金属新材料行业研究报告.docx

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金属新材料行业研究报告

金属新材料行业研究报告

1、能源结构转型，新能源汽车、光伏、风电三大需求迎来史诗级增长

1.1、碳中和背景下，可再生能源占比将显著提升

2019年全球最终能源消费中，直接的化石燃料（煤、石油、天然气）的占比高达67%，电力达到19%。

而电力的产生63%来自于传统的化石燃料，间接产生的化石燃料占比为12%，因此全球化石燃料合计占比为79%。

由于二氧化碳的排放主要来自于化石燃料的燃烧，因此实现“碳中和”目标必须加快能源结构的调整，即提高非石化能源消费的比例。

2019年全球最终能源消耗量中，四成来自于石油。

以中国为例，我国石油消费有很大一部分来源于交通部门，2017年交通运输业石油消费占石油消费总量的57.7%。

公路交通领域的石油消费在交通运输部门当中占有绝对比重，达到了83%，即公路交通占中国总石油消费比例为48%，如果将我国目前存量汽车全部实现电动化后，将减少我国约48%的石油消费。

由此可见，汽车电动化是实现能源结构转型的主要抓手之一。

电力的产生63%来自于传统的化石燃料，仅27%来自于可再生能源发电。

因此推行电力零碳化，大力发展可再生能源发电也势在必行。

根据IEA今年5月发布的《2050年净零排放：

全球能源行业路线图》，到2050年，几乎90%的电力来自可再生能源，太阳能和风能总计占近70%。

IRENA今年发布的《世界能源转型展望：

1.5℃路径》同样提出到2050年可再生能源发电量占比提升到90%，光伏和风电占比63%。

预计2050年可再生能源发电量占比较2019年提升63Pct。

二十一世纪以来，可再生能源的占比在不断提升。

在过去的七年里，可再生能源新增装机量超过了化石能源和核能新增装机量的总和。

尽管新冠疫情肆虐，2020年可再生能源新增装机量超过260GW，较2019年同比增长约50%。

可再生能源成本已经越来越具有竞争力，光伏和风电已经逐渐成为很多市场上最便宜的能量来源之一。

根据IRENA的数据，光伏发电成本已由2010年的0.381美元/kWh下降到2020年的0.057美元/kWh，降幅达85%。

2020年陆上风电成本、海上风电成本较2010年分别下降48%、56%。

2020年，全球新增可再生能源LCOE（平准化度电成本）最低的三类能源分别是陆上风电、水电、太阳能光伏发电。

然而水电开发由于受到地理条件限制，开发存在较多障碍，因此发展风电和光伏发电大有可为。

1.2、电动车的成本优势使原材料涨价具有向下游传导的空间

1.2.1、2021年全球新能源汽车渗透率屡创新高

中国汽车工业协会发布9月数据，中国2021年9月份新能源汽车产量35.3万辆，环比增长14.4%，同比增长1.59倍；1-9月份新能源汽车累计产量216万辆，同比增长2.0倍。

9月国内新能源汽车产量渗透率达到17.0%，为全年第二新高，仅次于8月17.9%渗透率。

欧洲七国（德国、法国、英国、挪威、瑞典、意大利、西班牙）新能源车注册量渗透率2021年不断走高，1月到9月渗透率由14%提升到24%。

2021年1-9月，欧洲总体新能源汽车注册量达125.2万辆，同比增长108%。

美国总统拜登在今年8月签署行政命令：

“2030年，美国国内市场销售的所有乘用车和轻型卡车新车中，有50%是零排放汽车，包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池电动汽车。

”这一命令虽不具备法律效力，但却显示了美国向新能源车市场发展的决心。

2021年1-9月，美国总体新能源汽车注册量达36.9万辆，同比增长84%。

1.2.2、电动车的成本优势使原材料涨价具有向下游传导的空间

2021年以来各类大宗商品原材料的价格普遍上涨，包括电动车产业链中上游的碳酸锂、PVDF、磷酸铁、负极、电解液、铜箔、铝、钕铁硼等材料。

截至2021年10月15日，碳酸锂价格18.7万元/吨，较年初上涨271%；PVDF价格为39万元/吨，较年初上涨255%；电解液11万元/吨，较年初上涨176%；磷酸铁价格2.7万元/吨，较年初上涨125%。

除此以外，负极、铜箔、铜、铝、钕铁硼的价格也分别较年初上涨13%，29%，28%，50%，46%。

假设不考虑长协订单，电池厂商与上游原材料供应商以市场价结算，据我们的测算，按照2021年10月15日原材料的价格，电池包的成本将比2021年上半年提升211.6元/KWH，提升约35%，电池厂商如果不涨价则难以保持盈利的状态，上游原材料的成本需要向下游进行传导：

假设电池厂商毛利率为15%时可以达到盈亏平衡（参考宁德时代2020年报毛利率-净利率），按照原材料涨价后822元/KWH的电池包成本测算，电池包价格需上涨至967元/KWH才能盈亏平衡。

若电池厂商将上游原材料涨价完全向下传导，则对应电池包价格将上涨至1002元/KWH，毛利率为18%。

下游车企的涨价与否主要取决于终端消费者的接受度，我们认为电动车相较燃油车的成本优势使原材料涨价具有向下游传导的空间。

由于车型越小，车价越低，会对上游原材料价格的变动越敏感，我们选取A0级别同等竞品的畅销电动车比亚迪e2与本田飞度1.5L进行对比，测算两者5万公里行驶里程内总拥有成本的对比，综合考虑厂商指导价、购置税、保费以及能耗费用，电动车较其同等竞品燃油车综合使用成本便宜16636元。

假设电池厂商完全传导原材料成本，将电池包价格上调至1002元/KWH，则对应电动车成本也将上涨。

以比亚迪e2车型为例，综合考虑铜、铝、钕铁硼等其他原材料的上涨，预计整车成本从原先的71840元上涨至81395元，提升13.3%，对应整车毛利率下滑至9.4%，若上述成本都可以向下游消费者传导，则整车价格需上涨至99355元，对应毛利率18%。

根据上述分析我们不难发现，若原材料价格上涨能完全传导至下游，即电池厂和车厂均维持毛利润不变，则终端电动车售价将上升9555元；若原材料价格上涨电池厂商和整车厂只维持盈亏平衡状态，即电池厂商和电动车的毛利率均为15%（参考宁德时代和BYD2020年报毛利率-净利率），则终端电动车售价将上升4599元，两者均低于先前比较的电动车和燃油车综合使用成本的差值。

根据我们的测算，传导至下游的空间仍有7082元-12037元。

在单车成本上涨中，碳酸锂价格上涨的贡献度达到30%，假设各原材料价格上涨对整车成本上涨的贡献度比例不变，则对应碳酸锂的上涨空间达到8.0万元/吨-13.7万元/吨，不排除未来锂价上探至26.7万元/吨-32.4万元/吨的区间。

1.3、度电成本不断下降助力光伏需求快速增长

度电成本下降成为助推光伏发展的重要力量。

根据IRENA的数据，2010年到2020年LCOE下降幅度达85%。

根据中国光伏行业协会预测，在乐观情况下2021年全球光伏发电新增装机量为170GW，较2020年增长30.8%，到2025年光伏发电新增装机量达到330GW，五年CAGR达到18%。

“十四五”期间我国光伏发电新增装机量规模共计355-440GW。

根据中国光伏行业协会预测，我国2021年光伏发电新增装机量为55-65GW，到2025年光伏发电新增装机量达到90-110GW，五年CAGR达到13.1-14.1%。

光伏发电项目中标电价不断创新低。

在2020年内，有3个光伏发电项目创造了最低中标电价，标志着全球光伏发电中标电价的持续下降。

2020年8月，在葡萄牙的一个光伏发电项目中标电价约合1.32美分/kWh，按当时汇率折合人民币约0.091元/kWh，比2019年全球最低中标电价降低了0.324美分/kWh，降幅达19.7%。

阿联酋、卡塔尔、印度等国家的最低中标电价也打破了此前维持的最低记录。

光伏已成为全球最具竞争力的产品之一。

大尺寸化是光伏发电降本的重要途径之一，可以有效提高光伏发电的光电转换效率，降低度电成本和制造成本。

目前已有越来越多的企业投入或者转向210mm以及更大尺寸，根据InfoLink的预测，2021年至2025年，210mm以及更大尺寸的硅片市占率将由2021年的18%提升至2025年的70%。

1.4、风机大型化的技术进步驱动风电装机显著增长

技术创新和零部件价格下降使得风电机组的成本降低，下游风电开发资源被不断激活。

第一，机组大型化降本：

我国新增陆上风机装机单机功率从2MW向3MW、4MW甚至5MW、6MW转变，风机大型化稀释风力发电的制造成本与风电场的系统成本；第二，供应链降本：

随着风电上游厂商专业化能力不断提升，越来越多的风电零部件厂商进入市场、融资扩产，使得风电行业规模化效应渐强，厂商创新性、专业性不断提升，规模化效应带动风机零部件价格下降。

风机大型化是风电发展趋势。

根据中国可再生能源学会风能专业委员会的数据，2015年以前，1.5-2.0MW风电机组是市场的主流机型。

2008年到2018年，我国2.0-2.5MW风电机组新增装机占比由9%提升至73%，实现了逐步对1.5-2.0MW风电机组的替代。

小于1MW机型由2008年占比28%直到2014年逐渐退出市场。

近两年风电机组再向更大功率演进，以我国风电龙头企业明阳智能为例，2018年到2020年，明阳智能销售的3MW-5MW机型正在逐渐占据主导地位，截至2021年6月，公司陆地风机机型正在向5MW、6MW升级，7MW机型正在研发。

海上风机机型也在实现从5.5MW到6.45MW再到8MW、10MW、11MW的快速迭代。

风机大型化带来的降本增效也将驱动风电装机量的显著增长。

根据GWEC的预测，2021年到2025年会有超过469GW的新增风电装机量，年均新增装机量达94GW：

未来五年陆上风电新增装机量CAGR达0.3%，年均新增装机量是79.8GW。

未来五年海上风电新增装机量CAGR达到31.5%，2025年预计的新增装机量达23.9GW，约为2020年的4倍。

1.5、三大需求金属材料消耗情况

根据我们的测算，一辆50KWH的电动车中所需最多的是锂元素，单车价值量为7480元；在光伏中，单GW价值量最高的是硅，达到9.1亿元；在海上风电中，单GW价值量最高的是铜，达到5.9亿元；在陆上风电中，单GW价值量最高的是铜，达到2.2亿元。

2、全球矿山勘探预算和资本开支下滑，供给新增产能受限

2.1、各类矿山品种平均开采周期约17年

各类矿山开采流程复杂，开采周期较长，因此上游矿山产能投放的增速往往不及下游需求快速的增长。

根据标准普尔全球市场财智PaulManalo的文章，其梳理了2010年至2019年间全球最大的35个矿山，从发现到投产的平均所需时间为16.9年，其中最短的为6年，最长的为32年。

以锂矿石为例，甲基卡自1965年-1972年均处于地质队勘查阶段，从05年其24万吨采选产能获得环评到2010年竣工环保验收，历时5年多的时间。

其105万吨原矿开采产能自2013年5月获得采矿许可，经历产线技改以及停产事件，直到2019年才启动复产，历时6年时间。

矿山开采中发现、勘探与研究所占的时间最长，平均占矿山从发现到投产时长70%以上。

2020年以前从矿山资源勘察到拿到采矿证，短则一年，长则十余年，资料繁多、流程复杂。

2020年自然资源部发布文件称精简矿业权申请材料，矿业权申请流程冗杂的局面将得到改善。

2.2、2020年全球矿山勘探预算和资本开支均下滑

由于疫情及其他因素的影响，2020年全球矿山勘探预算和资本开支均下滑。

2020年全球Top40矿企的EBITDA（息税折旧及摊销前利润）预计下降6%左右，资本支出将减少至少20%。

以锂板块为例，2011-2020过去十年国内锂行业上市公司年平均资本开支为79亿元，而由于锂价下行以及疫情因素，2020年国内锂行业资本开支总计60.4亿元，远低于过去十年平均值。

虽然2021年各类金属价格的上涨会驱动资本开支的再次提升，但是矿山新产能投放的周期仍较长，未来供给侧的增速仍将弱于需求端的增速。

3、锂——短期供需错配延续，锂价上行延续

2020年全球下游锂盐的需求量分布：

电动车54%、储能及消费电子21%、润滑脂5%、耐热玻璃5%、陶瓷2%、空调1%、其他12%。

未来可以预见的是，随着新能源汽车的普及，锂作为动力电池至关重要的组成部分，锂资源的需求也会一直上升。

行情回顾：

截至2021年10月15日，电池级碳酸锂价格已达到18.7万元/吨、氢氧化锂价格已达到18.0万元/吨，较年初上涨271%、268%；锂精矿价格也从年初的420美元/吨上升至1215美元/吨。

2021年1月至8月，国内共生产15.1万吨碳酸锂，国内碳酸锂产量较去年同期增加明显，同比增长48%。

2月受到春节假期影响，青海地区厂家开工负荷偏低，叠加部分厂家停工检修，整体供应有限；3月开始前期检修产能的陆续复产使得整体产量上升；4-7月由于碳酸锂价格驱动，厂家开工情况维持高位，8月起由于上游矿源供应紧张，碳酸锂产量有所下滑。

碳酸锂生产的主要原材料为锂辉石、硫酸、纯碱和动力煤，平均每生产一吨碳酸锂需要9吨5%品位锂辉石、1.6吨纯碱、1.84吨硫酸和6.06吨动力煤，若锂辉石全部外购、加工费按1.8万元/吨测算，扣除上述成本后截至2021年10月15日，碳酸锂测算毛利9.2万元/吨，毛利率48.5%，虽然上游原材料锂精矿价格也在不断上升，但终端锂盐价格涨幅更快，自8月份其锂盐毛利率呈快速增长态势。

由于锂行业高景气度今年各大锂矿、盐湖或云母厂商纷纷官宣进一步的扩产计划，根据我们的测算，2025年全球锂资源供给将达到151.4万吨碳酸锂当量（LCE）,2021年-2025年CAGR29.9%。

根据我们的测算，未来五年内新增供给最少的年份是2022年，2022年较2021年产量增加近20万吨LCE。

2022年主要供给增量来自Greenbush矿山以及Atacama盐湖，其中SQM官宣了较为激进的扩产计划，计划2022年底完成18万吨碳酸锂以及3万吨氢氧化锂的产能，预计其实际产量有望突破13万吨LCE，较21年提升4万吨；此外澳洲Greenbush矿山全年产量有望突破15万吨，较21年提升4.2万吨，两处合计提升8.2万吨，占整体增量的43%。

其他资源如澳矿Pilbara、复产的Altura、Wodgina矿山、国内的李家沟、南美Cauchari-Olaroz盐湖以及国内的盐湖、云母项目也有增量。

需求侧方面，我们认为电动车仍是拉动锂需求的主要着力点。

远期的氢燃料电池受制于成本因素，商业化进程仍有距离；钠离子电池的能量密度仍低于锂离子电池体系。

我们认为随着汽车不断向智能化以及高端化演进，汽车的用电量不再局限于续航里程也包括其他智能化平台，单车耗电量的提升也使能量密度较高的锂电池仍是最成熟的技术路线之一。

受益于各国政策的推进以及电动车成本的不断下探，我们预测2025年全球电动车销量有望突破2200万辆，对应电动车渗透率23%。

综合考虑电动车、储能、消费3C电子以及传统工业下游的需求，预计2025年全球锂需求量为160.6万吨LCE，2021年-2025年CAGR34%。

由于电动车需求的持续增长，供给侧的增速弱于需求侧的增速，我们预计锂行业2022-2025年仍处于供需紧缺状态，2023年由于全球范围内大量新增矿山产能释放，缺口有所收敛，但2025年缺口预计会扩大至9.3万吨。

4、钴——三元材料需求强劲，供给侧增量有限

需求端，钴的下游主要由电池（消费电池+动力电池，合计68.8%）、高温合金（10.2%）、硬质合金（5.0%）、硬面材料（2.5%）、陶瓷（3.6%）、催化剂（3.8%）和其他（6.1%）。

行情回顾：

2021年钴类产品价格以震荡为主。

截至10月15日，电解钴价格为40.5万元/吨，年内最低价格为27.85万元/吨，最高价格为41.3万元/吨；硫酸钴价格为8.9万元/吨，年内最低价格为5.8万元/吨，年内最高价格10万元/吨；四氧化三钴价格为32.55万元/吨，年内最低价格21.55万元/吨，年内最高价格37.25万元/吨。

电解钴的主要生产成本为原料成本，即钴精矿成本和加工成本；根据百川盈孚数据，按每吨电解钴需要1.2吨钴精矿（假设全部外购）和5.5万元加工费计算，截至9月30日，电解钴毛利6.94万元，毛利率17.1%，处于2021年中等偏上位置。

对应上述全球新能源汽车销量及不同类型电池占比的假设，按照不同三元材料对应单位钴含量估算，2021-2025年动力电池领域用钴有望保持30%左右的复合增速。

2021-2025年动力电池领域钴需求量分别为3.66、6.01、8.21、9.16和10.48万吨（金属吨）。

（单Kwh用量的NCM523/622/811电池对应钴用量0.22/0.20/0.09kg）

预计2021-2025年全球钴消费总量分别为15.38、18.25、21.0、22.55和24.36万吨（金属吨），同比增速分别为10.69%、18.68%、15.07%、7.38%和8.05%。

钴维持供需紧平衡，2024年后短缺加剧。

钴矿未来新建/复产产能较大的主要有嘉能可（Mutanda于2021年底开始准备复产）、洛阳钼业（扩产+Kisanfu投产）、欧亚资源（RTR产能爬坡）、莎琳那（Mutoshi产能爬坡）、万宝（卡莫亚铜钴矿、庞比铜钴矿爬坡）、中色（迪兹瓦产能爬坡），以及印尼红土镍矿项目的副产钴（包括华友、力勤、格林美等），预计2021-2025年钴矿产量分别为14.75、17.56、20.41、21.73和22.38万吨（金属吨），同比增速分别为10.15%、19.1%、16.23%、6.45%和3.00%。

021-2025年钴供需仍维持紧平衡，2023年主要矿企的产能释放带来缺口的小幅减弱，2024-2025年短缺将扩大，预计钴价中枢有望继续上移，看好动力电池需求高速增长和3C领域的稳定增长。

5、稀土磁材——碳中和背景下供需结构重塑

镨钕主要用在第三代稀土永磁材料钕铁硼，钕铁硼广泛应用于变频空调的压缩电机、风电直驱电机、新能源车、汽车EPS转向系统、汽车微电机、3C端的VCM和听筒、工业机器人等诸多领域。

根据我们的测算，2020年钕铁硼下游应用需求仍较为分散：

风电和传统车的比例最高，分别达到8.4%和8.3%；新能源汽车、变频空调、工业机器人的占比分别为4.9%，4.4%和4.3%。

行情回顾：

2021年氧化镨钕和钕铁硼价格均处于震荡上行。

截至10月15日，氧化镨钕价格61.25万元/吨，较年初价格40.75万元/吨上涨50.3%；毛坯烧结钕铁硼N35价格19.55万元/吨，较年初价格13万上涨50.4%。

2021年氧化镨钕库存为近三年最低水平，截至2021年10月15日仅为2855吨；而产量高于去年同期：

2021年1月至8月，全国氧化镨钕产量46928吨，同比提升27.8%。

氧化镨钕高景气度得益于下游钕铁硼旺盛的需求，钕铁硼产量也为近三年新高值。

2021年1月至8月，全国烧结钕铁硼毛坯产量为15.95万吨，同比提升40.9%。

展望未来，我们认为氧化镨钕的供应相对有限，国内矿山的供应量主要受开采指标控制，而指标增长较为缓慢（行业需要健康发展，大幅放宽指标违背稀土合理开采的宗旨）；国外矿山进口量主要来自于三方面：

缅甸矿、澳大利亚莱纳斯公司和美国MountainPass矿山，缅甸矿由于疫情封关，叠加局势动荡，后续进口量或将持续减少，美国矿并无扩产计划，增量较为有限，澳洲莱纳斯由于疫情等原因并未满产，如需提升产能利用率仍需时日，预计2025年全球氧化镨钕供给达到11.03万吨，2021-2025年CAGR为11.4%。

根据不同领域的需求拆分，我们预计2025年全球市场对钕铁硼的需求量约为41.22万吨，2021-2025年CAGR约为12.2%，折合全球市场对氧化镨钕的需求量约为12.36万吨。

预计未来供需缺口或将持续扩大，2025年缺口将扩大至1.33万吨，长期利好稀土镨钕价格，氧化镨钕供需格局有望重塑。