盐湖提锂助力国家“锂”想:自主可控大有可为.pdf
敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2021 年 7 月 10 日 行业 研究 自主可控,大有可为 盐湖提锂 助力 国家 “锂”想 有色 盐湖提锂的必要性 : 中国锂资源对外依存度超过 70%。 2020年 全球锂资源 74.7% 分布在南美、美国和澳大利亚, 仅 5.9%分布在中国 。 2020 年全球锂盐产量 近 60%分布在中国, 但 中国 锂盐上游原材料 (盐湖或矿石) 70%依赖进口 。 中国 仍 有大量的盐湖锂资源并没有开发 , 2020 年国内盐湖 锂盐 产量仅占全国产量的 18.5%,仍有较大提升空间。 高海拔的 自然环境和 “低锂富镁”的 资源禀赋是过 去国内盐湖产量低于预期的主要原因。 盐湖提锂的紧迫性: 地缘政治 风险催生锂资源争夺进入白热化。 境外资源 的 品质 虽然优质,但势必长期面临地缘政治不稳定的因素。澳洲矿山目前自身有向下游 锂盐 拓展的趋势;智利新的权利金法案以及可 变 的开采租约费率也会进一步提高 开采企业的成本;美国的百日供应链审查报告也 多次提及要确保电池上游关键矿 物的可靠和可持续供应。由此可以预见的是, 锂资源 已经跃升为战略性金属,未 来的争夺愈发 白热化 。 盐湖提锂的可行性: 国内 盐湖 具有储量和开采成本双重优势。 从储量角度看, 国 内锂资源分布中, 盐湖资源 占 85%以上 。从成本角度看 ,单 吨碳酸锂需要 7-8 吨锂精矿作为原料,截止 2021 年 6 月底,锂精矿价格已突破 715 美元 /吨, 带 动 总体成本达到 5.5-6 万元 /吨,相比而言国内盐湖提锂的单吨生产成本普遍为 3-3.5 万元 /吨 ,具有显著优 势 ,发展盐湖提锂大有可为。 盐湖提锂的充分性: 国内盐湖已形成“百花齐放、一湖一策”的格局 : 国内盐湖 工艺经过多年的 探索 ,已出现成效。 由于各个盐湖组分不尽相同, 工艺路线也具 有唯一性 。目前已形成多工艺并行的局面:以蓝科锂业为代表的的吸附工艺和青 海锂业的电渗析工艺已 实现 或 接近 万吨级碳酸锂的产量;其余 沉淀、膜法、萃取 等工艺也在稳步进行中。 假设其他条件不变, 青海和西藏设计规划产能完全释放, 我国锂盐上游原料 自给率有望 从目前的 29.5%提升 至 58.7%。 国内盐湖价值显著低估 : 从估值角度看,国内盐湖上市公司的 PE( TTM) 、 PS ( TTM)、 PB、 EV/EBITDA 核心相对估值指标 的均值 是 矿石提锂 公司 的 30%-80%;从资源价值的角度看,国内盐湖上市公司 的市值储量比 均值是 矿石 提锂 公司 的 24%。 投资建议: 受益于国内 盐湖提锂技术路线的不断进步, 以吸附为主的工艺组合呈 现一定的优势 ,其余工艺也在不断优化改进中。 建议优先关注国内拥有盐湖资源 并且掌握规模化盐湖提锂技术的公司。 重点推荐: 赣锋锂业 、 科达制造 。 建议关注: 藏格控股、 蓝晓科技、 西藏矿业 。 风险提示 : 下游新能源汽车、储能、 3C 消费电子等需求不及预期;全球锂盐产 能资本开支 加剧,产能 超 预期大幅扩张 ;新技术的更迭使锂电池竞争力减弱; 盐 湖产品质量品质不及预期 等。 重点公司盈利预测与估值表 证券代码 公司名称 股价(元) EPS(元) PE( X) 投资评 级 20A 21E 22E 20A 21E 22E 002460.SZ 赣锋锂业 135.99 0.76 1.43 2.10 178 95 65 增持 600499.SH 科达制造 16.24 0.15 0.46 0.64 108 35 25 增持 资料来源: Wind,光大证券研究所预测,股价时间为 2021-07-06; 增持(维持) 作者 分析师:王招华 执业证书编号: S0930515050001 021-52523811 行业与沪深 300 指数对比图 - 1 0 % 12% 35% 57% 80% 0 6 /2 0 0 9 /2 0 1 2 /2 0 0 3 /2 1 有色金属 沪深 300 资料来源: Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 有色 投资聚焦 中国大力推进电动车战略,是解决我国能源安全问题的重要抓手。但是针对电动 车最上游的关键原料锂资源,中国对外依存度超过 70%,受制于人 , 因此大力 发展并开采国内资 源迫在眉睫 。 国内超过 85%以上的锂资源储存于盐湖中,同 时开采成本较矿石提锂具有显著优势。经过多年工艺摸索, 国内盐湖 已经形成一 湖一策、多工艺并举的格局,未来盐湖碳酸锂产能的放量将助力我 国 大大提升锂 资源的自给率,为我国的新能源汽车战略保驾护航。 我们 的 创新之处 1、通过境外各国近期的主要政策变化 , 论证锂作为战略金属的重要地位 和 中国 大力发展盐湖提锂 的 必要 性 。 2、从 适用广泛性 、 单吨成本以及产量规模 三个维度全面比较国内目前主流盐湖 提锂工艺线路。 3、通过各类倍数指标以及市值 /权益储量来对比盐湖提锂企业和矿石提锂企业 的 估值水平。 股价上涨的催化因素 1、由于下游电动车、储能、 3C 消费电子的需求旺盛,而供给侧产能释放的增速 仍不及需 求的增速,未来 5 年全球锂盐供需仍旧向好,价格仍有上升空间。 2、经过多年的工艺探索,国内盐湖提锂工艺攻克了 如“镁锂分离”的世界性难 题,国内盐湖的大规模量产蓄势待发。 投资 建议 下游电动车等需求不断释放,中国上游锂资源对外依存度 仍处于高位,开发国内 自主可控的锂资源,保障中国新能源汽车产业链的健康发展迫在眉睫。 盐湖提锂 相较矿石提锂,有更大的储量规模和更低的开采成本,经过多年的工艺探索,已 初见规模化生 产的成效 ,未来放量可期。 重点推荐 全球化资源布局 、 盐湖提锂技术重大革新的赣锋锂业 以及 产量规模较大 的科达制造 ,同时建 议 关注可复制性强、产量 具有一定规模 的吸附工艺路线以及 工艺简便的沉淀法工艺路线 的公司 : 藏格控股、蓝晓科技、西藏矿业 。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 有色 目 录 1、 中国锂资源对外依存度超过 70%,自主可控的盐湖开发具有必要性 . 6 1.1、 全球锂资源主要集中在南美、美国和澳大利亚 . 6 1.2、 中国是最大锂消费国,但锂原料大量依赖于进口 . 7 1.3、 地缘政治风险因素长期存在,锂跃升为战略性资源金属 . 8 1.3.1、 澳洲矿山有向 下游延展 的趋势 . 8 1.3.2、 南美盐湖存在地缘政治不确定性 . 9 1.3.3、 美国百日供应链审查彰显锂资源的战略属性 . 10 2、 国内盐 湖储量 和 成本的优势可为 中国新能源汽车战略保驾护航 . 11 2.1、 盐湖占国内锂资源 85%以上 . 11 2.2、 单吨碳酸锂成本盐湖提锂较矿石提锂优势显著 . 12 2.3、 自然环境和资源禀赋是过去限制国内盐湖大规模量产的主要原因 . 12 3、 国内盐湖工艺百花齐放,大规模量产在即 . 13 3.1、 海外企业优势在盐湖禀赋而非工艺 . 13 3.2、 国内企业一湖一策,技术革新弥补禀赋缺陷 . 16 3.3、 未来盐湖产能释放将使国内锂盐自给率接近 60% . 22 4、 当前盐湖价值普遍低估 . 23 4.1、 各类估值倍数看,盐湖提锂上市公司低于矿石提锂上市公司 . 23 4.2、 从市值 /权益储量看,盐湖提锂上市公司估值也具有一定优势 . 23 5、 投资建议 . 24 5.1、 赣锋锂业 . 24 5.2、 科达制造 . 27 5.3、 西藏矿业 . 30 5.4、 藏格控股 . 33 5.5、 蓝晓科技 . 34 6、 风险分析 . 35 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 有色 图 目录 图 1: 2017 年全球锂资源存在形式 . 6 图 2: 2020 年锂资源终端市场应用 . 6 图 3: 2020 年各个国家锂资源量(万金属吨)及占比 . 7 图 4: 2020 年主要锂资源产国及产量(金属吨) . 7 图 5: 2019 年各国锂消费量占比 . 7 图 6:我国锂盐产量和表观消费量(吨) . 8 图 7: 2016-2020 年我国锂原料对外依存度 . 8 图 8:我国铁矿石进口总量及澳洲进口量(万吨) . 9 图 9: 2016-2021 我国铁矿石进口价(元 /湿吨) . 9 图 10:锂电池产业链 . 10 图 11:我国锂矿资源分布形式 . 11 图 12:中国富锂卤水主要分布区 . 11 图 13:盐湖提锂 VS 矿石提 锂单吨碳酸锂生产成本 对比 . 12 图 14:雅宝工艺流程图 . 14 图 15: SQM 工艺流程图 . 15 图 16: Orocobre 工艺流程图 . 16 图 17:国内主要处理镁锂分离的技术路线 . 16 图 18:吸附工艺路线图 . 17 图 19:盐湖股份 2018-2020 年碳酸锂产销量(吨)及单吨 毛利(元 /吨) . 18 图 20:沉淀法工艺路线图 . 18 图 21:盐梯度太阳池示意图 . 19 图 22:太阳池中收获的碳酸锂 . 19 图 23:西藏矿业 2019-2020 年锂盐 LCE 销量(吨)及单吨毛利(元 /吨) . 19 图 24:电渗析工艺流程图 . 20 图 25:电渗析过程示意图 . 20 图 26:纳滤膜工艺路线图 . 20 图 27:萃取工艺路线图 . 21 图 28:煅烧法工艺路线图 . 22 图 29:赣锋锂业业务布局 . 25 图 30:赣锋锂业生产基地 . 25 图 31:赣锋锂业 2016-2021Q1 主要财务指标情况 . 25 图 32:赣锋锂业 2020 营业收入分业务占比 . 25 图 33:蓝科锂业股权结构图 . 28 图 34:科达制造 2016-2021Q1 主要财务指标情况 . 28 图 35:科达制造 2020 年营业收入分业务占比 . 28 图 36:西藏矿业 2016-2021Q1 主要财务指标情况 . 31 图 37:西藏矿业 2020 年营业收入分业务占比 . 31 图 38:藏格控股 2016-2021Q1 主要财务指标情况 . 34 图 39:藏格控股 2020 年营业收入分业务占比 . 34 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 有色 图 40:蓝晓科技 2016-2021Q1 主要财务指标情况 . 35 图 41:蓝晓科技 2020 年营业收入分业务占比 . 35 表目录 表 1:国内上市公司海外锂矿资源布局(截至 2021 年 4 月) . 8 表 2: SQM 租约费用费率 . 9 表 3: SQM 租约费用 . 9 表 4:全球主要富锂盐湖的组成及镁锂比 . 13 表 5:国内盐湖 生产情况 梳理 . 17 表 6:国内盐湖生产情况梳理 . 22 表 7:上市公司各类估值倍数对 比 . 23 表 8:上市公司锂资源权益储量(截至 2021 年 4 月 ) . 23 表 9:上市公司锂资源权益储量 . 24 表 10:赣锋锂业收入拆分 . 26 表 11:可比 公司估值比较 . 27 表 12:赣锋锂业盈利预测与估值简表 . 27 表 13:科达制造收入拆分 . 29 表 14:可比公司估值比较 . 30 表 15:科达制造盈利预测与估值简表 . 30 表 16:西藏矿业收入拆分 . 32 表 17:可比公司估值比较 . 32 表 18:西藏矿业盈利预测与估值简表 . 33 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 有色 1、 中国锂资源对外依存度超过 70%,自主 可控的盐湖开发具有必要性 1.1、 全球锂资源主要集中在 南美、美国和澳大利亚 受益于下游新能源汽车、储能、 3C 消费电子等领域的快速发展, 锂资 源已经成 为了很多国家的战略性储备物资 。根据 2017 年 USGS 发布的美 国关键矿产资源中提及,锂 在自然界主要存在形式有:封闭盆地盐水 58%; 伟晶岩(包括富含锂的花岗岩) 26%;锂粘土占 7%;其他(包括油田盐水, 地热盐水 )等共占 9%。 而 2020 年 全球终端市场应用锂资源估计如下:锂电池 71%; 陶瓷和 玻璃 14%; 润滑脂 4%; 铸模保护粉末 2%; 聚合物产品 2%;其他用途 等 7%。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。 图 1: 2017 年 全球锂资源存在形式 图 2: 2020 年 锂资源终端市场应用 资料来源: USGS,光大证券研究所整理 资料来源: USGS,光大证券研究所整理 根据 2021 年 USGS 报告显示 , 已探明的锂资源全球总量约 8600 万 金属 吨 , 其中 58%的 锂资源集中在 南美玻利维亚、阿根廷和智利 三国;美国和澳大 利亚次之,分别占全球的 9.2%和 7.4%,中国锂资源量仅为世界的 5.9%。 2020 年, 全球锂 资源 产量为 8.2 万金属吨,其中 位于 澳大利亚、智利、中 国 的 锂 资源 分别 贡献 全球产量的 48.7%, 21.9%以及 17%,位居前三甲。 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 有色 图 3: 2020 年 各个国家锂资源量 (万 金属 吨) 及占比 图 4: 2020 年 主要锂资源产国及产量( 金属 吨) 资料来源: USGS,光大证券研究所整理 资料来源: USGS,光大证券研究所整理 1.2、 中国是最大锂消费国,但锂原料大量依赖于进口 据 Roskill 统计,中国是全球最大的锂消费国, 2019 年锂 消费占全球锂消费 的 54%。我国作为全球最大的动力电池和新能 源汽车产销基地,新能源汽车的 发展极大地促进了上游原材料的消费需求,包括碳酸锂、氢氧化锂等基础锂盐。 中国拥有丰富的锂资源和完善的锂电池产业链,以及庞大的基础人才储备,使中 国在锂电池及其材料产业发展方面成为全球最具吸引力的 国家 ,并且已经成为全 球最大 的锂电材料和电池生产基地。 图 5: 2019 年各国锂消费量 占比 资料来源:天齐锂业年报, Roskill 国内锂盐产能富余, 2020 年全球近 60%的锂盐产量集中在中国, 自 2018 年开始, 中国 锂盐的出口量 也 反超进口量。 2020 年国内整体锂盐表观消费量为 25.1 万吨 LCE,净 进 口量为 -0.67 万吨 LCE,国内锂盐产量达到 25.7 万吨 LCE。 但是锂盐上游的原材料锂辉石或者卤水我国却大量依赖进口,根据我们的 测算, 2020 年我国 超过 70%的锂盐原料来自海外 。 国内上市公司和海外矿山的锂精矿 产品存在长期包销协议。 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 有色 图 6:我国锂盐产量和表观消费量(吨) 图 7: 2016-2020 年我国锂原料对外依存度 资料来源: 百川盈孚 ,光大证券研究所整理 资料来源: USGS,百川盈孚 , 对外依存度数据 为 光大 证券研究所 测算 表 1: 国内上市公司 海外锂矿 资源 布局 (截至 2021 年 4 月) 证券名称 锂资源布局 天齐锂业 51%控股泰利森格林布什矿山,有包销协议; 20%参股西藏扎布耶盐湖; 参股 SQM 25.85%; 100%控股雅江措拉锂矿。 盛新锂能 持有业隆沟 75%股权( 20 年量产), 产品 全部出售给盛新锂能子公司致远锂业; 与银河资源 cattlin 矿山有包销协议。 中矿资源 自有矿权位于加拿大待开发的 TANCO 矿山; 与津巴布韦 Arcadia 锂矿(未投产) 有包销协议,中矿持有股权 6.27%。 赣锋锂业 持有澳矿 pilbara6.86%股权,有包销协议; 持有澳矿 Marion 50%股权,有包销协议; 持有阿根廷盐湖 Cauchar50%股权,有包销协议; 持有阿 根廷盐湖 Mariana86.25%股权,有包销协议; 持有墨西哥黏土 Sonora22.5%股权,有包销协议; 与 AVZ 旗下刚果 Manono 矿山 有包销协议 ; 持有荷兰 SPV 公司 50%股权,旗下马里 Goulamina 有包销协议; 持有一里坪盐湖 49%股权; 持宁都河源矿山 100%股权; 持有爱尔兰 Avalonia 矿山 55%股权。 雅化集团 持有德鑫矿业 (李家沟未投产 )27.9%股权,对李家沟有锂辉石的优先供应权; 与银河资源 cattlin 矿山有包销协议; 与澳洲 Core 公司(未投产)有包销协议 ,持有 Core9%股权。 天华超净 控股天宜锂业 68%,与澳洲 pilbara 与巴西 AMG 有包销协议; 持股刚果 Manono 矿山(未投产) 9%股权,有包销协议 川能动力 持有德鑫矿业(李家沟未投产) 47%股权,同时采购甘孜融达、马尔康金鑫以及澳大利 亚进口矿 资料来源: 各公司公告, 光大证券研究所 整理 1.3、 地缘政治风险因 素长期存在, 锂跃升为战略 性 资源 金属 1.3.1、 澳洲矿山有向下游延展的趋势 参考 铁矿石 ,高度的 对外依赖 会使 议价权薄弱 。 2020 年中国铁矿石的对外 依存度达到了 82.3%,其中澳洲铁矿石 占中国所有 铁矿石 进口量的 60.9%。 铁 矿 石的 进口价格 近年一直上涨 ,从 2016 年的 均价 457 元 /湿吨 提升至 2020 年的 均价 1246 元 /湿吨 ,提升 1.7 倍 。 原料价格的上涨 势必 给下游冶炼环节带来了很 大的压力。 与此类似的是, 锂盐上游锂精矿价格 自 2020 年 11 月开始 快速上涨, 截止到 2021 年 6 月 24 日, 5%氧化锂品位锂精矿价格已达到 715 美元 /吨 ,较 去年同期提升 72%。 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 有色 图 8: 我国铁矿石进口总量及澳洲进口量 ( 万 吨) 图 9: 2016-2021 我国铁矿 石进口价 (元 /湿吨) 资料来源:百川盈孚,光大证券研究所整理 资料来源: IFIND,光大证券研究所 整理,截至 2021 年 6 月 30 日 另一方面,澳洲矿山已经出现了向下游锂盐厂环节拓展的趋势 。 澳洲对外销 售的锂矿商之一的 Pilbara Minerals 表示,已与矿物技术公司 Cail Ltd 签署一项 协议,将探索开展锂盐生产 , 2021 年 6 月 25 日 Pilbara 最新的公告中也提及将 会在 7 月份确定和 浦项制铁 合资锂盐厂 的投资决策 ;而另一大对外销售的锂矿商 Galaxy 在与 Orocobre 公司合并之后将会拥有锂盐的加工生产能力 ,预计未来 锂精矿仍然维持供应紧张的状态。 1.3.2、 南美盐湖存在地缘政治不确定性 2021 年 3 月 , 智利议会下院财经委员会批准了一项锂和铜矿业权利金法案, 其中规定:将对年产量超过 5 万吨的碳酸锂征收 3%的从价计征的权利金。 目前 在智利的矿业公司要缴纳 27%的公司税,基于生产利润征收 5-14%的矿业税 。 因此新的权利金方案通过后,企业纳税税率最高将提升至 44%。 另一方面, SQM Atacama 盐湖 租约 费率 也在 提升 , 2018 年以前,对碳酸 锂征收 租约费率 一直是按 锂盐价格的 6.8%计征,但是在 2018 年 4 月 10 日以后, 则按照 6.8%-40%的分级阶梯状征收,具体如下表。以 锂盐 售价 10000 美元 /公 吨为例, 2018 年 4 月以前是按 6.8%的比例征收, 2018 年 4 月以后则按 13.7% 的比例征收,资源税征收比例提高近一 倍。越来越 沉 重的资源税负担也将大大的 加大 SQM 的生产成本。 表 2: SQM 租约费用费率 碳酸锂 氢氧化锂 US$/MT % US$/MT % 4000 6.80 5000 6.80 4000-5000 8.00 5000-6000 8.00 5000-6000 10.00 6000-7000 10.00 6000-7000 17.00 7000-10000 17.00 7000-10000 25.00 10000-12000 25.00 10000 40.00 12000 40.00 资料来源: SQM 公司公告,光大证券研究所整理 表 3: SQM 租约费用 锂均价, US$/MT 10000 8000 6000 租约费用 % US$/MT % US$/MT % US$/MT 2018 年 4 月 10 日后 碳酸锂 13.7% 1372 10.9% 872 7.5% 452 氢氧化锂 10.3% 1030 8.6% 690 7.0% 420 原始协议 碳酸锂,氢氧化 6.8% 680 6.8% 544 6.8% 408 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 有色 锂 资料来源: SQM 公司公告,光大证券研究所整理 1.3.3、 美国百日供应链审查 彰显 锂资源的 战略属 性 2021 年 6 月,美国发布 BUILDING RESILIENT SUPPLY CHAINS,REVITALIZING AMERICAN MANUFACTURING,AND FOSTERING BROAD-BASED GROWTH的 百日供应链 审查报告,其中 提出 : 美国严重依赖 从国外进口制造先进电池组的原料,这使美国面临供应链漏洞,威胁到 相关 关键 技术 、劳动力 和制造成本。 报告 预期,到 2030 年全球 锂电池市场预计将增长 5 到 10 倍,美国必须立即投资,增加国内电池生产,同时投资发展整个锂电池供 应链,包括电池生产中使用的关键矿物的采购和加工,一直到报废电池的收集和 回收。 报告 还 提出政策:为了确保关键矿物 和材料的 可靠、可持续供应,美国必须 与盟友和 合作伙伴合作,使供应链多样化 。 2021 年 5 月 18 日美国总统拜登 在 一次讲话中称 , “ 在研发和制造电池以及投资研发电动汽车方面,中国在竞赛中 领先 , 凭借 1740 亿美元的电动车投资,美国有望引领全球电动汽车市场 。 ”由 此可见, 美国已将中国视为电动车领域的重要竞争对手,美国政府会 对整个锂电 池供应链都加大投资 , 包括上游关键矿物的布局 ,一旦美国介入, 也 会为锂资源 海外可控性增加很大的挑战和不确定性。 图 10: 锂电池产业链 资料来源: DOE Vehicle Technologies Office (VTO),美国百日供应链审查报告,光大证券研究所整理 由此可见,海外地缘政治因素的风险长期存在,国内自主可控锂资源将具有 重大战略意义。 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 有色 2、 国内盐湖储量和成本的优势可为中国新 能源汽车战略 保驾护航 2.1、 盐湖 占国内锂 资源 85%以上 据中国地质网发布的全国矿产资源储量通报( 2016 年)中统计, 2015 年中国锂矿查明资源储量约为 2675.95 万吨。其中:固体矿石锂矿查明资源储 量 312.56 万吨 ,占 总查 明资源储量的 11.68;盐湖卤水锂矿查明资源储量 2363.39 万吨,占总储量的 88.32,在储量上占据绝对优势。并且盐湖卤水锂 矿集中分布于青海与西藏,盐湖卤水锂矿总查明资源储量之和为 2050.88 万吨, 约占全国卤水锂矿总查明资源储量的 86.78 。 图 11:我国锂矿资源分布形式 资料来源: CNKI,国内外锂矿资源及其分布概述 , 张苏江等 我国 盐湖富锂卤水主要集中在柴达木盆地和青藏 高原藏北 地区。深埋富锂卤 水主要集中在四川盆地、湖北江汉 盆地、江西吉台盆地等沉积盆地中。柴达木盆 地西部深层油田卤水也富含锂。此外,塔里木盆地罗布泊盐湖卤水中还含有一定 量的锂 。 图 12:中国富锂卤水主要分布区 资料来源: The tempo-spatial characteristics and forming mechanism of Lithium-rich brines in China , Li Rui-qin et al. 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 有色 2.2、 单吨碳酸锂成本盐 湖提锂较 矿石提锂 优势 显著 主流的碳酸锂制备方法包括 硫酸法、吸附法和沉淀法等 : 硫酸法适用于以锂精矿为原材料的提炼 ,主要步骤包括: 将锂精矿先高温煅 烧,再经过溶液浸润和除杂步骤得到 硫酸锂 溶液。 最后通过加碳酸钠沉锂 ,过滤 除杂干燥后得到碳酸锂产品。 而吸附法和沉淀法则主要以盐湖卤水为原材料 进行 提取加工。吸附法 主要 步 骤 包括:将老卤通过吸附塔,其中锂离子被吸附剂抓取,再用工业水脱附得到含 锂溶液, 再通过几道膜工序浓缩除杂,最后结晶得到碳酸锂产品。 沉淀法主要步骤有: 通过盐田摊晒浓缩锂浓度,再通过除杂纯化得到碳酸锂 产品。 图 13:盐湖提锂 VS 矿石提锂 单吨碳酸锂生产 成本对比 资料来源:百川盈孚, Wind,光大证券研究所整理 2.3、 自然环境 和 资源禀赋是 过去限制 国内盐湖 大规模 量产的主要原因 盐湖虽然在单吨生产成本上较矿石提锂具有显著优势,但过去几年国内盐湖 开采进度仍低于预期。根 据我们的测算, 2020 年国内盐湖提锂对应的碳酸锂产 量约为 4.77 万吨,约占全国总产量的 18.5%,仍有大幅的提升空间。我们认为 自然环境和盐湖资源禀赋是过去限制国内盐湖大规模量产的两个 主要 因素。 以西藏扎 布耶盐湖 为例, 扎布耶盐湖湖面海拔 4422 m, 年平均气温 -0.4 气候条件恶劣。盐湖当地缺乏矿物能源 以及 电力资源 , 同时交通也不便捷,扎布 耶盐湖 距离西藏首府拉萨 1100 km, 距离格尔木市 1750 km,对原料和产品的 运输都会带来额外的成本。 青海盐湖普遍存在的问题是资源禀赋较差 ,锂含量低, 且与钾钠镁共伴生 , 需 通过 较长的盐田蒸发浓缩,结晶析出钠、钾后 再进行镁锂分离,整个流程较长 且收率较低 ,锂的开采规模也会受制于钾的开采规模。另一方面,镁锂分离也是 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 有色 多年的难题, 与其他离子相比,锂离子和镁离子具有相似的离子水合半径 和化学 特 性,这使得分离它们更加困难。这两种元素位于周期表的对角线位置 ,导致它 们具有许多化学相似性,如:轻离子质量和小半径,以及不溶于水的相应碳酸盐 和氢氧化物 。 3、 国内盐湖工艺百花齐放,大规模量产在 即 3.1、 海外企业优势在盐湖禀赋而非工艺 从盐湖提取锂 相对简单,生产成本低 。南美盐湖目前锂盐的产量远远领先国 内, ALB 开采 的 Atacama 盐湖 目前智利 La Negra 工厂 I 期和 II 期已有产能包 括 4 万吨碳酸锂和 4000 吨氯化锂 , 2021 年正在进行 La Negra 工厂 III 期和 IV 期 额外 4 万吨碳酸锂产能的建设; 2020 年另一 家巨头 SQM 碳酸锂产量 超过 7 万吨。反观国内单个盐湖的产量普遍少于 1 万吨,仅蓝科锂业 2020 年完成碳酸 锂产量 1.3 万吨。 ALB 和 SQM 采用的工艺都是简单的盐田摊晒法 ,因而领先国 内的主要是其天然的盐湖禀赋资源。 表 4: 全球主要富锂盐湖的组成及镁锂比 盐湖名称 Mg2+/Li+ 质量分数 /% Li+ Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- SO42- CO32- 玻利维亚乌尤尼 20.249 0.032 7.06 1.17 0.65 0.031 5 - 0.005 智利阿塔卡玛 6.146 0.157 9.1 2.36 0.965 0.045 18.95 1.59 - 阿根廷翁布雷穆埃尔托 1.371 0.062 9.789 0.617 0.085 0.053 15.8 0.853 - 美国大盐湖 234.5 0.04 100.8 5.5 9.38 0.35 - 19.7 - 美国瑟尔斯湖 - 0.005 11.08 2.53 - 0.002 12.3 4.61 2.33 美国银峰 6.667 0.006 6.2 0.8 0.04 0.05 10.06 0.71 - 以色列死海 2757 0.001 3.01 0.56 3.09 1.29 16.1 0.061 - 中国扎布耶 0.053 0.049 7.29 1.66 0.003 0.011 9.53 - 2.665 中国 东 台吉乃尔 40.3 0.14 117 3.79 5.64 0.19 - - - 中国西台吉乃尔 65.161 0.031 5.63 0.44 2.02 0.02 13.42 3.41 - 中国一里坪 60.95 0.021 2.58 0.91 1.28 0.016 14.97 2.88 - 中国察尔汗 1577.4 0.003 2.37 1.25 4.89 0.051 18.8 0.44 - 中国大柴旦 133.75 0.016 6.92 0.71 2.14 - 14.64 4.05 资料来源: 盐湖卤水提锂技术及产业化发展 , 丁涛等, 光大证券研究所整理 对比 各个盐湖的组分可以发现, 国内主要盐湖的初始锂浓度 大都 在 0.05% 以内,最低可达到 0.003%;而智利 Atacama 盐湖 初始锂浓度 可达到 0.157%, 是国内盐湖的 3-50 倍不等。 另一个核心的指标看镁锂比 。 盐湖卤 水中的 各种离子(如镁离子、钙离子、 钾离子和钠离子)与锂离子共存,通常富含镁离子。从盐湖卤水中提取高纯锂产 品,必须将锂与其它共存离子分离 。锂的提取方法随镁浓度的变化而变化。当镁 锂比小于 6 时,沉淀技术可以有效地分离锂和镁。然而,一旦镁锂比超过 6,沉 淀技术难以有效地提取锂。世界上绝大多数卤水资源的特点是镁锂 比高 。 从高镁 锂比卤水中提取锂一直是一个世界性的 难题 。 敬请参阅最后一页特别声明 -14- 证券研究报告 有色 由于锂含量相对较高,低镁锂比卤水中的锂回收更容易。从高镁锂比卤水中 有效分离镁离子和锂离子更加困难,必须以较高的相对成本来探寻更为严格的工 艺 。智利 Atacama 盐湖镁锂比仅为 6.1,国内盐湖的镁锂比普遍在 40-135 之间, 最高的甚至超过 1500,因而锂提取难度较大。 由于天然盐湖禀赋的优势, SQM、 ALB 以及 Orocobre 均采用 简单的 沉淀 法工艺: 美国雅宝( ALB)提锂工艺首先用太阳能来浓缩天然盐湖卤水,使得锂浓度 从 0.2%提升至 6%。浓盐水用卡车运往安 托法加斯塔的 La Negra工厂, La Negra 工厂复杂的化学工艺可以去除杂质,并根据每个客户的要求将浓缩锂转化为增值 产品。 当地 干旱气候和高海拔意味着太阳能是浓缩盐水的最有效方法 。 图 14:雅宝工艺流程图 资料来源: ALB 公司公告 ,光大证券研究所整理 SQM 提锂工艺包括 氯化锂 /氯化钾工艺 。 在 Salar de Atacama 盆地进行的 蒸发 工艺是 纯物理过程 并且不使用 溶剂的。 Salar de Atacama 盆地 总共使用了 97.4%的能源是太阳能,它通过 蒸发池塘来浓缩 , 这些过程自然地把水送回生态 系统。 盐湖卤水的锂离子浓度,经过太阳能蒸发浓缩达到 5-6%。而后,富锂溶 液经过提取硼,纯化,炭化,最终得到碳酸锂产物。碳酸锂经过 氢氧化锂装置 可 以获得 氢氧化锂 产物 。盐 湖卤 水中的钾盐可 以在 氯化钾和硫酸钾工厂 中,获得 钾 产品 。 根据 SQM2021Q1 电话会议, SQM 计划 2021 年年底将达到 12 万吨碳酸锂 和 2.15 万吨氢氧化锂的产能, 2022 年底计划达到 18 万吨碳酸锂和 3 万吨氢氧 化锂产能。 敬请参阅最后一页特别声明 -15- 证券研究报告 有色 图 15: SQM 工 艺流程图 资料来源: SQM 公司公告,光大证券研究所整理 Orocobre 的 工艺类似,卤水中的水分蒸发导致主要石盐结晶,而锂 则集中 在剩余的卤水中。盐水被送至浸灰厂,通过氢氧化钙与盐水中的镁和硫酸 盐之间 的 反应, 生成 氢氧化镁和硫酸钙沉淀。随后,盐水被转移到下一组太阳能蒸发池 中进一步浓缩。 浓缩盐水被泵送到最后的池子,当卤水达到碳酸锂加工所需的合 适锂浓度时,将其储存在储水池中,供碳酸锂工厂使用。碳酸锂工厂通过特定工 艺去除最终杂质,以获得符合要求规格的碳酸锂。 根据 Orocobre 公告的描述, 自 2015 年开始 运营以来, Olaroz 累计 的碳酸 锂产量已超过 55000 吨,预计随着 Olaroz 第 2 阶段的建设 完成后, 总产能设计 为每年约 42000 吨。 敬请参阅最后一页特别声明 -16- 证券研究报告 有色 图 16: Orocobre 工艺流程图 资料来源: Orocobre 公司公告 ,光大证券研究所整理 3.2、 国内 企业一湖一策 ,技术革新弥补禀赋缺陷 国内盐湖由于天然禀赋的劣势, 诸如高镁锂比卤水镁锂分离问题困扰了很多 年 , 大规模化的量产进展缓慢 。由于国内各个盐湖之间组分差异也很大,经过多 年的工艺摸索,逐步形成了吸 附法、沉淀法、萃取法、电渗析、纳滤、电化学等 多工艺并举、一湖一策的格局,通过技术革新来弥补盐湖自然禀赋的缺陷。 图 17:国内主要处理镁锂分离的技术路线 资料来源: Materials for lithium recovery from salt lake brine , Ping Xu et al. 从国内各个盐湖看, 蓝科锂业采用的吸附工艺已经达到万吨级以上规模化的 量产 ,而其他工艺也在纷纷推进提速中。 敬请参阅最后一页特别声明 -17- 证券研究报告 有色 表 5: 国内盐湖生产情况梳理 公司 盐湖 2020 年产量E(LCE 吨) 类型 镁锂比 锂浓度 % 工艺 盐湖股份 /科 达制造 察尔汗 13602 氯化盐 1577 0.003 吸附 藏格控 股 察尔 汗 4430 氯化盐 1577 0.003 吸附 西藏矿业 扎布耶 2760-2990 碳酸盐 0.053 0.049 太阳池沉淀 青海锂业 东台吉乃尔 9000-10000 硫酸盐 40.3 0.14 电渗析 中信国安 西台吉乃尔 4000-4500 硫酸盐 65.2 0.03 煅烧 恒信 融 西台吉乃尔 3000-3500 硫酸盐 65.2 0.03 纳滤膜 锦泰锂业 巴伦马海湖 2000-2500 氯化盐 萃取 /吸附 五矿盐湖 一里坪 9000-10000 硫酸盐 60.95 0.02 纳滤膜 /吸附 大华化工 大柴旦湖 1000-2000 氯化盐 133.75 0.016 萃取 资料来源: 各上市公司公告, 盐湖卤水提锂技术及产业化发展 , 丁涛等 , 光大证券研究所整理 ( 1)吸附法 代表企业:蓝科锂业、藏格锂业 工艺原理: 在提锂过程中,锂离子被具有高锂离子选择性的吸附剂捕获,然 后在 洗脱剂作用下洗脱抽离出锂离子,从而实现与其它杂质离子分离的目的。铝 盐吸附剂具有高选择性和较大的锂离子吸附容量,已成功应用于工业生产 。 锂离 子洗脱后出现的空位表现出锂离子的记忆效应,可以选择性地吸附含锂卤水 中的 锂 。 吸附剂由于锂离子进入氢氧化铝晶格,占据八面体孔,而较大的碱、碱土金 属离子由于空间效应而不能进入 , 虽然镁离子半径与锂离子相近,但镁离子很容 易与水分子结合形成复合离子,使得离子半径大大增加 , 实现镁和锂的分离 。 图 18:吸附工艺路线图 资料来源: 高镁锂比盐湖提锂工艺技术的研究 , 王生彪和王世蛟, 光大证券研究所整理 优缺点及适用性: 优点是 在高镁锂盐湖卤水提锂工艺过程中,吸附法提锂生 产效率高 ,无 环境 污染 ,工艺成熟可 靠 。 缺点是 在碳酸型盐湖使用过程中有一定局 限性。 单吨成本 : 盐湖股份旗下蓝科锂业近三年产销量维持在万吨级以上。根据其 2020 年报数据,单吨碳酸锂营业成本近 2.5