碳酸锂行业前景及其影响.docx
碳酸锂行业前景及其影响目录1 .序言12 .碳酸锂生产工艺13 .碳酸锂产业链33.1.概述33.2.锂资源全球储量丰富43.3.锂盐及中游产品挑起产业“大梁”53 .4.锂终端需求未来可期64 .全球碳酸锂资源分布特征75 .全球碳酸锂供需格局86 .中国锂矿资源分布及来源117 .中国碳酸锂供需情况128 .中国碳酸锂行业主要企业及竞争格局139 .中国碳酸锂格局1410 .结论15受益于新能源行业的快速发展，碳酸锂行业需求预计将大幅增长，进而带动供给快速增加。本文主要分析全球碳酸锂行业供需格局，展望未来发展趋势，并测算其对纯碱需求的影响。初步测算，到2025年，我国碳酸锂需求量预计将达到93万吨，产量预计将达到71万吨，我国碳酸锂生产所需纯碱需求量预计将达到142万吨,较2021年增加近100万吨。2 .碳酸锂生产工艺碳酸锂，一种无机化合物，是钠离子电池的常用原料。碳酸锂是无色单斜晶体或白色粉末，易溶于稀酸，微溶于水，在冷水中比在热水中更易溶解，不溶于乙醇和丙酮。可用于制造陶瓷、医药、催化剂等。根据原料来源不同，碳酸锂的生产工艺可分为盐湖卤水提取和矿石提取。目前，其他国家主要采用盐湖卤水提取工艺生产碳酸锂，而我国主要采用固体矿提取工艺。从工艺特点来看，矿石提取工艺相对成熟，但矿石提取工艺能耗高、污染重、成本高；盐湖卤水提锂的优点是碳酸锂含量高、成本低，但缺点是技术难度大，特别是电池级碳酸锂的提纯。在提取技术上，矿石提取法和盐湖提取法有很大不同。矿石提取法以锂辉石为原料，制备碳酸锂的主要工艺有硫酸法、锂辉石与硫酸盐混合烧结法、碳酸钠加压浸出法、氯化焙烧法、石灰石焙烧法等。盐湖卤水提锂工艺是指从含锂盐湖卤水中提取碳酸锂和其他锂盐产品。目前全球盐湖卤水提取技术，主要有沉淀法（碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法、硼镁硼锂共沉淀法）、煨烧浸出法、碳化法、溶剂萃取法、离子交换法，ETCo其中溶剂萃取法和离子交换法尚未实现大规模工业化应用。一般来说，矿石法提取碳酸锂的开发周期较长。首先要勘探资源，然后准备JORC矿石储量报告，然后ElA报告，交付许可证，然后开始设计和开采。一般会经历2年左右的建设期，第三年即可交付产品。整个项目从最初勘探到最终产出需要8-9年时间。由于环境的复杂性等原因，盐湖的扩张周期较长。碳酸锂生产周期长也是影响碳酸锂供应的主要因素。表1碳酸锂生产工艺概述矿石提取方法氯化烘焙石灰石焙烧加压浸出硫酸硫磺和盐混合焙烧湖法提取法沉淀吸附煨烧浸出电渗析离子交换萃取3 .碳酸锂产业链3.1.概述根据纯度和化学指标，碳酸锂可分为工业级、电池级和高纯级碳酸锂。工业级碳酸锂主要用于制备各种深加工锂产品，也用于玻璃陶瓷行业等；电池级碳酸锂（纯度299.5%）主要用于生产锂离子电池正极材料和电解液；高纯碳酸锂是生产压电材料铝酸锂的主要原料。近年来，新能源行业发展带动关键矿物原料价格大幅波动，其中碳酸锂价格“过山车”行情可谓万众瞩目。中国作为全球最大的锂盐生产国和消费国，产业链亟待金融衍生品新工具来管理锂价异动风险。恰逢2023年广期所碳酸锂期货和期权合约及相关业务、规则公开征求意见，国信期货有色及新材料研究团队持续对新品种跟踪，将推出一系列新品种行业相关专题报告，为投资者系统分析产业链梳理行业要点，为新品种上市做准备。2023年6月14日，广州期货交易所在公网发布公告，就碳酸锂期货合约及相关业务规则公开征求意见，这意味着“万众瞩目”的碳酸锂期货合约距离正式上市又进了一步。自2015年新能源汽车加速发展开始，碳酸锂价格仿佛坐上了不知何时为止的“过山车”，价格的大起大落令整个锂产业链都在呼吁碳酸锂合约加速上市，以此通过金融工具来达到规避价格波动风险的目的。此外,碳酸锂目前现货市场复杂的定价机制也需要期货的上市来起到价格发现的作用。而中国作为全球最大的锂盐生产国和消费国，国际定价权却无法匹配其产能和消费的优势地位。因此，碳酸锂期货上市不仅能帮助当前企业在一定程度上规避价格波动的风险，而且能在全球碳中和的大背景下提升我国在新能源金属板块的国际定价话语权。3.2.锂资源全球储量丰富锂是目前已知的最轻的金属，由于其高活性和易燃性，常被用于多种工业应用，如陶瓷、玻璃、润滑脂等，被誉为“工业味精”。而随着全球“双碳”目标的发展，许多国家已把发展新能源汽车作为核心的战略性新兴产业之一，动力电池作为新能源汽车最核心的组成部分之一，行业也迎来了蓬勃发展。而由于锂拥有各种已知元素中最高的标准氧化电势，适用于电池和储能领域，所以被全球市场公认为是具有战略意义的“白色石油”，并被我国列为战略性新兴产业矿产。锂虽然被称为“稀有金属”，但它在地壳中的丰度约为0.0065%,在金属中排名仅次于铜。据美国地质调查局USGS最新数据显示，全球锂资源总量修改为9800万吨，全球锂资源储量约为2600万吨,折合碳酸锂当量约为1.38亿吨。如果按照2020年全球大约40万吨LCE供给量和需求量来测算，锂资源储量的静态保证年限目前已超过200年。由于具备高活性，锂在自然界中只能以化合物的形式存在。从形态上来看,锂可主要分为卤水锂和硬岩锂两大类。硬岩型锂资源主要以锂矿石的形式存在于锂辉石、锂云母等含锂岩矿中，卤水型锂资源主要以盐湖的形式存在。而在这三种主要锂矿资源中，盐湖卤水占了全球锂资源储量约80%,锂辉石和锂云母矿则占比较少。此外，除了硬岩锂和卤水锂，锂资源同样存在于黏土型矿中。据相关数据统计，2022年全球锂矿提锂占比超过50%,仍然是最主要的锂资源供应来源。盐湖卤水资源则因其相对较低的提锂成本和大量的锂资源储量而被加大开发力度。中国锂资源储量丰富，据USGS统计数据，2022年中国锂资源量为680万吨，位居世界第六，而锂资源储量为200万吨，位居世界第四。其中，盐湖卤水型资源占了我国锂资源的约79%,主要集中在我国青海和西藏两地；剩余则以硬岩型存在，锂辉石资源主要集中在四川甘孜州和阿坝州，锂云母资源则主要集中在江西宜春地区。国外的锂资源具有品位良好、分布集中的特点。澳大利亚是全球锂辉石矿的主要分布地，锂矿资源非常优质，且开采历史悠久，一直作为全球锂矿资源的主要产地之一。由阿根廷、智利、玻利维亚三国组成的南美锂三角区域则是盐湖卤水的主要分布地，其锂资源储量占据全球约50%。且因其盐湖镁锂比低、锂离子浓度高、品位较高，从而降低了提取锂的成本。非洲矿产资源储量丰富，成矿条件好，人力成本较低，探测潜力巨大。此外，欧美锂矿资源由于其坐拥的锂黏土资源，同样具有可观的发展前景。3.3.锂盐及中游产品挑起产业“大梁”作为锂矿资源加工后的直接产品，锂盐主要用于锂产业链中的中游正极和下游锂电池和终端新能源汽车的应用。锂盐主要有三种一一碳酸锂、氢氧化锂和氯化锂，而碳酸锂和氢氧化锂按照品质的不同又可以分为电池级和工业级两种。碳酸锂目前市场占比近50%,是锂盐产品中用量最多的产品。根据品质的不同，碳酸锂又分为工业级碳酸锂（碳酸锂含量为98%99%）和电池级碳酸锂（碳酸锂含量大于99.5%）。其中，工业级碳酸锂主要通过锂辉石等矿石或者盐湖卤水提取，作为传统陶瓷、玻璃等行业的原材料之一，或者用于制备六氟磷酸锂和金属锂。而电池级碳酸锂则主要通过提纯工业级碳酸锂而得，用于制备钻酸锂、锦酸锂、中低锲三元材料和磷酸铁锂等锂离子电池的正极材料。同碳酸锂一样，氢氧化锂依据品质不同也可分为工业级（LiOH含量不小于56.5%）和电池级（LioH含量为56.5%至57.5%）o工业级氢氧化锂主要用于润滑脂的制备。区别于用于中低银正极材料制备的电池级碳酸锂，电池级氢氧化锂主要用于中高银正极的制备。此外，两种盐的制备工艺也有所差别，碳酸锂也可以通过苛化法制备氢氧化锂。氯化锂是制取金属锂的主要原料，可用于空气调节领域，用作助焊剂、干燥剂、化学试剂或用于制焰火。锂产业链的中游一一锂电材料，主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成。其中，正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素，直接决定了电池的能量密度和安全性，从而进一步影响电池的综合性能；金属锂和六氟磷酸锂则分别可用于锂电池负极材料和电解液。目前正极材料中应用最广泛的是三元正极材料和磷酸铁锂，对应市场占比超过90%。三元材料中目前应用最广泛的是NCM523,NCM811和NCA系正极因动力电池高银化趋势近年来占比在逐步提升据GGn统计，2022年，NCM523的产量占比高达42%,NCM811和NCA系合计33%,而NCMlll和NCM333仅占5%；而据EVTank预计，2023年NCM523的产量占比将随着高银化趋势降至33%,NCMIll和NCM333缩小至2%,NCM811和NCA系正极将提升至45%。3.4.锂终端需求未来可期锂产业链中的下游和终端应用主要为锂离子电池和新能源汽车、储能领域组成，其中锂离子电池主要分为动力锂电池和容量性锂电池。新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，动力锂电池是其最主要的供能来源。目前全球新能源乘用车的销量在近年来电池技术不断突破和相关政策的扶持下，渗透率已由2020年的约3%增长至约13%,而中国新能源汽车的渗透率已高达27%。此外，储能领域在全球碳中和的大背景下正在大力发展，有望成为拉动锂资源需求增长的第二驱动力。目前锂离子电池市场仍处于高速发展中。据中国锂离子电池行业发展白皮书（2023年）显示，全球2022年锂离子电池出货总量957.7GWh,同比增长70.3%,中国出货总量为480GWh,同比增长超118%,出货占全球量约50%；从出货结构来看，全球汽车动力电池出货量为684.2GWh,同比增长84.4%；储能电池出货量159.3GWh,同比增长140.3%；小型电池出货量114.2GWh,同比下滑8.8%。所以目前动力电池仍是锂离子电池的主流，但基于储能的增速在2022年已超过动力电池，综合而言，储能和动力电池的发展将进一步扩展锂离子电池的出货量，从而进一步拉升锂的下游需求。动力电池中，三元电池和磷酸铁锂电池占据了绝大多数。据EVTank统计，2022年全球三元电池装机量的占比高达57%,磷酸铁锂电池的占比也约为42%,而其他电池的占比仅为1%。国内方面，我国动力电池三元和磷酸铁锂电池的装机量也高达99%。区别于全球数据来说，中国动力电池出货量主要占比来源于磷酸铁锂电池，而全球主要呈现三元、铁锂并驾齐驱的格局。总结来说，锂金属从曾经的“工业味精”到现在的“白色石油”，其对应产业链也经历了结构性变革。目前锂产业链的上游原料端主要是矿产资源，主要包括锂辉石矿、锂云母矿及盐湖卤水等资源；对应矿端生产的锂盐产品主要包括氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂，前两种锂盐根据品质的不同又可分为电池级和工业级。中游主要产品为正极材料、六氟磷酸锂及金属锂，下游及终端占比最高的分别为动力锂电池和新能源汽车。碳酸锂期货合约的上市将发挥其价格发现功能，进一步完善锂产业链，为企业提供金融工具来达到规避价格波动风险的目的，并同时在全球碳中和的大背景下提升我国在新能源金属板块的国际定价话语权。4 .全球碳酸锂资源分布特征全球锂矿开发以盐湖为主，矿石为辅。全球锂资源主要包括盐湖锂和锂矿石。从产量来看，全球锂资源约70%为盐湖锂，约30%为锂矿石。岩石矿物包括锂辉石、锂云母和长石。报告显示，截至2020年，全球锂矿（碳酸锂）储量为1.28亿吨，资源量为349亿吨，主要分布在智利、澳大利亚、阿根廷、玻利维亚等国家。MachineryMdUStryLithium Chloride1.ithiumhdroxideBatteryGrade1.ithiumCarbonateHighpuritycarbonlithiumbatteryNewEnergyBattery,ConsumerElectronicsLithiumOxideAircraftmanufactu门ng7etc»LithiumtantalatejchemicalandIPhannaCeUtiCalresearch,eta图1碳酸锂主要产业链5 .全球碳酸锂供需格局据中国十大锂盐企业之一的天齐锂业预计，截至2021年，包括卤水和矿物转化资源的产量（不包括回收料生产的碳酸锂和锂化合物再加工），全球碳酸锂产量总计为39.9万吨LCEo到2025年和2032年，全球碳酸锂总产量将分别为779千吨LCE和987千吨LCEo在锂供应方面，全球锂矿资源分布极不均匀。报告显示，截至2020年，全球锂矿（碳酸锂）储量为1.28亿吨，资源量为349亿吨，主要分布在智利、澳大利亚、阿根廷、玻利维亚等国家。数据显示，截至调查结束，全球探明锂资源储量相当于1.166亿吨碳酸锂当量。其中，智利锂储量占42%,阿根廷占10%,主要集中在智利、阿根廷和玻利维亚交界处，以盐湖形式存在；澳大利亚锂储量占26%,主要以锂辉石形式存在；我国锂储量占6.8%,主要以盐湖形式存在。供应商方面，全球供应格局呈寡头垄断，全球锂资源供应主要由澳大利亚泰利森、里德工业矿业、皮尔巴拉矿业和中国伊春留铜矿等国际巨头控制。在矿产和粘土矿床锂资源供应方面，据统计，截至2021年12月31日，天齐锂业控股子公司泰利森旗下Greenbush矿拥有全球最大的锂储量。报告的矿产储量为1.68亿吨，品位为2.04%氧化锂，其中含有830万吨LCEo就卤水锂矿床而言，据统计，SQM位于智利阿塔卡马地区的阿塔卡马盐湖作业拥有最大的卤水储量，4551万吨LCE,锂矿石品位高，储量大，具有低成本的综合加工能力。从消费来看，碳酸锂下游消费主要包括动力电池、消费电池、储能电池和工业应用四大领域。2021年全球碳酸锂需求量约为41万吨。据分析，目前充电电池对锂的需求正在快速增长。新能源汽车产销量大幅增长，碳酸锂需求也大幅增加，预计未来10年其影响还将持续。2015年，电池侧碳酸锂需求占比不足一半，近六年来碳酸锂需求占比不断增加。汽车工业的发展将带动数百万碳酸锂需求的产生。从其他消费者角度来看，随着数字时代的深入发展，消费电子将贡献低增速但稳定的增量需求。受益于绿色能源革命的深入，碳酸锂的储能电池及工业应用需求也有望持续增长。总体来看，全球碳酸锂消费量将呈现持续增长趋势，动力电池将贡献最重要的增量需求。动力电池方面，2021年全球新能源汽车消费量约为650万辆，碳酸锂需求量约为22万吨。随着全球新能源汽车产量的增长，动力电池将成为碳酸锂需求的主要增长点。多家机构预测，2025年全球新能源汽车产量将接近1200万辆。据此，我们预测2025年动力电池碳酸锂需求量将达到97万吨。消费电池方面，2021年碳酸锂需求量约为5万吨。根据数据，我们认为消费电子中手机、平板电脑、笔记本电脑库存已接近饱和，未来消费将主要靠库存更新，移动电源、智能穿戴仍有增长空间因此我们预计2025年消费电子领域对碳酸锂的需求量将达到6万吨。储能电池方面，2021年碳酸锂需求量约为2万吨。储能电池储能技术应用于电力系统、通信基站、数据基站、工业应用、军事应用、航空航天等，潜在需求巨大。数据显示，我们发现，随着风电、水电等新能源项目的建设，对储能电池的需求将得到支撑，未来锂电池储能装机量占比将持续上升。数据显示，全球储能市场累计装机量和装机量将从2019年的HGW22GWh增长至2050年的1676GW5827GWho基于对储能电池市场增长的预期以及锂电池储能容量占比不断上升，我们预测2025年储能电池需求量为9万吨。从工业需求来看，2021年碳酸锂需求量约为12万吨。资料显示，碳酸锂应用于玻璃、油脂、空调制造等传统工业领域。目前，工业需求中碳酸锂的需求量较为稳定。我们预计2025年工业需求量为14万吨。表2全球碳酸锂需求预测（万吨）年2021年2022年2023年2024年2025年动力电池2234517297同比增长率55%50%心35%消费类电池55666同比增长率5%5%5%5%储能电池23579同比增长率50%50%45%35%工业需求1212131314同比增长率3%3%3%3%总需求41557497125供应方面，2021年全球碳酸锂供应量约为49万吨。目前，世界碳酸锂储量丰富。随着需求的扩大，全球碳酸锂生产商正在加速扩产。多家机构预测，到2025年，全球碳酸锂产能将达到140万吨左右。到2025年，全球碳酸锂产量预计将达到119万吨。综合供需数据，我们预计未来三年碳酸锂供需将保持紧平衡，严重短缺或过剩的概率较小。GIobalIithiUrnCarbonateProdUCtionforecastQOQoOtons)6 .中国锂矿资源分布及来源我国锂资源主要分布在西藏、新疆、青海、四川、江西等省区。我国已探明锂资源储量约为600万吨，其中盐湖资源约占60%,其余为硬岩和沉积锂。锂矿资源可分为卤水锂和矿石锂。卤水类型主要为碳酸、硫酸盐和氯化物形式。青海锂盐湖属盐湖卤水矿床，是我国最大的锂基盐湖卤水矿床。青海卤水矿床锂品位较低，但储量较多；硬岩类型包括花岗岩伟晶岩型和花岗岩型锂矿。江西宜春锂矿主要为锂辉石、锂云母、锂长石、锂云母等，是海外主流锂矿。西藏锂盐湖储量仅次于青海。由于西藏自然条件限制，开发难度大，产能增长相对缓慢。但含锂品位高，杂质相对较少，利用空间较大。按生产原料分类，我国碳酸锂产量约50%以锂辉石为原料生产，约20%以锂云母为原料生产，约30%以盐湖卤水为原料生产。在锂盐原材料来源方面，据盛鑫锂能介绍，虽然我国锂资源位居世界前列，资源品种也比较丰富，但需求和产量仍存在一定差距与我国锂盐产能相比，锂原料对外依存度较高，65%的锂原料需要进口。随着中国碳酸锂需求进一步增加，预计进口量也将继续增加以满足中国需求。7 .中国碳酸锂供需情况截至2021年，我国碳酸锂需求端主要包括动力电池、消费电池、储能电池和工业应用四大领域。如果再细分的话，可以分为汽车动力电池、磷酸铁锂、三元材料、3C数码电池和储能电池。新能源汽车电池是碳酸锂下游消费增长最重要的引擎，而碳酸铁锂和三元材料是新能源汽车动力电池正极材料不可或缺的材料。因此，新能源汽车的产销量对我国碳酸锂的需求影响非常显着。近两年我国碳酸锂表观消费量快速增长，2020年和2021年同比增速分别为21.64%和46.12%o在消费端的推动下，我国碳酸锂产能也迎来释放和扩张浪潮，2020年和2021年同比增速分别为7.09%和36.65%o1.itiumcarbonateconsumptioninChina(10,000tons)UtiumcarbonateproductioninChina(10.000tons)由于需求大幅增加以及目前国内碳酸锂供应紧张，国内碳酸锂价格快速上涨。尽管中国碳酸锂供应商加大马力增产，但由于产能限制以及碳酸锂生产周期长，产能无法满足国内需求，导致中国碳酸锂进口量快速增加。同时，我国碳酸锂生产主要用于满足国内需求，出口量相对较少。China'slithiumcarbonateexports(10,CXK)tons)China'slithiumcarbonateimports(10.000tons)8 .中国碳酸锂行业主要企业及竞争格局国内碳酸锂生产企业主要有中国锂矿企业十强龙头企业赣锋锂业、江特电气、藏格控股、西藏矿业、西藏珠峰、天齐锂业、雅化集团、永兴材料、圣能锂业、国轩高科、等，各厂家的生产能力存在一定差距。赣锋锂业、天齐锂业和盐湖股份有限公司是我国碳酸锂生产行业的三大龙头企业，在产能方面具有一定的优势地位。产能超过万吨的企业有赣锋锂业、天齐锂业、燕湖股份、盛鑫锂能源、永兴材料、江特汽车、藏格控股等。由于近期碳酸锂价格上涨，国内不少厂家纷纷宣布扩大锂产能的计划，主要通过新建产业线、收购、生产线改造升级等方式来达到扩张的目的。与此同时，不少碳酸锂下游企业以及不具备碳酸锂产能的企业也开始进入碳酸锂生产领域。预计未来我国碳酸锂产能将大幅增加。9 .中国碳酸锂格局从全球碳酸锂的制备工艺来看，具体生产过程中需要用到淡碱。碳酸锂的提取工艺主要分为以锂辉石为原料的矿石提取和盐湖卤水提取两大类。这两种工艺都需要大约2单位的轻碱来生产1单位的碳酸锂。中国是全球碳酸锂供应量最大的国家。随着碳酸锂需求的快速增长，纯碱的需求量也将大幅增加。根据全球碳酸锂需求和产量预测，本文对全球纯碱需求量进行预测如下：表3碳酸锂对纯碱需求影响的计算2021年2022年2023年2024年2025年全球碳酸锂需求量（万吨）41557497125中国碳酸锂需求量（万吨）3141557393中国碳酸锂产量（万吨）2336455671全球碳酸锂消费量占纯碱需求量（万吨）82109148194250中国碳酸锂消费量占纯碱需求量（万吨）6282110146186中国碳酸锂产量及纯碱需求量（万吨）467290112142我国碳酸锂产量需求占纯碱需求比例（）1.62%2.44%3.00%3.70%4.69%目前，用于生产碳酸锂的纯碱用量约占国内纯碱需求量的2%。随着碳酸锂供需的增加，特别是我国碳酸锂产能的扩张，未来碳酸锂对纯碱的需求比例将持续增加。预计到2025年，我国碳酸锂生产所需纯碱将达到142万吨，占我国纯碱总需求量的近5%,将成为较为重要的下游之一纯碱。2021年至2025年,预计我国碳酸锂产量增加对纯碱的增量需求将接近100万吨。10 .结论受益于双碳目标及相关政策，新能源汽车产业的快速发展也显着带动了碳酸锂的需求。未来，全球新能源汽车预计将延续高增长趋势，将显着拉动碳酸锂的需求,也将带动碳酸锂供应量的显着增长。作为纯碱下游之一，碳酸锂的快速发展也将带动纯碱需求量大幅增加。经过测算，我们预计到2025年，我国碳酸锂需求量预计将达到93万吨，产量预计将达到71万吨。预计我国碳酸锂生产纯碱需求量将达到142万吨，占纯碱需求量的近5%o
