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1、1、镒产业链:下游应用以钢铁为主,电池 用镒需求快速增长铳概况镒是一种灰白色、硬脆、有光泽的黑色金属,纯净的金属镒比铁稍软,含少 量杂质的镒坚而脆,在潮湿的地方会氧化。镒在自然界中广泛存在,土壤中含镒 0.25%o图1 :铳的基本信息图资料来源:国际镒协网站,1.2,镒产业链镒产业链涵盖从上游资源端到最终的回收端。矿源包括碳酸锦矿石、氧化镒 矿石、混合型矿石和其他类型矿石,经过冶炼加工生产出硅镒合金、二氧化镒等 产品,最终应用于钢铁、电池等多个领域。最终的回收端主要以镒渣为主,包括 资源端产生的矿渣和冶炼端产生的冶炼渣。辽宁星空2019年,辽宁星空钠电电池有限公司自主研发的钠离子电池普鲁土蓝类
2、正极材料,化学式为NaXMYNZFe(CN)6 ,其中,M和N为相同或不近日进入量产阶段,代表着世界首条钠离子电池生产线投入同的过渡金属,各自独立地选自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cn V、Zr或Ti。运行。辽宁星空正极材料专利中的镒源为硫酸锦。立方新能源2022年4月19日,发布新一代钠离子电池,采用自主合成引入氧化石墨来优化亚铁富基正极材料的制备,制备得到的镒铁富基正极材料中层状氧化物正极和商用高首效硬碳负极,具有高能量密度、 具有高的钠含量及良好的结晶性和导电性,以其作为正极材料组装得到的钠离子 高充放电倍率、高安全以及优异的低温性能。发布会上,立 电池具有高容量和高的充放电电压
3、,从而具有高的能量密度。立方新能源正极材 方新能源公司与中车株洲电力机车研究所有限公司、钠方新料专利中的镒源为硫酸镒。 能源公司与贵州振华新材料股份有限公司分别签订合作协 议,共同助推电化学储能产业加快钠电材料端布局。资料来源:智慧芽、同花顺、科创板日报、辽宁日报、各上市公司公告、镒酸锂作为锂电池正极材料,其镒源颗粒大小、纯度、形貌等因素会直接影 响到电池性能。以电解二氧化镒为镒源制作的传统尖晶石锦酸锂,其产品杂质含 量高、形貌不规则、比表面积大,这导致生产出的镒酸锂做成电池后循环性能差, 高温性能低劣。四氧化三镒与镒酸锂结构相同,同为尖晶石结构,以其为镐源制 备锦酸锂过程中结构上变化相对较小
4、,引起的内应力变化更小,材料结构更加稳 定,且电池级四氧化三镒是球形颗粒,相对一般的电解二氧化镒前驱体,其生产 的镒酸锂正极材料颗粒散布均匀,比表面积小,能够有效降低镒溶解。使用电池 级四氧化三镜替代二氧化橘,电池产品安全性好,低温放电功能优异,放电容量 高,循环次数大,性能较为理想。,磷酸镒铁锂磷酸镒铁锂是在磷酸锦锂的基础上添加铁元素以提高电压平台的产物侈组 分磷酸镒铁锂体系结合了磷酸铁锂导电率相对较高和磷酸镒锂电压相对较高的 优点。这种结构最大的优势是稳定性好,因此即使在充电的过程中锂离子全部脱 出,也不会存在结构崩塌的问题,同时材料中P原子通过P-0强共价键形成PO4 四面体,0原子很难
5、从结构中脱出,因此材料具有十分高的安全性和稳定性,但 是,由于材料中没有连续的共棱八面体网络,而是通过P04四面体连接,这些 多面体形成相互连接的三维结构,限制了锂离子在一维通道中的运动,导致材料 导电性很差,大电流放电性能差。图10:磷酸镒铁锂结构示意图资料来源:庄慧磷酸钛铁锂基正机v资料来源:庄慧磷酸钛铁锂基正机vFeOG PO4 MnO6(1)磷酸镒铁锂的优势与磷酸铁锂相比:更高的能量密度是磷酸镒铁锂的核心优势。磷酸镒铁锂的 潜在高能量密度优势体现在:其理论容量为170mAh/g,与磷酸铁锂相当,但它 的电压平台可以达到4.1V左右,远高于磷酸铁锂的3.4V。当磷酸锦铁锂的实际容量与磷酸
6、铁锂相同时,其能量密度比磷酸铁锂提高15-20%。同时,磷酸镒铁 锂兼具低成本、高安全性能,高热稳定性,安全无爆炸风险的优点。与三元材料相比:磷酸镒铁锂的核心优势是在低成本的同时拥有与三元电池 几乎相同的能量密度,且安全性高,循环寿命长。(2)磷酸橘铁锂的劣势首效低:意味着初始不可逆容量的大量损失,这直接导致后续较低的容量;容量和电压衰减严重:将显著降低能量效率,使电池的使用寿命降低和循环 次数降低;倍率性能差:从层状结构到尖晶石相的转变破坏了层状结构,阻断了锂离子 的快速扩散通道,导致LMFP反应动力学缓慢,倍率性能降低。(3)镒铁比例:电化学性能的重要影响因素在磷酸锦锂中掺杂铁形成磷酸镒铁
7、锂,这能够很好地结合磷酸锦锂和磷酸铁 锂两者的优点。其中最为关键的是Fe与Mn之间的比例,将直接影响磷酸镒铁 锂材料的电化学性能以及能量密度。若铁掺杂过多,将导致磷酸镒铁锂材料能量 密度过低,与三元材料比较失去了其市场竞争性;若掺杂铁过少,磷酸镒铁锂材 料将存在电子导电性差、离子迁移率低等问题,表现为比容量低、循环稳定性差 等电化学行为。不同方法制备地磷酸镒铁锂品质差异较大。以固相法制备为例,随着镒含量 的增加,放电平台均能保持在4.0 V左右,但比容量却是先增加再减少。当镒完 全取代铁的时候 比容量减少到了 63mAh/g,当橘的取代量从20%提高到40% , 电压平台提高,能量密度随之提高
8、,在40%时达到最高值。随着镒取代量的继 续提高,比容量大幅下降,同时能量密度的逐步降低。020406080 100 120 140 160比容蚩mAh/g谭卓橄榄石型锂离子电池正极材料的制备技术及电池特研究,光大证券研 究所整理比容量mAh/g图11 :固相法下不同镒铁比的LMFP放电曲线图图12 :不同镒铁比例的LMFP充放电电压曲线林文忠碳掺杂的磷酸铉铁锂锂离子电池正极材料的制备和改性研究,光大 证券研究所整理(4)制备方法磷酸铁锂的合成方法主要有:固相法和液相法。固相法包括:高温固相反 应法、碳热还原法,优势是工艺简单,适合大规模生产,劣势在于成本更高一些, 主要因为无水磷酸铁的价格高
9、且物料之间混合不均匀,粒径分布范围广,导致产 品一致性差。液相法包括:液相共沉淀法、溶胶-凝胶法、溶剂热法,优势是混 合均匀,产品一致性好,质量相对更好一点,劣势在于反应过程条件要求高,生 产设备较复杂,量产难度较大。工业上常用的方法主要是溶剂热法和高温固相法表8:主要的传统制备工艺路线流程图制备流程碳热还原法碳热还原法与高温固相法的合成工艺步骤类似,只是碳热还原法使用的铁源是三价铁化合物。溶剂热法m3反应釜传露前驱体)辛斜 烦烧样品共沉淀法原料)转面菽悌赳前驱体)陶嬴卜干资料来源:庄慧磷酸镒铁锂基正极材料的组成调控、制备优化与电化学性能研究,整理(5)(5)改进技术橄榄石型正极材料在动力锂离
10、子电池的应用中拥有众多优势。然而橄榄石结 构磷酸盐化合物本身也有缺点,如电子电导率较低和锂离子扩散速率缓慢等,对 磷酸镒铁锂材料的电化学性能产生了严重影响,阻碍其进一步的大规模应用。研究人员通常采用减小颗粒尺寸、导电物质包覆、体相离子掺杂、材料结构 设计与形貌调控等单一措施或者利用多种措施的协同作用对磷酸铸铁锂进行性 能改良。表9 :四种主要改性策略原理原理改性技术减小晶体粒径减小晶体粒径减小材料的颗粒尺寸,缩短锂离子的扩散路径微观形貌调控利用特殊形貌与结构,电极材料可被电解液更加充分地浸润,进一步缩短锂离子的扩散路径,增加材料的反应活性表面包覆将导电材料均匀地包覆在颗粒表面:在一定程度上能减
11、小导电阻力:使材料的电化学性能得到改善.离子掺杂降低铁锂离子的反位缺陷浓度,提供额外的锂寓子扩散路径,减少了电池的记忆效应,材料的电化学性能得到相应提升资料来源:庄慧磷酸镒铁锂基正极材料的组成调控、制备优化与电化学性能研究,整理磷酸铳铁锂市场应用磷酸镒铁锂单用混用均有优点A:单独使用,材料做成极片压实密度可到, 0.2C放电比容量 可到140mAh/g以上,0.2C放电中值电压可到3.75V ,材料相对于磷酸铁锂具 有较高的能量密度,相对于三元材料具有较优的安全性能。B: LMFP复合20%三元523材料,压实密度可到2.5-2.8g/cm3 ,0.2C放电 比容量可到150mAh/g ,复合
12、少量三元后材料放电曲线双平台可变为平滑曲线, 两平台压降斜率减小,减轻对用电器的冲击,可使用现有三元电池管理系统,使 磷酸铳铁锂大批量使用变为现实。C: LMFP复合80%三元523材料,压实密度可到3.2-3.4g/cm3 ,0.2C放电 比容量可到166mAh/g,对三元材料的能量密度影响不大,但是三元材料加入少 量LMFP不但提高了三元材料的安全性能,并且降低了三元电池体系的整体成 本O资料来源:各公司公告及官网表10 :磷酸镒铁锂主要公司布局情况(1 )电动汽车市场电动汽车市场中磷酸镒铁锂尚未实现大规模应用,但磷酸镒铁锂与三元材 料、镒酸锂等材料复合而成的新型材料在多方面具有巨大优势,
13、如能量密度相较 磷酸铁锂提升15%-20% ,成本和稳定性方面优于三元锂电池。目前拥有磷酸橘 铁锂技术储备的电池厂商包括:宁德时代、比亚迪、国轩高科等,主要以专利技 术研发、投资布局为主。(2 )二轮车市场据GGII统计,2021年中国二轮车锂电池出货量为10.5GWh,同比增长 8.2% ,因为两轮电动车等小电动范畴的电池认证周期较短,磷酸镒铁锂技术推 广较快,已逐步上量。EVTank预计2025年锂电版电动两轮车的电池需求达到 45.9GWho目前,磷酸铳铁锂已成为众多厂商的重要战略方向,产业化布局不断加速, 星恒和天能走在前列。在小牛最新款的F0系列电动车上应用了天能生产的 18650号
14、磷酸镒铁锂电池,比较突出的是其低温性能提升超过25% ;星恒也推 出了“LONG终身保”产品,主要是在锦酸锂的基础上混合了安全性高、寿命长 的磷酸镒铁锂材料,单芯循环达3000次,磷酸镒铁锂市场前景广阔。产业化加速目前产业链公司均开始涉足磷酸镒铁锂,随着碳包覆、纳米化、补锂技术等 改性技术的进步,磷酸镒铁锂产业化进程开始加速。当磷酸镒铁锂电压不稳定的 问题得到解决,电动汽车领域或将大规模应用。国内外各大电池和正极厂商均已布局磷酸镒铁锂,主要有电池厂商宁德时 代、国轩高科、比亚迪、星恒电源、天能帅福得。正极材料公司:鹏欣资源、当 升科技、德方纳米、光华科技、天津斯特兰。根据GGII的预测,202
15、2年,磷酸镒铁锂出货量会超过0.3万吨,到2025 年,磷酸镒铁锂的出货量会超过35万吨,呈现快速增长的态势。企业公告时间公告内容宁德时代2021.12宁德时代以4.13亿元投资了江苏力泰锂能,该公司主打产品正是磷酸镒铁锂材料。宁德时代今年2月份还指出 公司计划推出新产品M3P ,称之为磷酸盐体系的二兀产品,产品含有镒等多种金属兀素,成本较三兀下降国轩高科2015.磷酸镒铁锂锂离子蓄电池获得安徽省新产品的荣誉,公司近期已申请大量正极材料相关专利,重点布局磷酸 铁锂、磷酸镒铁锂和三元材料。比亚迪20122012年公司就具有LMFP相关专利布局,是国内拥有LMFP专利最多的电池企业星恒电源公司推出
16、镒酸锂和磷酸镒铁锂复合电池,采用第二代单晶铳酸锂材料搭配长寿命、高安全磷酸镒铁锂材料,单 芯循环达3000次。天能帅福得生产的磷酸镒铁锂18650电池成功应用在小牛的最新款F0系列电动车中,称其低温性能提升超过25%鹏欣资源-鹏欣资源子公司力泰锂能拥有2000吨磷酸镒铁锂生产线。2021年9月至2022年3月,计划新增建设年产3000 吨磷酸镒铁锂设备。中贝科技、鹏冠新材料、2022.01 百民冠达由中贝科技、鹏冠新材料、百民冠达共同投资的中贝材料3万吨磷酸镒铁锂项目落户山西。当升科技正在针对电动车和高端储能市场专项开发高性能的磷酸铁锂、磷酸镒铁锂材料德方纳米2021.09德方纳米公告称,公司
17、拟在曲靖经济技术开发区建设“年产10万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目“,此 次新投建的项目业界推测可能就是磷酸锦铁锂产品。天津斯特兰2021.07公司2014年实现LFMP吨级量产,2021年单月销量超100吨。旗下控股子公司深圳鹏冠与临汾中贝等成立合 资企业中贝材料投资建设年产3万吨LMFP生产基地,一期1万吨在2021年7月建成调试光华科技20192019年公司使用共沉淀法制备出LMFP产品,该产品能量密度高于磷酸铁锂20%以上富锂镒基从结构组成上看,富锂锦基正极材料含有层状Li2MnO3与LiMOz两种组分。 富锂橘基正极材料具有成本低、对环境友好等特点。但是该材料的循环和倍率性 能
18、较差、首次不可逆容量高,充放电循环过程中放电中压不断降低对其实际应用 有一定阻碍。图13 : LiM02(A)和LizMnCh的晶型结构(B )周罗增等锂离子电池富锂锦基正极材料的研究进展,整理改性技术:针对富锂镒基的诸多问题,目前已提出了表面包覆、体相掺杂、材料微观结 构设计等多种改性方法。表11 :三种主要改性策略改性技术体相掺杂表面包覆材料微观结构设计集中于对材料的Li位、过渡金属位和。位进行元素掺杂减少Mn在电解液中溶出、以提高材料循环稳定性最有效的手段(1)缩短Li+扩散途径,提高倍率能力。(2)减少由结构变化引起的应力变化,增强机械稳定性,并有助于循环稳定性。刘淇文富锂镒基正极材料
19、的表面改性研究,整理由于材料结构和反应机理等尚未清晰、工艺相对复杂等多种原因,富锂镒基 的商业化应用还存在挑战。具体来说:(1)材料结构、电化学反应机理及失效机制等尚未完全明晰,需利用先进 表征手段展现材料合成及循环中的结构演变,材料的微观结构及电化学性能间的 构效关系需要更深入、系统研究;(2)目前研究大部分仍处于实验室阶段,报道的工艺方法普遍复杂,需开 发低成本、高效的改性制备技术,进行材料的大规模商业化制备;(3)与富锂镉基材料相匹配的高电压电解液、黏结剂等的研究工作也需全 面开展。单一的改性方法具有一定的局限性,联合改性机制将是未来富锂锦基正 极材料的改性方向;(4)应匹配电池行业对正
20、极材料的其他要求,如富锂锦基正极材料的振实密度 有待提高。13.4 .钠电池正极材料钠电池主要包括层状氧化物、聚阴离子以及普鲁士蓝三大类正极材料路线。 层状金属氧化物通式为NaxTMO2(TM指过渡金属,以资源较为丰富的锦和铁最 为普遍);聚阴离子化合物的组成可用通式NaxMy(TOm)n-z ( M为过渡金属 离子;T为P、S、V等元素),是由钠、过渡金属以及阴离子构成,其中过渡 金属主要有铁、钢、钻等;普鲁士蓝类化合物的晶体结构是由过渡金属M及Fe 元素分别与CN-中的N和C相连而形成的独特三维开放框架结构。其结构通 式为NaxMFe(CN6)i.yy-zH2O ,其中M代表铁、钻、银、式
21、等过渡金属元素, 代表Fe(CN6)缺陷。由此可见,钠离子电池层状氧化物路线以及普鲁士蓝类路线仍将用到镒元 素,根据我们的测算,假设以二氧化镒作为当量,不同技术路线1KWh钠离子 电池消耗二氧化镒0.11Kg1.46Kg不等。表12 :部分正极材料具体参数资料来源:李靖靖李洪基等掺杂对钠离子电池正极材料性能影响机制的研究,整理,以上为理论测算值,可能与实际生产消耗有所偏差。 为统一计算口径,保源取二氧化镒进 行测算。类型材料化学式电压(V)克容量(mAh/g)分子质量度电所需碳酸 (kg)钠度电所需二氧化 铳(kg)层状氧化物NaCUl/9F2/9M 112/3022.34.5V1201111
22、.241.36层状氧化物1.54.3V1341000.620.97层状氧化物Nao.9Cuo.22Feo.3oMno.48022.5-4.05 V1001101.361.19层状氧化物NaCfi/3Fei/3Mni/3O21.54.2V1861090.810.45层状氧化物2.5 4.35 V1231020.891.46普鲁士蓝Na2Mno.i5Coo.i5Nio.iFeo.6Fe(CN)62.0 4.0 V1113150.870.11普鲁士蓝Fe(CN)6o982.0 4.0 V1183040.740.61普鲁士蓝Na2Nio.4Coo.6Fe(CN)62.0 4.2 V923171.04/
23、普鲁士蓝Na2CoFe(CN)62.0-4.1 V1503170.64/普鲁士蓝Fe(CN)6o,79-3.45H202.0 4.0 V1062950.19/聚阴离子NaFePO4C1.54.5V1451740.62/聚阴离子NasMnisFeo.4P30nC1.84.3V84.94481.231.08聚阴离子N 83V1.9CO0.1 ( PO4)2F31.64.6V111.34191.00/聚阴离子Na3MnTi(PO4)3/C1.54.2V1604570.640.35聚阴离子Na4MnCr(PO4)31.4 4.6V160.54840.800.33聚阴离子Na4Mn3(PO4)2(P2O
24、7)1.74.5V1216210.831.022.弹性测算计算镒相关上市公司的市值弹性(假设上游原材料价格涨1%、其他加工费 等成本保持不变,即产品涨价带来的销售收入变动全部形成利润;所得税25% , 对上涨的净利润按16.9倍PE给予估值(2022年WIND 一致预期镒行业PE ), 则上涨的市值/当前市值即为公司的价格弹性)如下所示: 表13:二氧化镒相关上市公司弹性测算(市值截止时间为2022年10月10日)资料来源:同花顺、公司公告、百川盈孚、为比较口径一致统T吏用二氧化钵当量,光大证券研究所测算企业二弱化铳价格 (元/吨)2021年产二氧化镒价格二氧化铳价格(47能(万吨/工升1%A
25、营业升1%A净利厂_PE年)收入(万元)润(万元)兀)市值弹性 (二氧化镒 价格上升 1%)湘潭电化J7UUUIZ.ZZ,U/41,000yo.uio.yzr/OTb中钢天源170005.796972774.216.91.66%红星发展170003.051038350.616.91.28%3、投资建议镒基电池的发展将使得上游镒源生产企业充分受益。建议关注四氧化三锦生 产企业中钢天源,电解二氧化镒生产企业湘潭电化、红星发展。3.1. 中钢天源(1)公司介绍公司主要从事磁性材料的研发、生产及销售和检验检测服务业务,拥有较完 善的磁性材料产业链,致力打造磁性材料综合供应商,检验检测服务业务主要围 绕
26、铁路、公路等大基建领域同时服务公司磁性材料等新材料领域。(2)经营情况根据公司发布的中报,2022年上半年归母净利润1.98亿元,比上年同期增 长89.43%O业绩大幅增长的主要原因为:一是磁性材料产业整体业绩提升,特 别是四氧化三镒产品盈利水平大幅提升;二是检验检测业务发展态势良好,业绩 呈现较大幅度的提升。三是参股公司经营业绩同比增长较快,公司投资收益同比 有较大增幅。知名永磁器件生产厂商,国内金属制品行业领军企业。磁性材料方面,公司 拥有55,000吨四氧化三镒产能(其中:电子级四氧化三镒50,000吨,电池级 四氧化三镒5000吨)、20,000吨永磁铁氧体器件、5,000吨软磁器件、
27、2000 吨稀土永磁器件生产能力。金属制品方面,公司具备年产能70,000吨。风险提示:原材料价格波动风险;产能释放不及预期;磁材下游需求不及预期。3.2. 湘潭电化(1)公司介绍公司从事的主要业务为两个方面:电池材料业务和污水处理业务。电池材料 业务主要产品及用途(1 )主要产品电池材料业务包括P型EMD、碱镒型EMD、 高性能型EMD、一次锂镒型EMD、镒酸锂正极材料、高纯硫酸镉、高纯硫酸镇 和镒酸锂。(2 )主要产品用途P型EMD、碱镒型EMD、高性能型EMD、一次 锂镒型EMD主要应用于一次电池的生产,镒酸锂正极材料、高纯硫酸镒、高纯 硫酸镇和镒酸锂主要应用于二次电池领域。(2)经营情
28、况2022年上半年,公司实现归母净利润为3.05亿元,同比增长507.97% , 扣非净利润为3.01亿元,同比增长523.39%0公司2022年半年度业绩较上年 同期增长主要系:公司产品销售均价同比上升,销售毛利率同比增加;对联营企 业的投资收益同比增加。电解二氧化镒龙头企业,年产能达12.2万吨。2021年,全资子公司靖西电 化年产1万吨高性能镒酸锂型电解二氧化镒项目完工投产,公司电解二氧化镒年 产能达12.2万吨。公司是电解二氧化镒行业发展历史最悠久的企业,产品的主 要技术指标处于行业领先地位,具有规格齐全、性能优异的优势,在国内外电池 行业享有较高声誉,与全球各大电池厂商一直保持良好交
29、流并建立了长期稳定的 合作关系。2021年,公司电池材料业务实现营业收入12.81亿元,同比增长 30.96% ,全年生产电解二氧化镒11.48万吨,同比增长8% ,产量增加主要系 2021年内子公司靖西电化新增的1万吨产能释放,销售电解二氧化镒10.62万 吨(不含靖西立劲内部使用的0.25万吨),与上年基本持平。布局铳酸锂业务,2021年高纯硫酸镒生产受原材料价格上涨影响减产。 2021年新增镒酸锂业务,生产锯酸锂0.21万吨,销售锯酸锂0.13万吨;鉴于 高纯硫酸橘的原材料电解金属镒价格大幅上涨,公司适时减少了高纯硫酸橘的生 产和销售,生产、销售高纯硫酸锦0.18万吨。图14 : EMD
30、生产工艺流程图15 :高纯硫酸镒生产工艺流程铉矿石铉矿石纯水、皎酸产品资料来源:湘潭电化公司公告,整理资料来源:湘潭电化公司公告,整理风险提示:新能源汽车销量不及预期,原材料价格超预期波动。3.3. 红星发展(1)公司介绍公司主要业务是钢盐、锯盐和镒系产品的研发、生产和销售。锁盐和锯盐属 无机化工基础材料,镒系产品属电子化学材料,三家主要公司以及红星新晃公司 均为高新技术企业。镒系产品主要包括一次电池和锂电池用EMD、高纯硫酸镒 等产品。同时,公司还涉及提纯加工电池级碳酸锂以及副产品硫磺、硫服、硫化 钠、钢渣环保砖的生产、销售,以及天然色素产品。(2)经营情况2022年半年度实现营业收入12.
31、1亿元,同比增长32.33% ;实现归属于母 公司净利润1.9亿元,同比增长185.81%。利润同比大增主要系公司各类产品销 售价格同比上涨,部分产品高纯碳酸钢、碳酸锯、高纯碳酸银销售量同比增加。此 外受人民币兑美元汇率变动影响,2022年上半年汇兑收益增加也增厚了利润。图16 :红星发展2017-2022H1营收情况图17:红星发展营业收入占比营业总收入(亿元)归母净利润(亿元)销售毛利率(右轴)资料来源:红星发展公司公告,整理资料来源:红星发展公司公告,整理公司镒系产品主要包括电解二氧化镒和高纯硫酸镒。公司电解二氧化镒产能3万吨/年。电解二氧化镒主要用于一次电池和橘酸 锂正极材料,中国是世
32、界最大的电解二氧化镒生产国,且近年来产能规模仍在不 断提升。2022年上半年,受国内外整体经济形势影响,电解二氧化锦需求放缓, 但销售价格同比提升。公司电解二氧化镒产能为3万吨/年,2022年上半年产量 为1.33万吨,较同期增加0.12万吨,实现销售1.05万吨,较同期减少0.34万 吨,产品库存压力加大。大龙镒业扩建3万吨/年动力电池专用硫酸镒项目已经可实现满负荷运行。 高纯硫酸镒主要应用于锂电池三元正极(前驱体)材料。2022年一季度,延续 了 2021年较好的需求态势,进入二季度以来,受下游需求影响,高纯硫酸镒供 需关系发生变化,价格开始下行。子公司大龙镒业扩建3万吨/年动力电池专用
33、硫酸镒项目已经可以实现满负荷运行,报告期,大龙铳业生产高纯硫酸镒1.14 万吨,同比增加0.14万吨,实现销售0.60万吨,同比减少0.39万吨。风险提示:原材料价格波动风险;产能释放不及预期。4、风险分析新型镒基正极材料应用不及预期风险。由于材料结构和反应机理等尚未清晰、工 艺相对复杂等多种原因,富锂镒基的商业化应用还存在挑战。新能源汽车销量不及预期风险。经济不确定性风险。当前世界局势复杂演变,主要经济体经济增速放缓,疫情变 化仍然是全球经济复苏的主要扰动因素,在世纪疫情冲击下,百年变局加速演进, 外部环境更趋复杂严峻和不确定。图2 :镒矿资源及材料产业链示意图产品链:碳酸铳矿资源端氧化锌矿
34、钛钛镭铺软硬黑水矿矿矿矿硅酸镒矿褐镭矿-*硫化镒矿硫镭矿冶炼加工端材料端冶炼渣产品端回收蜡硅铭合金A高碳铳铁一各类钢铁产品二次利用建筑材料硼酸锈矿锚方硼石中碳铳铁f 低碳钻铁电解金属镭生产 碳酸镒 -ZUA-一, 硫酸钵生产 硼酸A高镭酸钾一一 A电解:氧化隹:四氧化三铭一化肥添加剂、饲料添加剂、杀菌剂催F剂 催化剂 印染剂氧化剂 f催化剂 A冶炼有色金属:铜、锌、铀、镉肥皂、制药电动自行车、老年代步车锌酸锂电池一次性无汞 碱铳电池破锌电池钵渣矿棉回收锲钻有机肥料硫酸镁硫酸镀宝石珠宝饰品、激光材料矿海任辉我国镒矿资源及产业链安全保障问题研究,整理、资源端南非拥有全球最大的镒资源储量,同时也是最
35、大的镒资源生产国。根据 2021年USGS报告显示,已探明的镒资源全球总量约15亿金属吨,其中61% 的镒资源集中在南非、澳大利亚两国;加蓬次之,占全球的4.1%。2021年,全球铳资源产量为2000万金属吨,其中位于南非、加蓬、澳大 利亚的镒资源分别贡献全球产量的37.0% , 18.0%以及16.5%,位居前三甲。图3 : 2021年各个国家镒资源储量(万金属吨)图4 : 2020、2021年主要镒资源产国及产量(万金属吨)储量(万金属吨)储量(万金属吨)南非澳大利亚加蓬 中国 加纳 印度USGS ,整理 2020USGS2021年我国镒资源储量为5400万金属吨,占全球的3.6% ,以贫
36、矿为主。我国橘矿石分为四类,分别是碳酸镒矿石、氧化镒矿石、混合型矿石和其他类型 矿石。碳酸镒矿石占比最大,氧化镒矿石和其他类型矿石(包括硅酸镒矿、硫化 镒矿和硼酸镒矿等)资源量较少。我国镒矿石的品位平均只有22% ,以贫矿为 主,几乎没有符合国际标准的富矿石。品位中等及中等以下的贫矿需要通过选矿 提高品位后才能利用,而碳酸镒矿品位需达到25%以上,氧化镒矿品位需达到 30%以上。根据百川盈孚数据,2021年国内镒矿表观消费量3831.9万吨,进口量3003 万吨,若按照进口量/表观消费量作为对外依存度测算,我国镒资源对外依存度 达 78.4%。1.2.1 、材料端全球锦矿资源主要应用于铳合金。
37、2020年,全球镒矿石中88%均用于镒合 金产品,其次是金属镒、电解二氧化镒,占比分别为8.3%、1.7% ;其他还包括 普通纯度硫酸镒、高纯硫酸镒、高纯度镒合金。硅镒合金是生产钢铁材料的重要 功能性基础原料,在炼钢过程中对钢的合金化或微合金化有着重要的作用。图5 : 2020年全球镒矿石生产产品分布 镒合金 金属镒 电解二氧化镒 普通纯度硫酸镒 高纯硫酸镒局纯度镒合金产量(单位:万吨)占比资料来源:百川盈孚,整理平均价:硅铳合金(6517):全国:上海金属网14,0002,0000国际钻协网站硅镉合金是在矿热炉中生产的,以碳作为还原剂,还原出一定比例的镒矿、 硅石等原料中的镒、硅、铁等元素,
38、通过控制炉内的还原条件,可以生产不同牌 号的硅镒合金产品。2022年上半年,我国硅镒合金产量主要集中在内蒙、宁夏、 广西三个地区,占比达到77.5%O 2022年6月,硅镒合金的平均价格为8109.5 元/吨,由于需求疲弱叠加库存增加,自2021年10月以来,硅镒价格出现了下 滑。图6 : 2022年上半年各地区硅镒产量(万吨)及占比图7:硅镒合金平均价格(元/吨),S / X X X X心 心 令 心 心 心 Q 心资料来源:同花顺,截至2022年9月28日二氧化铳二氧化镒是一种非常稳定的过渡金属氧化物,是天然软镒矿的主要成分。二 氧化镒可分为天然二氧化镒(NMD)、电解二氧化镒(EMD)和
39、化学二氧化镒(CMD) 等。在所有的镒化工产品中,电解二氧化镒是产量最大和产值最高的品种,也是 研究和应用最为全面、深入和持久的金属氧化物。电解二氧化锌的生产企业包括湘潭电化、南方镒业、红星发展,其中湘潭电 化是我国电解二氧化镒的龙头企业,2021年产能达12.2万吨,市占率达到25-30% ,南方镒业全资子公司广西汇元镒业2021年产7.5万吨电解二氧化镒, 市占率约为15%-18% ,红星发展2021年电解二氧化镒产能3万吨/年,市占率 为 6-7%o四氧化三镒电池级四氧化三镉主要用于镒酸锂、三元材料、磷酸铁锦锂,电子级四氧化 三镒是制备镒锌铁氧体等软磁材料的重要原料,广泛应用于汽车、光伏
40、、电子、 家电、5G通讯、电力、充电桩等行业,也可用于光学玻璃、热敏电阻等功能材 料。四氧化三锦的生产企业主要是中钢天源,2021年公司拥有55,000吨四氧化 三镒产能(其中:电子级四氧化三锦50,000吨,电池级四氧化三镒5000吨), 市占率约50%o截至公司2022年7月公告,湘潭电化的四氧化三镒产品规划产 能为1万吨/年,目前产品处于大试阶段。123、需求端锦矿资源可以应用于钢铁冶金、电池制造、化工、医药、电子、建筑、农业 饲料等多维度领域。从利用情况看,2020年全球镒矿石96.5%均用于钢铁行业, 普通电池和农业排名二、三,占比分别为1.7%、1.4%。镒能提高合金的性能, 同时
41、不降低钢材的塑性、冲击韧性,在钢铁工业中具有不可替代性。图8 : 2020年镒矿石产品利用分布农业,1.40%锂离子电池,0.40%国际镭协网站,整理镒未来在锂电池中的运用越来越广泛。根据杨玉芳等全球镒矿产业现状及 发展趋势分析的文献,预计金属镒的用量将从2020年的4.4万吨提升到2030 年的36.2万吨,其中包括2.8万吨EMD (电解二氧化镒)形式的LMO正极材 料和33.4万吨高纯硫酸镒形式的NCM和LMNO正极材料。假设其他领域镒需 求不变,全球电池用镒占比有望从2020年的2.1%上升至2030年的4.9%。2021年EVTank测算的电池正极材料出货量为三元材料42.2万吨,镒
42、酸锂 材料11万吨。目前富锂镒基材料、磷酸镒铁锂材料以及钠电池相关镒基材料都 在积极推进产业化,因此电池行业对锦的需求基本集中于三元材料以及镒酸锂材 料两个部分。依据三元材料及镒酸锂的化学式,我们测算2021年国内电池行业 用橘需求为18.55万吨。(假设按照二氧化镒当量)表1:2021年电池行业用镒测算材料类别2021年出货量(万吨)二氧化镒需求量(万吨)三元材料42.27.98镒酸锂11.010.57总计53.218.55EVTank ,测算预计随着储能电池以及动力电池的进一步发展,电池行业对镒的需求将会有 较大幅度的增长:三元正极材料以及橘酸锂正极材料随着锂电池市场体量的扩大也将会迎来相
43、 应一定幅度的增长,根据SMM测算,2025年中国三元材料产能193.8万吨。根 据湘潭电化2021年3月17日投资者关系活动记录表,预计2025年镒酸锂 需求可能达到40万吨左右;磷酸镒铁锂以及银镒酸锂作为对磷酸镒锂和镒酸锂的改进材料,将在未来逐 渐发光发热,根据GGII预计,2025年磷酸镒铁锂正极材料出货量将超35万吨;钠离子电池产业化布局进程正在有条不紊地进行,预计2025年钠离子电池 镒基材料也将在电池行业用镒中占据一席之地,根据光大证券从无烟煤龙头到 钠电池材料龙头华阳股份(600348.SH )投资价值分析报告中的测算,2025 年国内钠电池装机量有望达到46GWh ;基于此,我
44、们测算2025年国内电池行业用镒需求为89.08万吨(假设按照 二氧化锦当量),较2021年提升3.8倍。表2 : 2025年电池行业用镒预测GGII ,奥冠集团,SMM ,祖大锂电,中国银业网,长江有色金属网,测算材料类别2025年出货量(万吨)/ 装机量(Gwh)二氧化铳需求量(万吨)三元材料出货量:193.80 (假设未 来三元材料供不应求,出货 量等同于产能)36.64镒酸锂出货量:4038.45磷酸镒铁锂出货量:357.73钠电池镒基材料装机量:466.26总计/89.08电解二氧化镒存在一定扩产壁垒:依据中华人民共和国行业标准,电池用二 氧化橘(QB2106-95 )可分为普通型和
45、碱橘(无镂)型两大类,其中普通型又分 为A、B、C三个等级。不同类别、不同等级下的电池在一些细分指标,例如颗 粒度方面、镒含量都有细致的要求。同时该标准也规定了使用不同等级,不同类 别的二氧化镒下电池的性能参数。这样的技术要求为电池用电解二氧化镒行业带 来了一定的壁垒 洞时也决定了行业需要和下游客户建立长期稳定的合作关系以 提供不同类型不同标准的二氧化镒,因此行业龙头具有先发技术优势以及一定的 客户优势。2021年9月百色市生态环境局发表了关于受理靖西湘潭6万吨电解二氧 化镒业扩配套工程环评报告表的公示,此项目为湘潭电化科技有限公司所有。 文件中对周边环境的陆生生态、地表水环境等,在不同时期(包括施工期和运营 期)都做了要求。此外,相较于硫酸锌的生产,电解二氧化镐的生产在耗电方面 更为严重,因此可以预计电解二氧化橘的产能扩张不会是无序的,行业龙头的优 势十分稳固。表3 :电池用电解二氧化铳行业标准(部分)项目名称普通型(A)普通型(B)碱镒型MnO2 2,%91.091.090.091.0H2O , %3.03.03.02.0Fe , %0.0200.0300.0500.020Cu , %0.00050.00100.00200.0010Pb 工,0.00100.0050.0100.0010Ni , %0.0010/0.0005Co , %0.0010/0.001050, %4/
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