式,常用冶炼原料包括锂辉石、锂云母与盐湖卤水三种类型。2022年碳酸锂产品中有12.3万吨的锂辉石产品、9.6万吨的云母产品以及6.8万吨盐湖产品,占比分别为35.1%、27.5%和19.4%。

  锂辉石的特点主要是锂含量高、杂质少,因此多用于生产电池级碳酸锂。锂云母品位相对低含锂量比锂辉石少,且云母本身是铷铯伴生矿杂质含量也更高高,因此更常用于生产工业级碳酸锂。盐湖同样有锂含量和杂质含量的问题,尤其是我国的锂资源禀赋相对一般镁锂比高,因此多数盐湖产品为工业级碳酸锂,需要进一步提纯才能制备电池级碳酸锂。

  从国内碳酸锂的生产区域分布来看,主要的生产区域沿着资源分布,与上游冶炼企业区位重叠。碳酸锂主要生产省份为江西、四川、青海三省,三省合计生产占比为77%,三地均是锂矿资源集中分布地区,其中江西是中国最大的锂云母资源分布省份,有南氏锂业、赣锋锂业等龙头,多为云母原料和进口锂辉石原料生产碳酸锂。而四川是中国最大的辉石资源分布省份,省内有天气锂业等大型锂盐生产商;青海是中国最大的盐湖卤水分布省份,蓝科锂业、五矿盐湖等是国内盐湖原料碳酸锂的主要生产商。

  图:我国碳酸锂分原料生产结构

       我国碳酸锂分原料生产结构.png

  图:我国碳酸锂分省份生产结构

  我国碳酸锂分省份生产结构.png

  我国碳酸锂的生产碳酸锂企业分布结构上,上游生产商总量共有50-60家,行业集中度较高。2022年全国产量居前十位的企业碳酸锂产量合计为20万吨,约占总产量的57%,生产格局较为集中。其中产量最大的企业南氏锂电2022年产量为3.3万吨,占比9%,行业尚无绝对垄断龙头出现。

  碳酸锂的产品类型上,电碳和工碳的产量分布较为均匀,其中电池级产品产量稍多,2022年的生产总量约为18万吨,约占总产量的占51%;工业级年产量17万吨,约占49%。

  图:我国碳酸锂分企业生产结构

       我国碳酸锂分企业生产结构.png

  图:我国碳酸锂分品质生产结构

  我国碳酸锂分品质生产结构.png

  四、碳酸锂生产特性

  (一)生产周期具备一定季节性

  碳酸锂的生产周期有一定的季节性特征,主要受到盐湖季节性结冰、以及企业装置定期检修等情况影响。但碳酸锂整体的产能产量仍是相对平稳,不会出现季节性段产断供的极端情况,淡旺季的产量波动对阶段性供需情况难以有较大的影响。

  从过往经验来看,通常在每年的1-2月,由于青海盐湖结冰、企业例行装备检修、春节放假等因素,国内盐湖产量普遍下降30-40%。3月后随着气温升高,碳酸锂产量则迅速回升,直到6月开工率达到顶峰。7月后由于夏季高温限电限产,碳酸锂产量小幅下降,但仍保持较高产量直到12月。

  (二)上游产能周期相对长

  锂资源上游开采流程链条较长,新矿山和盐湖的开发通常需要从勘探、可研、获取采矿权审批才能到生产工厂建设以及后续的产能爬坡。前三个步骤为前期准备阶段,不同资源类型、不同国家的审批流程区别较大,时间较为不确定。如我国青藏盐湖多处于生态脆弱的区域,由于环保要求较高,新矿区采矿权申请难度较大。国内对于现有矿区扩产,或其他矿山改生产锂矿石虽仍需重新申请采矿权,但审批条件相对宽松。2022年年初以来,为保障国内锂资源供应,各部委对锂资源开采的审批呈加速趋势。在工厂建设和产能爬坡环节,一般而言,新建锂辉石、锂云母冶炼工厂需要2至3年左右,产能爬坡至满产又需要1至2年左右;新建盐湖提锂工厂整个过程则需要5至7年。相比之下,碳酸锂下游正极材料企业扩产最短仅需6-10个月,上下游的产能周期不匹配也可能带来阶段性的供需矛盾。


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