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铀资源供需分析报告
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2016年12月
正文目录
1.长周期铀价格涨跌5
1.1供不应求,铀价06-07年快速上涨5
1.2哈萨克斯坦铀产量急剧扩张,全球产量过剩6
1.3福岛核事故发生,国际铀市陷入泥潭7
2.需求端:
依托核电产业,未来前景广阔7
2.1铀元素概述及其应用领域7
2.2核燃料循环产业链8
2.3核能发电及其前景9
2.3.1核能发电原理9
2.3.2全球核能发电现状及前景预测9
2.3.3我国核能使用现状及前景11
3.供供给端:
资源集中,产量递增12
3.1已知可开采铀矿资源:
中国占全球4%12
3.2全球铀矿矿山产量:
产量最大的三个国家占总产量三分之二13
3.3全球铀产量稳步上升:
哈萨克斯坦产量屡创新高15
3.3.1近二十年全球铀总产量:
周期性跳跃式增长15
3.3.2三主产国近20年铀产量:
哈萨克斯坦后来居上,奠定霸主地位16
3.4开采方式不断变化16
3.5铀的开采分布集中17
4.国内外主要铀生产商分析18
4.1Cameco简介18
4.1.1铀矿品位一流,矿场分布广19
4.1.2核燃料加工服务20
4.1.3收购NUKEM,进军铀产品贸易20
4.2Kazatomprom简介20
4.2.1公司产能全球第一,矿山资源丰富20
4.2.2公司年产量约为全国产量一半21
4.3Areva简介21
4.4中广核矿业有限公司简介22
4.5盛安资源简介23
4.6成本分析24
5.不确定性分析24
图目录
图12006年1月至2016年8月铀现货价格走势图(单位:
美元/磅)5
图22005年和2006年澳加两国铀产量(单位:
吨)6
图3哈萨克斯坦的铀产量历年数据(单位:
吨)6
图4全世界规划新建核电站数量(单位:
台)7
图5铀的产业链9
图6世界能源使用结构10
图7未来15年铀供需预测(单位:
吨)10
图8世界各国核电发电量占比11
图9截止2016年11月1日世界各国(地区)在建核电站总功率11
图10中国与世界在建核电站总功率年增长率对比12
图11世界主要国家查明铀资源情况(单位:
吨)13
图122010年主要产铀国矿山铀产量比重14
图132015年主要产铀国矿山铀产量比重14
图14世界及国内近9年铀产量变化趋势15
图15近20年世界铀总产量及同比增速15
图16近20年主要三主产国铀产量(吨,左轴)以及占世界总产量比重16
图172015年全球主要天然铀生产商产量占全球产量比重18
图18Cameco公司2015年各部门收入占比19
图19Kazatomprom公司铀产量与哈萨克斯坦国内铀总产量图(单位:
吨)21
图20中广核矿业拥有两座矿山年产量(吨)23
表目录
表1铀的应用领域8
表22015年不同生产方式产量及占比表17
表32015年全球十大主要铀矿(按产量排序)17
表4Cameco主要矿山产量、储量及品位情况19
表5Cameco主要核燃料工厂20
表6Areva主要矿山产量、储量及品位情况22
表7Letlhakane铀矿储量情况24
表8铀行业巨头生产成本24
1.长周期铀价格涨跌
铀的现货价格在06-07年间快速上涨,在07年6月达到顶峰,接近140美元/磅。
在福岛核事故发生后,日本关闭了全国54个反应堆,其每年近8000吨的铀消费量大幅下降。
同时,该事故的严重后果也引发了全世界对于核能开发利用的恐慌,世界核电使用率下降,铀需求量从2011年起缓慢下行。
2016年8月,铀现货价格下跌至25.87美元/磅,处于10年来的最低位。
图12006年1月至2016年8月铀现货价格走势图(单位:
美元/磅)
1.1供不应求,铀价06-07年快速上涨
由于世界核电用铀的需求量不断增长以及独联体国家多年来低价抛售铀产品,世界铀储备库存大幅下降,天然铀的市场价不断上扬。
此外,加拿大和澳大利亚这两个当时最大的铀生产国的减产拉动了世界铀市场现货价格的攀升。
2006年初,铀价仅为37.50美元/磅,而年末则达到了72.0美元/磅,涨幅达90%以上。
到2007年6月,铀价更是达到历史高点的136.22美元/磅。
图22005年和2006年澳加两国铀产量(单位:
吨)
1.2哈萨克斯坦铀产量急剧扩张,全球产量过剩
2007年哈萨克斯坦仅以6637吨铀的年产量位居世界第三,少于澳大利亚的8611吨以及加拿大的9476吨。
在随后的两年中,该国的铀产量连续快速增长并在2009年以14020吨的产量跻身为世界第一铀产出国,超出第二名的加拿大3847吨。
图3哈萨克斯坦的铀产量历年数据(单位:
吨)
此期间,国际铀价从2007年6月份的最高点急转直下,到09年底铀的价格仅有44.44美元/每磅,仅相当于顶点价格的1/3。
这三年中,世界范围内的铀需求量相对稳定,而每年铀产出确以较快的速度增长,其中09年全世界共产出50772吨铀比08年的产量整整多出了15.7%。
1.3福岛核事故发生,国际铀市陷入泥潭
2011年日本发生特大地震和海啸并引发了福岛核事故。
这次事故给日本核电产业带来了重大灾难,也为世界核电工业蒙上了阴影。
德国联邦议会决定在2022年前关闭所有17座核电站。
瑞士政府宣布中止对现有5座核电站的更新改造计划,对运行中的核电站进行安全检查。
瑞士现有5座核电站将于2019年至2034年陆续达到最高使用年限。
之后,瑞士将不再重建或更新核电站。
全世界规划新建的核电站数量在11年扭转了之前一直上升的态势,可见福岛核事故使世界各国对于未来发展核能的态度产生了较大的影响。
图4全世界规划新建核电站数量(单位:
台)
2.需求端:
依托核电产业,未来前景广阔
2.1铀元素概述及其应用领域
铀是一种银白色金属化学元素,属于元素周期表中的锕系,化学符号为U,原子序为92。
铀具微放射性,其同位素都不稳定,并以铀-238(146个中子)和铀-235(143个中子)最为常见。
铀的化学性质很活泼,自然界中的铀总是以化合物的状态存在。
已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种,其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为U3O8)、品质铀矿(主要成分为UO2)、铀石和铀黑等。
表1铀的应用领域
2.2核燃料循环产业链
铀产业链以反应堆为中心,划分为前段和后段。
前段指核燃料在入堆前的制备,包括铀矿的开采、铀矿石的加工精制、铀的转化、铀的浓缩和燃料元件制造等过程。
后段指从反应堆卸出的乏燃料的处理,包括乏燃料的中间储存,乏燃料中铀、裂变产物的分离,以及放射性废物处理和放射性废物最终处臵等过程。
核燃料循环从开采铀矿石开始,开采出的矿山被送到前处理厂制成U3O8。
通常核电站以含U235约3%的低浓度铀作为燃料,但天然铀的U235含量达不到这一标准。
为了把天然铀中U235的含量提高到3%,需要进行铀同位素分离即铀的浓缩。
当前工业规模的铀的浓缩工厂以UF6为产品,因此需要把前处理的产品U3O8进行还原、氢氟化和氟化转变为UF6,这就是铀的转化过程。
在铀的浓缩工厂中,UF6中的铀235含量被浓缩至3%左右。
这样得到的UF6须再经过一个转化过程变为UO2,才能送至元件制造厂制成含U235约3%的低浓铀燃料元件。
至此,生产出来的核燃料可进入反应堆反应。
在核燃料参与反应堆中的反应之后从反应堆卸出的乏燃料中,U235的含量仍高于天然铀。
因此,如将这些易裂变铀元素分离出来,作为燃料返回反应堆,将铀循环使用,可节约天然铀约20%。
图5铀的产业链
2.3核能发电及其前景
2.3.1核能发电原理
核电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。
在核裂变过程中,快中子经慢化后变为慢中子,撞击原子核,发生受控的链式反应,产生热能,生成蒸汽,从而推动汽轮机运转。
核电站与我们常见的火力发电站一样,都用蒸汽推动汽轮机做功,带动发电机发电。
它们的主要不同在于蒸汽供应系统。
火电厂依靠燃烧化石燃料(煤、石油或者天然气)释放的化学能将水变成蒸汽,核电站则依靠核燃料的核裂变反应释放的核能将水变成蒸汽。
除反应堆外,核电站其他统的发电原理与常规火力发电站相仿。
技术层面上看,核电是唯一可以大规模实现工业应用、替代化石燃料的清洁能源。
相较于风电、光伏、水电等清洁能源,核电稳定性更好,功率密度更高。
核能发电的稳定性堪比火力发电,不受季节等自然因素影响,平均利用小时数高于其他清洁能源发电。
2.3.2全球核能发电现状及前景预测
截至2016年9月,全球可运行核电机组为447台,总装机为390.8吉瓦;在建59台,装机容量62.39吉瓦;计划建设核电机组168台,装机容量175.6吉瓦。
2016年的BP统计年鉴中显示全世界能源使用中,核能的使用仅占4.4%,在传统化石能源催生的环境问题越来越严重的背景之下,核能发展的前景相当可观。
图6世界能源使用结构
2015年,全世界反应堆的铀需求量约为6.7万吨,矿产铀与二次铀的供给总和约为7.3万吨,超出部分多用于战略储备与军事需求。
根据IAEA的预测,随着反应堆建设的增长,世界铀需求在2025年将增长到约10万吨,年均增长率为3%。
另外,此项预测还不包括为建设和保持战略库存而进行的铀采购,战略库存规模一般相当于未来两年的反应堆用铀需求。
也就是说,最后真实的需求增长可能会更多。
因此,从长远来看铀未来的需求将由供给过剩转为缺口且缺口会进一步扩大。
图7未来15年铀供需预测(单位:
吨)
2.3.3我国核能使用现状及前景
2015年,我国共有6台核电机组正式投入商业运行。
至此,我国投入商业运行的核电机组共28台,总装机容量达到26427.37兆瓦(额定装机容量)2015年1-12月全国累计发电量为56184.00亿千瓦时,核电累计发电量为1689.93亿千瓦时,比2014年同期上升了29.42%;累计上网电量为1582.89亿千瓦时,比2014年同期上升了29.02%。
但是相较于法国76.3%,韩国31.7%,美国19.5%,英国18.9%等发达国家2015年的核能发电比重相比,我国核能发电量仅占当年全国总发电量的3%,核电产业还有很大的成长空间。
图8世界各国核电发电量占比
2016年,中国在建的核电站数量及功率均为世界第一。
根据BP的预测,核电在未来的全世界年均增长率可达1.8%,而中国的预计年增速会达到11.2%。
据中国电建官网报道,根据“十三五规划”草稿,2016年开始的五年内,每年建设6到8座核电站,并为采用自主技术的核电站投入共5000亿元资金。
到2020年末,中国在运与在建核电站发电总规模要达到88000兆瓦的规模,到2030年中国将有110座核电站运行。
图9截止2016年11月1日世界各国(地区)在建核电站总功率(单位:
兆瓦)
图10中国与世界在建核电站总功率年增长率对比
3.供供给端:
资源集中,产量递增
3.1已知可开采铀矿资源:
中国占全球4%
根据IAEA统计数据显示,在全球范围内已探明的铀资源十分丰富,同时世界已探明铀资源储量还在进一步增长,铀矿资源潜力依然巨大。
按目前查明铀资源储量与目前常规核反应堆铀需求计算,全球查明铀资源的保障年限超过100年,远远好于原油、铜、铅、锌、金等大宗矿产的保障年限。
在铀资源的分布上,全球有50多个国家报道发现铀资源,但是铀资源分布相对集中,查明铀资源主要集中在澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大和俄罗斯等国家,中国也有比较丰富的铀资源储量,但当下对于进口铀的依赖程度依旧较高。
图11世界主要国家查明铀资源情况(单位:
吨)
3.2全球铀矿矿山产量:
产量最大的三个国家占总产量三分之二
全球有超过20个国家进行铀生产,2015年全球从矿山生产的铀的总量为60496吨,其中世界最大的三个铀生产国为分别哈萨克斯坦、加拿大和澳大利,产量分别为23800吨、13325吨和5654吨,占全球总产量的比重分别为39%、22%、9%。
而2010年全球从矿山生产的铀的总量为53671吨,哈萨克斯坦、加拿大和澳大利亚产量分别为17803吨(33%),9783吨(18%),和5900吨(11%)。
主要三国生产铀的比重之和从2010年的62%上升到了2015年的70%,其中哈萨克斯坦的比重进一步上升。
图122010年主要产铀国矿山铀产量比重
图132015年主要产铀国矿山铀产量比重
全球铀产量总体平稳增长,中国铀产量在2012年有一较大增幅,总体增长。
图14世界及国内近9年铀产量变化趋势
3.3全球铀产量稳步上升:
哈萨克斯坦产量屡创新高
3.3.1近二十年全球铀总产量:
周期性跳跃式增长
全球铀产量从1995年到2003年一直保持在3.5万吨左右,2004年到2008年产量维持在4万吨左右,从2009年到2011年产量维持在5.3万吨左右,2012年至今则产量维持在6万吨附近。
其中2000年,2004年,2009年,2012年的同比增速达到波峰,分别为13.23%,12.94%,15.78%,9.16%,并且每一阶段的周期有缩小的趋势,从1995年到2008年约5年一个周期缩小到目前约3年一个周期。
图15近20年世界铀总产量及同比增速
3.3.2三主产国近20年铀产量:
哈萨克斯坦后来居上,奠定霸主地位
近20年全球主要铀生产国的总产量一直保持在50%以上,2009年开始超过了60%,2015年超过了70%。
这主要跟哈萨克斯坦产量持续上升有关,从2009年开始哈萨克斯坦的铀产量首次超过其他国家成为第一,之后每年产量屡创新高,并带动了全球铀的产量上升,奠定了目前的霸主地位。
从同比增速来看,除哈萨克斯坦外其他两个主产国都有较为明显的生产周期,如澳大利亚每4年会达到谷值,加拿大产量较为平稳周期也在3到5年左右。
图16近20年主要三主产国铀产量(吨,左轴)以及占世界总产量比重(%,右轴)
3.4开采方式不断变化
1990年,从地下矿山的方式开采铀的产量占世界总产量的55%,但这一比例大幅缩水至1999年的33%。
从2000年起,加拿大新开发的矿山使得从地下矿山开采的铀产量的比例重新上升,算上奥利匹克坝目前的比例为40%左右。
采用地浸法生产的铀的产量比重在稳步上升,2001年地浸矿产量仅占全球的15.5%,但到2015年已增至48%。
其中主要是由于哈萨克斯坦对地浸法使用的普及,该国采用地浸法生产的铀的产量的比重于2014年首次超过该国铀总产量50%。
原地浸出法也称为溶矿法,不需要采出矿石,只需在矿上喷洒化学试剂析出含有铀的溶液并经底部集液系统收集送水冶厂处理,与常规采矿方法相比,原地浸出法不会形成尾矿和废石,省去了磨矿的环节从而几乎不会对土壤或环境造成损害。
表22015年不同生产方式产量及占比表
3.5铀的开采分布集中
根据世界核协会数据,全球前十大铀矿公司分别是加拿大矿业能源公司(CamecoCorp.)、哈萨克斯坦能源公司(NatlAtomicCo.Kazatomprom)、俄罗斯国有铀资源公司(ARMZUraniumHoldingCo.)、阿海珐集团(AREVAS.A.)、必和必拓公司(BHPBilliton)、阿伊尔矿业公司(SomairSA)、帕拉丁公司(PaladinEnergyLtd.)、罗辛铀矿有限公司(RossingUraniumLtd.)、一号铀业公司(UraniumOne)以及澳能源资源有限公司(EnergyResourcesofAULtd.)。
其中在当今世界核电产业勘探开采领域中加拿大矿业能源公司、哈萨克斯坦能源公司、俄罗斯国有铀资源公司、阿海珐集团、必和必拓公司、帕拉丁公司、一号铀业公司、力拓矿业集团(RioTinto)、纳沃伊公司(Navoi)以及索伯帕文公司(Sopamin)占有主导地位。
表32015年全球十大主要铀矿(按产量排序)
图172015年全球主要天然铀生产商产量占全球产量比重
4.国内外主要铀生产商分析
4.1Cameco简介
CamecoCoporation,全称CanadianMiningandEnergyCorporation,(加拿大矿业能源资源公司)是世界最大的铀矿物生产商之一。
公司成立于1988年,前身是埃尔多拉多核子有限公司和萨斯喀彻温矿业开发公司合并而成。
公司最初由加拿大联邦政府和省政府联合控股,随后分别于1991年在多伦多证券交易所和1996年在纽交所的上市。
该公司的矿山主要分布于加拿大、哈萨克斯坦和美国。
Cameco主营业务为铀矿生产、核燃料加工及铀矿类相产品贸易中介NUKEM。
公司是全世界第二大的铀矿物生产商,约占18%的世界产能,其核燃料加工部门控制了全世界20%的UF6的转化产能同时是天然UO2的最大供应商之一。
2013年,公司收购了NUKEM—世界领先的铀及铀的相关产品交易商之一。
NUKEM公司总部位于德国的Alzenau,专业从事铀与铀相关产品的贸易。
15年Cameco公司总收入27.54亿美元,同比上升15%;其中铀矿部门收入占比为68%,约18.72亿美元。
图18Cameco公司2015年各部门收入占比
4.1.1铀矿品位一流,矿场分布广
Cameco在加拿大萨斯喀彻温省北部的Athabasca盆地拥有三座矿场,包括CigarLake、McArthur/KeyLake以及RabbitLake。
此处是高品位铀矿储藏地,铀含量可达到世界平均水平100倍的。
在哈萨克斯坦中南部,Cameco拥有合资铀矿开采公司Inkai60%的股份,其余40%由归属于哈萨克斯坦政府的Kazatomprom公司持有。
在美国,Cameco公司拥有SmithRanch-Highland和CrowButte两座矿场,其总产出位居美国国内第一。
表4Cameco主要矿山产量、储量及品位情况
4.1.2核燃料加工服务
核燃料加工服务具体来讲就是在提取出铀矿浓缩物之后需要从U3O8提炼出纯净的UO3并通过铀纯化生产出天然UO2(核电级),接着分解核原子,扩大U-235含量从而完成铀转化生产出核燃料UF6,UO3,UO2。
Cameco公司的核燃料加工部门控制了全世界20%的UF6的转化产能同时是天然UO2的最大供应商之一。
Cameco公司的燃料服务部门具有重要的战略意义,它为铀矿生产部门提供一系列的产品和服务,支持铀矿生产部门的增长,扩大公司在世界铀行业市场的份额。
表5Cameco主要核燃料工厂
4.1.3收购NUKEM,进军铀产品贸易
2013年,Cameco公司收购了铀和铀相关产品贸易商NUKEM。
此项购买,公司支付了1.4亿美元,并承担了NUKEM的净债务约1.11亿美元。
NUKEM的主要客户是需要用到浓缩铀燃料的国有大型公用事业企业,这些公司有着数十亿美元市值和极高的信用评级。
2015年,公司共实现近5000吨U3O8的销售额,2016年预计销售额在4300吨左右。
4.2Kazatomprom简介
4.2.1公司产能全球第一,矿山资源丰富
Kazatomprom(哈萨克斯坦国家原子能公司),位于铀资源丰富的哈萨克斯坦,是全球铀产能最大的公司,2015年产量12851吨,占全球铀产量的21.3%。
公司主要从事地质勘探,天然铀生产,核燃料回收生产,稀土生产等。
公司拥有近70个子公司和相关机构,国内主要分布在7个地区,国外的有俄罗斯、乌克兰、德国、中国和美国。
公司拥有16家子公司从事矿山开采,主要位于南哈萨克斯坦,克孜勒奥尔达和阿克莫拉地区。
与其他公司合资拥有全球十大铀矿中的三座,均位于哈萨克斯坦,分别为Budenovskoye2(年产量2061吨),Budenovskoye1,3&4(年产量1642吨)和CentralMynkuduk(年产量1847吨),三座矿山每年的产量和占全球产铀矿产量10%。
4.2.2公司年产量约为全国产量一半
哈萨克斯坦铀的约78%集中在砂岩型沉积物中水饱和渗透性岩石中。
这种类型的沉积物可以由最环保的开发优选的钻孔原地浸出方法(ISL)生产,提供低生产成本水平(比一般采矿方法相比成本低2~3倍)和最小的环境损害。
Kazatomprom公司是全球第一家使用原地浸出法生产出1000吨铀的企业。
图19Kazatomprom公司铀产量与哈萨克斯坦国内铀总产量图(单位:
吨)
4.3Areva简介
Areva(阿海珐)集团是法国大型核能企业,2015年铀产量为9400吨,占全球产量的16%。
拥有的有铀矿产储量为181189吨,其中已经测量出的储量为98641吨,推断的储量为178205吨。
其主要矿山主要分布在加拿大,哈萨克斯坦和尼日尔,合资拥有全球十大铀矿中的两座,均位于尼日尔,分别为SOMAIR(年产2509吨)和COMINAK(年产1607吨)。
表6Areva主要矿山产量、储量及品位情况
4.4中广核矿业有限公司简介
公司目前主要从事天然铀贸易业务。
公司于2014年5月16日完成对对北京中哈铀资源投资有限公司100%股权收购后,本公司间接持有哈萨克斯坦谢米兹拜伊铀矿公司(以下简称“谢公司”)49%的权益和产品包销权。
谢公司拥有哈萨克斯坦伊尔科利铀矿(Irkol)和谢米兹拜伊(Semizbai)铀矿两个在运营铀矿山。
公司目前主要销售自产天然铀,主要为谢公司年产量的49%铀产品,并透过拥有天然铀进出口资质的控股股东中广核铀业发展有限公司,独家供应中国广核集团成员公司广西防城港核电有限公司及阳江核电有限公司需求的天然铀。
图20中广核矿业拥有两座矿山年产量(吨)
4.5盛安资源简介
江苏盛安资源股份有限公司于2015年1月26日在新三板挂牌。
公司目前总股本8920万股,主营业务为矿业勘查、开采、销售等;及齿轮等零部件制造业务。
截至2016年9月5日,盛安资源持有A-capResourcesLimited357,786,934股,占A-cap总股本的41.6%。
A-cap公司持有的Letlhakane铀矿矿体规模在全球未开发的铀矿中排名第六,符合JORC标准的资源量有3.65亿磅U3O8,高品位的铀矿(0.045%以上,450ppmU3O8)有1.03亿磅。
探矿权范围有602.4平方公里,已完成的勘探范围不足其二十分之一,后续资源潜力十分巨大。
Letlhakane铀矿矿体类型有3种,次生矿、氧化矿和原生矿,其中原生矿占其总含量的80%,对矿石处理比较有利。
Letlhakane铀矿拟采用露天开采,采用现代化的露天采矿机有针对性的开采矿体,减少废石混入量,降低剥离量,并且可以完成对矿石的初步破碎,生产效率比较高。
铀矿选矿工艺采用成熟的硫酸堆浸工艺,生产成本比较低。
Letlhakane铀矿生产用水、用电都有可用且可靠的供给源,矿区范围内有条铁路通过,可供矿石运输。
矿区基础设施条件良好,2年内即可完成矿山建设,建成后每年可生产3百万磅U3O8,矿山服务年限为18年。
表7Letlhakane铀矿储量情况
4.6成本分析
从铀矿产业供应情况来看,近几年铀业巨头已经形成了对铀矿生产达到了主导的地位。
在2015年,世界前三的铀矿生产商Kazatomprom、Cameco、Areva可供原料约在3.3万吨
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