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储能材料丨钴行业三个不变与一个变化

2020-03-15 21:34:04 围观 :

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北极星储能网讯:钴资源较稀缺属性未变:钴资源较少,目前陆地钴资源储量和资源量分别约为700万吨和2500万吨钴金属量,且多以铜和镍的伴生形态出现。陆地钴资源分布集中度高,刚果(金)在全球钴储量和钴矿产量占比超50%,而中国钴冶炼所需的原材料大部分从刚果(金)进口。尽管海底钴资源远高于陆地,达到1.2亿吨,但开发难度高,缺乏经济性,长期看可能有开发潜力。

含钴三元体系在动力电池主导地位未变:比亚迪为代表公司拟推出磷酸铁锂系“刀片电池”,采用新电芯设计以及组装技术,体积能量密度有较大提升。我们认为,“刀片电池”在材料并没有改进,理论能量密度依然低于三元体系电池,且具体应用中仍受电池体积以及低温性能不如三元体系电池限制,并未根本动摇含钴三元体系在动力电池主导地位。另外“刀片电池”将倒逼三元体系电池组装技术升级,如特斯拉的干电池技术,未来三元体系电池在电池设计和组装方面也有提升空间。

钴需求中长期增长趋势未变:三元体系向高镍化发展,单位电量钴的含量较少,但并不意味着钴需求量减少。未来钴需求受益新能源汽车较快增长、单车带电量增加以及三元体系动力电池占比提升。我们判断,短期钴需求受新冠疫情冲击,但中长期增长空间依然广阔。根据我们测算,2019~2025年全球钴需求复合增速将达到9.4%,并于2025年达到23万吨;中国2019~2025年钴需求复合增速为9.9%,并于2025年提升到12万吨。

龙头公司引领钴供给收缩之变:尽管2018年以来,随着新项目投放,全球钴供给较快增加,但全球钴供给结构并没有重大变化,龙头企业嘉能可2018年市场占有率高达32%,具有较强行业话语权。在价格大幅下跌背景下,嘉能可2020年~2021年停产主力钴矿山Mutanda,预计影响全球约20%供给。2020年起,钴供给主要来自欧亚资源以及中色集团项目产能逐步释放,其他项目建设和投产具有较大不确定性。预计2020年起,全球钴供给压力将大为缓解,钴供需格局将有显著改善。

01 钴行业速览

1.1 性能独特,应用广泛

钴(Co)原子序数27,是一种在常温下具有六边形晶体结构的过渡金属。钴同时也是银灰色有光泽硬而较脆的金属。物理性质方面,拥有高硬度、高熔点、耐腐蚀和较强的磁性。熔点和沸点分别高达1495℃和2870℃,在高温下能保持良好的强度,且具有较低的导热性和导电性,但加热到1150℃磁性消失。化学性质方面,常温下钴化学性质较为稳定,不与水发生反应,但可溶于盐酸、硫酸和硝酸。加热后能与氯、氧、硫等元素发生作用,生产氧化钴、硫酸钴、氢氧化钴、碳酸钴、草酸钴等钴盐产品。

人类早在公元前2000年前就开始使用钴作为着色剂,中国自唐代起也将钴作为陶瓷生产着色剂,但应用领域一直没有大的拓展。20世纪起,随着工业的发展,尤其是近30年以来,钴高硬度、耐高温、耐磨等优异的性能才得以发掘,被广泛应用于电池、高温合金、硬质合金、催化剂等领域,成为重要不可或缺的金属材料。在新能源汽车电池领域,添加钴的三元材料,能提高电池安全性和循环寿命,目前也是不可完全替代的原料。

储能材料丨钴行业三个不变与一个变化

1.2 钴产业链分布

和其他金属品种一样,钴的产业链也包括了上游矿产资源、中游冶炼以及下游应用。其中上游资源以钴矿为主,而再生资源目前占比较低;中游冶炼细分看,又可分为碳酸钴、草酸钴、氢氧化钴等中间品和靠近需求的冶炼产品包括四氧化三钴、钴粉和电解钴等。下游则包括前述提到的电池、高温合金、硬质合金、陶瓷、催化剂等领域。

在产业链中,由于冶炼扩张相对容易,因此,上游资源和下游对行业影响较大,其中上游资源对钴产品的供给有较强的约束,而下游的市场前景和技术发展对钴的需求则有重要影响。

刚果储量

02 钴资源:陆地储量有限,分布集中

2.1 地壳含量低,经济价值的资源相对有限

钴在地壳中的含量较低,丰度仅为0.0025%,且大部分呈分散状态,多以伴生矿的形式出现,目前全球主要的钴矿项目中,仅有摩洛哥Managem下属的Bou Azzer钴矿以钴为主产品。在全球钴的生产中,铜伴生和镍伴生钴产量占比分别为73%和25%,而原生矿及其他占比则不到2%。由于钴伴生矿的特征,因此全球知名的钴资源企业中如嘉能可、洛阳钼业、谢里特、淡水河谷等,大部分同时也为铜或镍重要生产商。

储量

目前全球有100多种含钴的矿物,其中以钴为基本矿物的种类超50种,但由于钴存在的状态较多,矿石的品位也较低,因此真正具有经济价值的矿物有限,主要是砷化物、硫化物和氧化物。从矿床分布看,全球钴资源主要包括大洋的多金属结核和富钴结壳,而陆地的钴矿主要包括沉积型层状铜钴矿床、岩浆型硫化镍铜钴铂族矿床、热液型钴矿床、风化型红土镍钴矿床四类。

储量刚果储量资源

2.2 陆地钴资源有限,集中度高,海洋钴资源远期具开发潜力

根据美国地质调查局(USGS),近年来,全球陆地钴的储量基本稳定,约为700万吨,而钴资源量为2500万吨。但区域分布却十分集中,其中刚果(金)在全球钴储量的占比为52%,澳大利亚和古巴分列第二和第三位,在全球钴储量的份额分别为17%和7%,其他国家和地区储量占比则较低。和钴储量分布相似,全球钴矿的产量集中度也很高,资源储量最丰富的刚果(金)占全球镍矿产量的70%,其他国家钴矿产量占比多在5%以下。无论是储量还是钴矿产量方面,刚果(金)在全球均处于中心地位。

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