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钴价一年上涨130%仍未歇 三元锂离子电池很受伤

钜大LARGE  |  点击量:776次  |  2020年07月27日  

“2017年上游原材料的涨价让电池生产商都感受到了压力。”深圳市比克电池有限公司企管中心副总裁李凤梅告诉记者。钴是涨幅最大的上游金属,截至2017年十二月底,伦敦金属交易所(LondonMetalExchange,下称LME)钴价格涨到了75205美元/吨,较年初价格涨幅超130%。LME是全球最大的基本金属及其他金属的期货、期权市场。


目前,新能源乘用车电池的主流技术路线为三元电池,即以镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极材料的锂离子电池,其前驱体材料以镍、钴、锰或镍、钴、铝为原料,钴作为稳定剂在其中不可或缺。


而截至2017年十一月底,全球新能源车历史总上牌量达到330万辆。2018年全球新能源车预计上牌量将达到170万-200万辆,历史总上牌量将突破500万辆。终端需求的快速上升,让曾经在3C时代供应过剩的钴也变得供不应求。


英国分析机构CRU预测,钴的库存量将由2015年的4.65个月下降至2018年的2.58个月。


国内知名电池公司资深人士告诉记者,为了追求更高能量密度,摆脱钴价上扬带来的成本压力,在三元电池原材料配比中,提高镍的比例已经成为行业共识。据韩国SNEresearch预测,全球动力锂电池产值在2020年将达到317亿美元,2025年进一步达到979亿美元。作为一个千亿美元级的巨大市场,钴价上扬助推了千亿电池市场的技术变革。


同时,高镍路线对技术、设备都提出了更高的要求,这也将加速中小型电池生产公司的淘汰。


一年上涨130%,我国对外依存度超80%


随着全球新能源汽车的高速发展,钴再度成为了稀缺品。据英国金属导报(MetalBulletin,简称MB)数据,截至2018年初,全球现货钴价已涨至81548美元/吨,较2017年初33280美元/吨上涨145%。LME期货钴价也涨到了75205美元/吨,涨幅达131.52%。


全球现货钴市场一直缺乏成熟的作价体系,虽然LME于2010年推出了钴金属的期货合约,但一直到2017年以前该合约交投并不活跃,因此钴的买卖长期都以MB每周两次的报价作为成交依据。


钴价涨幅如此之大,与供需面和人为炒作都有关系。


钴在地球上分布广泛,重要与铜、镍伴生,独立钴资源仅17%。但钴在尾矿中含量很低,重要以类质同像或包裹体形式赋存在自然界中。钴的全球储量并不多,我国尤为稀缺。根据智研资讯测算,2016年我国生产精炼钴(指经过冶炼提纯出来的钴)4.5万吨,但自产钴矿含金属量仅0.77万吨,钴资源对外依存度超过80%。


根据美国地质调查局(USGS)统计,2016年钴全球储量为700万金属吨(金属吨指各类矿产资源中所含有的某种特定金属的质量),其中刚果(金)储量达340万金属吨,占总储量的48.6%。储量第二多的为澳大利亚,约有100万金属吨的钴。而我国钴储量仅有8万金属吨。


在电池原料金属中,钴的全球储量不及锂的二分之一、不到镍9%。据国内行业资讯机构和公布中心安泰科数据,2016年全球精炼钴(指经过冶炼提纯出来的钴)产量为14.73万金属吨,产量为10.9528万金属吨。而全球2016年钴消费量为10.4231万金属吨,其中用于电池的量为5.8331万金属吨,剩5297金属吨。与2015年剩5092金属吨相持平。


人为因素也助推了本轮疯涨。


钴是稀缺金属,其产量一直比较集中。以钴储量最多的刚果(金)来看,在产矿山有10座。其中瑞士嘉能可公司掌握了5座矿山,洛阳钼业、哈萨克斯坦欧亚天然资源公司、阿联酋ShalinaResources公司、我国五矿集团和金川集团公司各控股1座矿山。


嘉能可公司控制钴资源量约占刚果(金)在产矿山钴资源量的67%。事实上,嘉能可供应着全球30%的钴资源,手抓矿约供应20%,其余十几家贸易商供应50%。


产量集中,导致拥有绝对数量的大公司具有垄断价格的能力。作为全球最大的钴资源供应商,嘉能可方面一直控制着产量,例如停产了刚果(金)的Katanga铜钴矿。


除此之外,手抓矿事件的持续发酵致使钴产量减少。2016年,有国际组织宣称刚果(金)境内的钴业开采中存在大量手抓矿工人,甚至还有童工,此举侵犯人权。此后,嘉能可、自由港等公司表态,不与手工采矿者做交易。2017年十一月,LME就供应源头涉嫌动用童工展开调查。在国际舆论压力下,终端的应用公司倒逼中游冶炼公司明确原料来源,不采用手抓矿。此举进一步减少钴的产量。


李凤梅表示,钴的价格就是靠缺货预期而炒上去的。虽然业内都在说钴产量可能存在缺口,然而下游电池公司并没有哪家因为没有钴而停产,想买就能买到。


2018年钴价有望突破60万/吨


目前钴的供需尚属紧平衡,但随着新能源汽车销量新增,钴的供应短时间内或出现缺口。


2017年全球新能源乘用车的销量仍将继续保持较高增速,达到115万辆,新能源乘用车占比有望提升至1%。


以单车钴用量10公斤来测算,2017年全球新能源乘用车销量如能达到115万辆,钴用量要达到1.15万吨。东兴证券预测2018年全球新能源车销量为150万辆,钴用量达1.5万吨。


新能源汽车快速发展,2017年钴产量却没有相应地提高。2017年前三季度全球重要钴生产商整体产量下降6%左右。嘉能可2017年前三季度产量为1.98万金属吨,同比下降5.7%;洛阳钼业Tenke矿、Sherritt和淡水河谷2017年前三季度产量分别下降8.9%、3.9%和0.9%。


为应对需求的新增,国内外各家公司都会在2018年提升产量,如寒锐钴业子公司刚果迈特年产5000吨电解钴生产线项目的前期氢氧化钴项目。寒锐钴业董秘办向记者表示,继2000吨氢氧化钴项目投产后,迈特厂后续3000吨氢氧化钴项目已经投产,但释放产量仍需时间。华友钴业在刚果(金)拥有的kambove和PE527矿山也将在2018年投产,届时会有3000吨的产量。


嘉能可则宣布重启Katanga铜钴矿。


安泰科钴分析师王正鑫告诉记者,从上游产量和下游消费量来看,钴短时间内会处于一个紧平衡状态。


但是由于刚果(金)基建水平落后,能源匮乏,政府普遍腐败,这些产量如期扩张存在不确定性。再加之,粗加工的钴要从刚果(金)运往南非出口,非洲局势问题也将影响出口量。


王正鑫表示,假如这些产量能如期释放,2018年钴价将会是稳中有升的态势,不会像2017年那样猛涨。2018年应该会涨到60万-65万/吨。


高镍路线将引发电池厂倒闭潮


钴价的高歌猛进让中游电池公司倍感压力。李凤梅表示,由于钴价的持续上涨,做三元电池的公司开始往高镍发展,减少钴的使用。


镍是世界上资源最丰富的金属之一,在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁,居第5位。目前探明的储量就高达7.2亿金属吨。国内众多生产镍钴锰电池的公司正在从111型向523型、622型,甚至811型过渡。上述不同型号代表了镍钴锰三种原材料的不同配比,如111型其镍钴锰配比=1∶1∶1,以此类推。


我国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙告诉记者,523到622再到811是目前动力锂电池的发展方向。现在补贴政策中能量密度的要求不断提高,高镍是趋势。


然而高镍电池生产并不容易。由于镍是活性金属,随着三元中镍含量的提升,材料的结构稳定性降低,导致循环寿命和安全性大幅降低。上海捷新动力锂电池系统有限公司工程部副总工程师朱玉龙告诉记者,镍比例越高,整个正极材料的热稳定性就越差。在遇到高温、外力冲击等情况,高镍电池会存在安全隐患。而高镍电池充电时产气会导致电池鼓胀也是一大问题。


此外,高镍三元材料在电池组装时不能接触空气,要纯氧氛围。国内知名电池公司资深人士告诉记者,由于国内电池公司都是从制作镍钴锰111型起步,而镍钴锰111型组装并不要纯氧氛围,所以国内电池厂几乎没有氧烧工艺。为了量产镍钴锰811型,必须重新设计厂房和设备,而装备制造工艺的落后也是制约镍钴锰811型量产的一大难题。


因此,现在国内三元技术成熟度较高的是镍钴锰523型,其次是镍钴锰622型。而镍钴锰811型只有比克电池声称实现了量产镍钴锰811型圆柱形动力锂电池。


据了解,除了比克电池,杉杉能源、宁波金和、天津巴莫、鹏辉能源等公司的811项目也已投产,当升科技和天力锂能的811项目进入中试。关于镍钴锰811产气问题,各主流电池制造商和正极材料生产商在抱团进行技术攻关。


目前虽然有众多公司宣称811项目投产,但是究竟有多少新能源车装备了811电池是一个未知数。


上述资深人士预计2018年末镍钴锰811体系可能出现成品。但镍钴锰811技术全面普及仍需时日。


预计到2019年前后,金属锂和钴将持续吃紧,原材料的价格上涨压力,也是倒逼锂离子电池技术突破的动力。


很可能有三成公司会倒在这轮洗牌中。锂电“达沃斯”学术委员会秘书长墨柯表示,2017年前十个月锂离子电池累计装机18.1GWh,共有76家电池厂商形成了有效的装机供应,2016年则是109家。这意味着2017年会有30家左右的电池厂可能倒闭。


2017年四季度,比亚迪、银隆等国内多家公司开始动力锂电设备招标。据高工产研锂电研究所测算,从长远规划来看,按照各国的燃油车退出机制,锂离子电池的需求量将会是目前市场预期的数十倍之多。


这也意味着,按2025年电动化率达到30%估算,设备行业市场空间将达到7000亿元,年均需求1000亿元,而2017年行业产值仅100多亿元。


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