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盐湖提锂专题报告:国内盐湖开发东风将至,期待β与α共振向上

(报告出品方/作者:广发证券,郭鹏、许洁)

一、在运产能主要集中在青海,西藏盐湖资源亟待开发

(一)我国锂储量丰富,但盐湖资源开发略显滞后

“锂”为我国24种国家战略性矿产资源之一。金属“锂”被誉为“白色石油”,具 备极强的电化学活性,具备储能功能,在航空航天、新能源等领域具备重要应用。2018年欧盟将“锂”作为14种关键原材料之一,我国也将锂矿列为24种国家战略性 矿产资源之一。全球锂资源量丰富且分布高度集中,全球探明锂资源量约5.18亿吨LCE(截至2022 年),南美三国占比近60%。根据USGS统计,截至2022年锂全球探明资源量约为 9800万金属锂(折合碳酸锂当量LCE约为5.18亿吨),按照存在形式主要分为盐湖、 矿石资源两大类。从地域上来看,全球锂资源分布高度集中,截至2022年,南美三 国(阿根廷、玻利维亚、阿根廷)探明的锂资源量占全球53%。

我国探明锂资源量约为3600万吨LCE(截至2022年)、占全球的7%,大部分以盐湖 形式存在。我国锂资源储备丰富,根据USGS,截至2022年中国探明锂资源量约为 680万吨金属锂(折合LCE为3600万吨),占全球探明锂资源量的7%,位居全球第 六位。从地域分布来看,我国锂资源主要分布在青海、西藏、四川、江西、新疆、湖 南等地,根据《我国盐湖锂资源开发现状、存在问题及对策》(2017,伍倩等,《化 工设计通讯》),我国盐湖中探明锂资源量占比超80%。



我国锂资源量丰富但开发不足,2022年锂盐产量超63万吨LCE,但锂原料对外依存 度高达66%。从我国锂盐(碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂)供给端来看,根据中国有色 金属工业协会锂业分会统计:2022年我国(1)碳酸锂产能约为60万吨、产量为39.5 万吨,(2)氢氧化锂产能约35万吨、产量为24.6万吨,(3)氯化锂产能约3.5万吨、 产量约为2.22万吨,锂盐产量合计约为63.1万吨LCE。根据2021年的同口径数据, 利用国内盐湖卤水、锂云母精矿、锂辉石、再生含锂废料生产的锂盐占比仅为34%, 其余锂盐生产均需进口锂原料(如锂精矿等),锂原料对外依存度近66%。此外, 根据海关统计,2022年进口锂精矿约284万吨(同比增长约42%)、净进口碳酸锂12.57万吨(同比增长约72%),进一步佐证我国碳酸锂自供能力不足的现状。

(二)盐湖为我国锂资源供应主体,多重因素制约开采进度

盐湖为我国锂资源供应主体,卤水提锂整体成本仅为矿石的1/2。根据《国内碳酸锂 生产工艺和效益分析》(2019,彭建忠,《盐科学与化工》),粗略估算下(1)从 澳大利亚进口锂辉石精矿提取1t碳酸锂的整体成本约为6~7万元/吨(其中原料成本 4~5万元/吨、加工成本2万元/吨),(2)利用国内锂云母精矿提锂的成本约为6万元 /吨,(3)盐湖提锂的整体成本为3~4万元/吨。



受自然条件、技术、政策等因素影响,我国盐湖开采进度不及预期。根据《我国盐 湖锂资源开发现状、存在问题及对策》(2017,伍倩等,《现代化工》),全球生 产的碳酸锂原料中有70%来自盐湖卤水,仅30%来自矿石。而我国情况恰恰相反, 根据中国有色金属工业协会锂业分会统计,2021年中国生产碳酸锂原料中来源于国 内盐湖提锂的比例仅为13%。我国整体盐湖开采利用进度不及预期,主要系(1)自 然条件差:盐湖锂资源分布在青藏高原生态脆弱地区(海拔3600~4000m以上),自 然条件差、开采难度大;(2)技术难度:镁元素的大量存在使得锂镁分离困难;(3) 政策因素:西藏盐湖采矿权审批进度缓慢。

目前青海+西藏盐湖已投产提锂产能约14万吨/年,工业化亟待加速。根据各矿企/技 术供应商企业项目公告整理,截至2023年4月初,我国青海及西藏盐湖已投产提锂产 能约12.6万吨碳酸锂/年+1万吨氯化锂/年,其中青海盐湖已投产产能约11.4万吨碳酸 锂/年+1万吨氯化锂/年、西藏约1.2万吨碳酸锂/年。若考虑目前各项目产能利用率大 多不足100%,目前我国青海+西藏盐湖贡献碳酸锂产量远低于需求量,工业化产能 亟待加速。

(三)加拿大拿矿受阻+锂业“欧佩克”预期,锂资源自主可控迫在眉睫

三家中企被命令剥离对加拿大关键矿产公司的投资、南美欲成立锂业“欧佩克”, 锂资源“卡脖子”信号释放。2022年11月2日加拿大政府官网“创新、科学和经济发 展部” 根据ICA相关条例并以“国家安全”为由,命令剥离外国公司对加拿大关键 矿产公司的投资。11月3日该通知涉及的三家A股上市公司(藏格矿业、盛新锂能、 中矿资源)均收到加拿大国家安全审查结果告知函,被告知须在90日内放弃相关矿 产投资。此外,根据环球网报道合计拥有全球过半锂资源的南美三国(阿根廷、玻利 维亚、智利)近期正草拟文件,建立锂矿价格联盟(锂业“欧佩克”),以加强对锂 资源控制。海外各资源国正加强对关键资源的掌控,锂资源“卡脖子”信号正释放。



二、行业β:三维共振催化,技术工艺段空间将达百亿

(一)政策、基建、技术三维共振,盐湖开发建设进程加速

1. 政策:中央明确表态加快青海、西藏锂矿开发,相关产业投资有望加快

从发改委、工信部表态到当地政府落地,盐湖产业投资有望加快。2020年9月,国家 发改委将青海及西藏盐湖开发列入《西部地区鼓励类产业目录》。2021年9月工信部 提议“继续加强政策引导、推进项目建设、给予资金支持”。同年9月青海省政府印 发《建设世界级盐湖产业基地行动方案编制工作方案》,把盐湖开发建设升级为“世 界级产业体系”高度。2022年以来,我们看到工信部多次表态“适度加快国内锂、 镍等资源的开发力度”,相关产业投资有望加快。

2. 基建:部分西藏盐湖提锂配套光热电站项目已进入实施阶段

扎布耶二期三通一平正式开工,光热电站进入实施阶段。2022年7月西藏矿业发布公 告,宝武清能中标公司的“西藏扎布耶盐湖绿色综合开发利用电池级碳酸锂供能项 目(BOO)”,项目主要用以满足生产用电、蒸汽等能源公辅需求。2022年10月该项目三通一平工程正式开工。2022年11月宝武清能就该项目的“光热电站总承包工程”进行公开招标,项目配置光热系统40MW、光伏 系统35MW、电化学储能20MW/40MWh。2023年3月宝武清能与山东电力建设第三 工程有限公司、中国船舶重工集团新能源有限责任公司签订西藏扎布耶源网荷储一 体化综合能源供应项目光伏及储能工程EPC总承包合同、光热电站EPC总承包合同、 光热电站工艺设计与主工艺设备集成供货及服务EP总承包合同,标志着项目进入全 面实施阶段。



3. 技术:“吸附+膜”法耦合工艺兼具高效、成本低、环保三大优势

为解决青海盐湖镁锂比高的问题,老卤提锂(即先通过摊晒卤水、提钾等形成老卤, 使锂离子富集后再进行提锂)应运而生,后为解决庞大的盐田系统投资及晒卤长周 期问题,国产企业不断对提锂技术进行多元化创新及升级迭代。我们认为“吸附+膜” 法耦合工艺通过吸附剂前端富集锂,让提锂段前置成为可能,而膜段分离镁锂过程 又无需额外试剂,让原卤提锂、环保性等重要方向得以兼顾。

(二)十四五期间我国盐湖新增产能约 22 万吨/年,“吸附+膜”占 64%

到2025年我国盐湖提锂新增产能达21.5万吨LCE/年(投产产能近35万吨LCE/年), 西藏盐湖为不可忽视的提锂蓝海市场。截至2023年4月初,我国盐湖提锂已投产产能 约为13.5万吨LCE/年,其中约12万吨LCE/年为青海盐湖贡献。根据各公司项目公告, 我们整理测算青海、西藏盐湖的提锂产能进度,预计到2025年投产产能可达35万吨 LCE/年,增量空间达21.5万吨LCE/年。值得注意的是,与开采及市场竞争较充分的 青海盐湖相比,西藏盐湖有望成为未来的提锂主阵地,到2025年新增投产产能达12.2 万吨LCE/年,贡献超50%的市场空间。

“吸附+膜”法已获得产业化认可,预计到2025年该技术路线产能占比将大幅提升至63%。截至2023年4月初,吸附+膜法产能约5.7万吨LCE,占总产能的42%。由于 吸附+膜法兼具高效、成本低、环保三大优势,为最盐湖提锂具前景的方案,根据各 公司项目公告不完全统计,2025年吸附+膜技术路线产能预计增长至22.1万吨LCE/ 年,占比大幅提升至63%。



(三)单位投资 6 亿元/万吨,未来三年“吸附+膜”总投空间近百亿

“吸附+膜”工艺包整体订单近额约为4~7亿元/万吨碳酸锂(平均为6亿元/万吨LCE), 主要参与者有蓝晓科技、蓝科锂业、久吾高科等。根据我们的不完全统计,目前公 开资料中披露的盐湖提锂“吸附+膜”整包订单投资额在4~7亿元/万吨LCE之间。其 中锦泰锂业的0.3万吨碳酸锂项目,盐湖股份的3万吨碳酸锂(盐湖比亚迪)、2万吨 碳酸锂(蓝科锂业)、4万吨碳酸锂(自建)项目投资额较大主要系还包括基础设施 建设等工程投资。若不考虑上述项目,“吸附+膜”段整包的投资额平均值约为6亿 元/万吨LCE。主要参与者久吾高科、蓝晓科技多个中试项目/战略合作同步进行,若 能够成功转化为商业化订单,订单及业绩高速增长值得期待。

吸附段:EPC合同金额约为3亿元/万吨LCE,价值量占比高于膜段。我们整理了察尔 汗盐湖(藏格矿业)、一里坪盐湖(五矿矿业)、大柴旦盐湖(金海锂业)的吸附段 订单情况,其供应商均为蓝晓科技,EPC合同金额平均为3亿元/万吨碳酸锂。紫金矿 业拉果错盐湖项目中,三达膜主要为其供应吸附段联系离交设备(并非吸附材料), 因而订单额相对较低。

膜段:EPC订单金额约为2亿元/万吨LCE左右。根据公开资料统计,目前膜段总包项 目订单金额在2亿元/万吨LCE左右,如久吾高科2018年中标五矿矿业一里坪盐湖1万 吨碳酸锂项目,主要负责镁锂分离成套装置及相关的安装、调试等,合同总金额2.66 亿元,且不足1年时间即完成供货。若只提供膜材料装置或替换膜芯,单体合同规模较小,如碧水源2022年5月中标五矿盐湖1万吨/年碳酸锂纳滤膜采购项目,中标价格 仅为612.5万元。



“吸附+膜”法工艺段空间测算:(1) 单吨投资额:综合考虑上述项目信息,我们可归纳为 “吸附+膜”工艺包整 体订单近额约为4~7亿元/万吨LCE、平均6亿元/万吨LCE,“吸附段:膜段:其他工程段”价值量分别为“3亿元:2亿元:1亿元”,占比约为 “50%/33%/17%”。(2) 产能:结合公开资料,我们预计2025年底我国盐湖提锂累计产能有望达35万 吨LCE/年,其中未来3年(2023年初-2025年底)新增产能有望超20万吨LCE/ 年,且“吸附+膜”法新增约16.4万吨LCE/年。综合上述两条假设我们测算未来3年“吸附+膜”法工艺段总投空间近100亿元(16.4 万吨×6亿元/万吨=98.2亿元)。

三、公司α:聚焦“吸附+膜”核心工艺包竞争力

(一)西藏盐湖为国内产能增量主阵地,拥有核心吸附技术的公司将受益

铝系吸附剂已成功实现产业化,钛系吸附剂已进行中试,锰系吸附剂尚处实验室阶 段。根据《高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术研究进展》(2021,王琪等,《化 工学报》),当前吸附剂技术路线主要有三种:(1)铝系吸附剂:广泛应用于氯化物型、硫酸镁亚型盐湖,吸附速率快,且脱附过 程不需要消耗酸,循环稳定性较好,已成功应用于工业化;(2)钛系吸附剂:适用于氢氧根丰富的碱性盐湖,在锰系的基础上解决了溶损率的 问题,久吾高科将钛系吸附剂应用在碳酸型盐湖,目前正处于中试阶段;(3)锰系吸附剂:适用于氢氧根丰富的碱性盐湖,吸附容量大但溶损率高,废水需 要进行环保处理,目前工业化过程受阻。

钛系及锰系吸附剂更适用于碱性为主的西藏盐湖,建议关注具备吸附剂自研及产业 化能力的企业。根据《中国锂资源的主要类型、分布和开发利用现状:评述和展望》 (2022,王核等,《大地构造与成矿学》),我国青海盐湖主要以氯化物型(察尔 汗盐湖)、硫酸镁亚型盐湖(大柴旦、一里坪盐湖等)为主,西藏盐多为碳酸盐型 (扎布耶、结扎茶卡、班戈错盐湖等)。根据前文所述,未来碱性为主的西藏盐湖是 我国盐湖提锂新增产能的重要来源,建议关注具备钛系、锰系吸附剂自研及产业化 能力的企业。

吸附段核心装置——连续离子交换床可降低吸附剂用量、减少投资。在吸附段装置 方面,传统固定床吸附剂利用率低、再生剂用量大、耗水大、占地面积大。针对上述 缺点,已有供应商研发出连续离子交换床,即将吸附、淋洗、解吸等过程整合在一个 设备中。根据《用于盐湖卤水吸附法提锂的连续离子交换工艺研究》(2020,顾俊 杰等,《无机盐工业》),将连续离子交换技术用于盐湖卤水提锂将有利于提高离子 交换设备效率,减少吸附剂使用量,降低设备投资。以三达膜为例,公司10月公告 为西藏阿里拉果资源有限责任公司(紫金矿业控股)供应连续离交设备,主要应用 于拉果措盐湖2万吨/年氢氧化锂项目,合同金额1.56亿元;三达膜有望借助连续离交 设备提升在盐湖提锂“吸附段”的市场占有率。



(二)纳滤膜、反渗透膜国产替代正当时,突破核心材料为发展关键

膜分离是最环保的分离技术之一,盐湖中常用到膜梯度耦合(反渗透+纳滤膜+超滤 膜等)。膜分离的本质是物理法,即通过压力、利用膜的孔径大小实现不同物质的分 离,核心是膜材料的选择。由于过程中无需额外试剂,因而膜分离法是最环保的技 术之一。盐湖提锂中镁锂分离的部分常选择孔径更小的有机膜,多用到膜的梯度耦 合(反渗透、纳滤膜、超滤等),该工艺段的技术难点在于膜材料强度、膜通量等, 而专利、基础材料、工业过程控制三大原因制约了我国膜材料的发展。(1)难点一:专利研发少。根据中国化工学会工业水处理专业委员会数据,2015年 水处理膜材料专利申请中,超1/3来自日本,近1/3来自美国,尤其是在海水淡化反渗 透膜、离子交换膜、耐溶剂纳滤膜等领域,日本和美国企业几乎垄断了全球水处理 膜材料的国际市场。(2)难点二:基础材料落后。根据中国化工学会工业水处理专业委员会,在反渗透 膜元件制作所用的50余种原材料和辅料中,聚酯无纺布、浓水隔网等国产化进度较 为落后。(3)难点三:生产过程控制。国内企业的生产设备的控制精度不高,如缺乏灵敏的 厚度在线控制、化学药剂浓度控制、温度传感控制和张力传感控制等,从而影响了 海水淡化膜、超高压/超低压膜的规模化稳定生产进程。

从膜专利研发到市场应用,海外龙头(陶氏杜邦、日本东丽等)占据反渗透、纳滤 膜市场的绝大多数份额。(1)反渗透膜市场:根据环境工程,2021年全球反渗透膜 市场90%以上的份额被美国杜邦、日东电工集团/美国海德能、日本东丽、法国苏伊 士等7家公司占有。(2)纳滤膜市场:根据中国膜工业协会提供的数据,2019年我 国纳滤膜市场销售额为6亿元,目前国内纳滤膜市场主要由国外品牌占据。(3)超 滤膜市场:根据中国化工学会,目前国内的超滤膜市场还没有形成垄断局面,以科 氏为代表的几个国外知名品牌占据了国内高端市场,中低端市场被国内众多超滤厂 家占据。



国内企业通过外部引进+自身迭代技术,在部分领域已具备比肩海外的实力。2001 年时代沃顿(现沃顿科技)从美国引进反渗透膜全流程生产线和工艺技术,研发制 造出工业通用膜元件、海水淡化膜元件等;2010年沁森高科从美国引进膜生产工艺 及自动化生产流水线等。伴随国内厂商技术迭代及创新,在部分反渗透及纳滤膜领 域已经具备比肩海外的实力。以唯赛勃为例,公司自研海水淡化膜、低压苦咸水膜、 抗污染膜等产品产水通量、稳定脱盐率等关键指标能够比肩杜邦水处理(原陶氏化 学有限公司)、日本东丽等全球龙头,海水淡化膜的产水通量等部分指标相比更具 优势。沃顿科技反渗透膜产品已通过美国NSF/ANSI58和NSF/ANSI61认证,远销海 内外。纳滤、反渗透膜国产替代已开始,关注具备自研优势的企业。

(三)百舸争流、技术为先,“吸附+膜”核心工艺包凸显强α

当前盐湖提锂技术供应商主要以3种形式参与市场竞争:(1)提供整段EPC总包(核 心材料自产):该类企业在具备吸附剂、膜等核心材料自研自产能力的同时也具备 工程承包资质和经验;(2)提供关键材料:主要向各工艺包供应商提供核心材料, 也有逐步向工艺包渗透的趋势;(3)EPC总包、设备供应:该类企业总包后,通常 需要外采核心材料,或外包部分工艺段。

“吸附+关注具备吸附剂产能、膜工艺包自研优势的企业。重点推荐:久吾高科:掌 握多类盐湖吸附剂核心技术,陶瓷膜(无机膜)、有机膜均有产能布局。近年来陆续 达成一里坪、扎布耶、金海锂业、西藏中鑫多个产业化/中试项目合作。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议)

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