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金属及新材料行业研究:金属资源估值修复新材超跌反转

  金属资源品均是强周期品种,但同时都具备成长性,只是成长的过程比较波折且漫长。因 此对于金属资源的投资,把握周期运行规律更为重要,但同时也需要清楚具体品种所处的 成长阶段。本轮金属周期中,锂无疑是表现最亮眼的,核心原因就是锂目前正处于从小金 属向工业金属进阶的高速成长阶段,因此不管是以周期视角还是成长视角去看待本轮锂的 投资机会,都是可行的,只是需要各行其轨。

  通过复盘和总结历史几轮金属资源大周期,我们认为每一轮周期启动后,一般会出现三次 较为明确的投资机会:预期金属价格上涨阶段(金属价格前期已经历长期下跌或低位运行, 触及成本线且产能开始出清,市场开始预期价格触底反转)、金属价格上涨兑现阶段(金属 价格实际开始上涨至加速上涨,市场按当前价格预期企业业绩大幅增长)、金属价格高位运 行企业业绩爆发式增长阶段(金属价格上涨至高位区,一般会经历回调再企稳运行,企业 开始兑现业绩。

  本轮周期运行中表现最为典型的是锂,目前已进入第三阶段。我们认为包括锂在内的有色 金属价格在 2022-2025 年普遍会维持高位运行,企业业绩将继续跃升。

  复盘有色金属 A 股历史,可比性最高的是 2002-2012 年的 10 年大周期(考虑资本开支周 期,剔除 2008 年极端行情影响)。以铜为例,铜价从 2002 年进入上行周期,在 2006 年 5 月见顶后开始回调,2007 年 1 月回调结束,企稳回升,不考虑 2008 年的短期下跌,铜价相当于从 2002-2006 年上涨 5 年,2006-2012 年高位运行 5 年左右。全球铜资源勘查和开 发环节的资本开支是从 2005-2006 年开始加速增长,至 2012 年见顶,而铜产量加速增长 是从 2012 年开始的,相当于铜资源前端资本开支转化周期至少在 5 年以上,这也是铜价高 位运行 5 年的基础支撑。

  按照周期运行规律,目前有色金属资源普遍进入周期上行的第三阶段,资源企业相继迎来 价值重估机会。周期规律叠加高通胀,产业链利润快速向资源端集中,金属 资源的供给约束将会支撑资源企业持续高盈利,这是价值重估的基础,而过去 7 年矿产勘 查和开发环节的低资本开支是未来几年有色金属资源端形成供给强约束的底层逻辑。2012 年以来,全球金属矿业活动一直处于深度调整中,2014 年后全球矿业勘查投资和采矿业投 资维持低水平运行,直至 2021 年才明显回升。据 S&P Global,2021 年全球有色金属资源 勘查预算为 112 亿美元,同比增长 35%,但仍然不到 2012 年 205 亿美元的 55%,预计 2022 年同比提升 5%-15%。金属矿从发现到投入生产需要很长的周期(DOGGETT 等对1989-2008年铜矿统计发现,铜矿从发现到投入生产所需的时间平均为22年,中位数是16 年),在可预见的未来几年,金属矿产将受制于开发前端长期低投入带来的产出增速下滑, 供给弹性逐步趋弱。同时最近几年的各类事件(疫情反复、“双碳”政策、俄乌冲突、能源 危机等)均对资源供给释放形成较强限制,延长了资本开支转化周期。当前有色金属各品 种库存普遍回到历史低位,我们预计低库存现象在未来几年将继续维持,金属价格整体将 维持高位运行。对于需求,长期看全球经济稳 定运行,短期看全球各国从疫情中逐步恢复,同时中国政府工作报告设定 2022 年中国 GDP 目标为 5.5%左右,进一步强化了稳增长预期,固定资产投资有望发力,为金属资源 需求提供支撑。

  “十四五”(2021-2025 年)是中国由全面建成小康社会向基本实现社会主义现代化迈进的 关键时期,也是中国新材料产业发展进入从规模增长向质量提升的重要窗口期。“十四五” 规划表示中国要加快推动新材料产业高质量发展,实现产业布局优化、结构合理,技术工 艺达国际先进水平,与其他战略性新兴产业深度融合发展,显著提高产业效益,推动中国 逐步向新材料强国迈进。

  过去 10 年,中国新材料产业技术水平不断提高,产业规模稳步增长,由 2010 年的 6500 亿元增长至 2020 年的 5.3 万亿元,年均复合增速 23%。工信部预计在“十四五”期末新 材料产业规模将达到 10 万亿,规划时期年均复合增长率约 13.5%。

  当前全球新材料产业已形成三级梯队竞争格局,各国产业发展各有所长。第一梯队是美国、 日本、欧洲等发达国家和地区,在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占 据绝对优势。第二梯队是韩国、俄罗斯、中国等国家,新材料产业正处在快速发展时期。 第三梯队是巴西、印度等国家。从全球看,新材料产业垄断加剧,高端材料技术壁垒日趋 显现。大型跨国公司凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、专利等作为壁垒,已在 大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位。

  中国新材料产业长期存在材料支撑保障能力不强、关键材料受制于人、产业链自主可控性 较差等问题,为推动新材料产业快速发展,相关部委先后推出了一系列政策文件,如《增 强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020 年)》、《“十三五”先进制造技术领域科技 创新专项规划》、《“十三五”材料领域科技创新专项规划》、《新材料产业发展指南》、《国家 新材料生产应用示范平台建设方案》、《国家新材料测试评价平台建设方案》、《新材料标准 领航行动计划(2018-2020 年)》、《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019 年版)》等。 在国家产业转型升级趋势推动下,近几年新材料各细分领域涌现出了一大批专精特新“小 巨人”企业,在众多细分领域逐步进行国产替代,标志着中国新材料产业正在从规模化发 展向高质量发展进阶。

  根据《新材料产业“十二五”发展规划》,新材料指新出现的具有优异性能和特殊功能的材 料,或是传统材料改进后性能明显提高和产生新功能的材料,主要包括特种金属功能材料、 高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材 料等。其中特种金属功能材料和高端金属结构材料均属于金属新材料范畴,特种金属功能 材料主要有稀土功能材料(磁材等)、稀有金属材料(高纯稀有金属及靶材,钼电极、钨窄 带、硬质合金、银铟镉控制棒、贵金属催化材料等)、半导体材料(晶硅、氮化镓、碳化硅、 磷化铟、锗及碲化镉等新型薄膜光伏材料等)、其他功能合金(铟锡氧化物(ITO)靶材、 软磁材料等);高端金属结构材料主要有高品质特殊钢(高温合金、耐蚀合金等)和新型轻 合金材料(铝合金、镁合金、钛合金等)。

  国内金属新材料已进入供需同步发力的加速发展阶段,铜、铝、镁、钛等高端合金,金属 粉体,高温合金,软磁等在众多细分领域快速实现国产替代。(报告来源:未来智库)

  随着各大经济国纷纷提出“碳达峰碳中和”实现目标,全球有望步入碳资产扩张大周期。 碳资产扩张的过程实际上是能源转型的过程,将推动能源和交通领域大力发展风电、光伏 等清洁能源和新能源汽车。锂作为储能和动力电池的核心生产元素,将持续受益。

  能源转型是指人类利用能源从木柴到煤炭、从煤炭到油气、从油气到新能源、从有碳到无 碳的发展趋势。以清洁、无碳、智能、高效为核心的新能源体系是世界能源转型的发展趋 势与方向。第一次能源转型开启了煤炭的利用,催生了人类文明进入“蒸汽时代”;第二次 能源转型开启了石油和天然气的大规模利用,保障了人类文明相继进入“电气时代”和 “信息时代”;第三次能源转型以新能源替代化石能源,将推动人类文明“智能时代”的来 临。智能化时代将会催生更多的锂离子电池应用场景及需求。

  锂行业需求持续增长的动力主要源自锂离子电池,锂离子电池主要可分为三大类:3C 电池、 动力电池、储能电池。目前动力电池是锂需求主力,除了不断超预期的新能源汽车用动力 电池外,电动两轮车、电动船舶以及新能源车换电(BAAS)等市场也贡献了较大的需求 边际增量。未来除了动力电池需求持续增长外,智能化时代将会催生更多的锂离子电池应 用场景及需求,我们认为市场规模和发展潜力最大的是储能电池。中国、欧洲等国纷纷提 出实现“碳中和”的年限,预计将出台更多有效的政策来推动传统能源向新能源转型,有 望提升光伏、风电等新能源配置储能的比例,同时“光伏+储能”作为未来人类能源的终极 解决方案之一,将会出现更多的应用场景。因此,储能有望接力(合力)新能源汽车,成 为下一波锂价长周期上行的核心驱动力。

  据 EV-Volumes,2021 年全球电动汽车销量为 675 万辆,同比增长 108%;其中 71%为纯 电动汽车,29%为插电式混合动力车;全球电动汽车渗透率为 8.3%。新冠疫情并没有抑制 新能源汽车销量高速增长的势头。

  2022 年,中国新能源汽车市场将维持自然高速增长,美国新能源补贴政策有望推动新能源 汽车销量爆发,全球新能源汽车有望在更多爆款车型的共同推动下维持销量高速增长和渗 透率快速提升,我们预计 2022 年全球新能源车销量将超过 1000 万辆,增速超过 50%;同 时预计 2022 年全球锂需求约 65.5 万吨 LCE(不考虑产业链库存),同比增加 40%。

  未来伴随越来越多的爆款新车型投放市场,电动车销量将持续高速增长,同时在碳资产扩 张的推动下,企业运输车辆电动化率也将不断提升,锂需求增长或不断超预期。我们预计 到 2025 年,全球新能源车销量将接近 2500 万辆,锂需求达到 143 万吨 LCE(其中动力电 池需求 117 万吨,占比 82%)。

  “碳达峰和碳中和”背景下的碳资产扩张,将推动全球化石能源向清洁能源加速转型,也 将推动“光伏+储能”和“风电+储能”的加速发展,尤其是“分布式光伏+储能”有望迎 来历史性发展大机遇。因此,储能领域对锂离子电池的需求有望进入爆发期,并带动锂进 入新一轮需求扩张周期。

  太阳能光伏发电和风电等可再生能源发展过程中有两个问题比较突出:第一个问题是成本, 第二个问题是光伏和风电发电间歇性和波动性对电网带来冲击。

  近十年光伏和风电成本大幅下降,据 IRENA,2010-2019 年间,全球公用事业规模的光伏 电站加权平均发电成本急剧下降了 82%。国内光伏和风电的平均度电成本均已降至 0.39 元 /kWh 上下,光伏发电在 2020 年也迎来了平价上网时代(2020 年 8 月 5 日,发改委公布 2020 年风电、光伏发电平价上网项目,结合各省级能源主管部门报送信息,2020 年风电 平价上网项目装机规模 1139.67 万千瓦、光伏发电平价上网项目装机规模 3305.06 万千瓦)。发电成本的不断降低使得可再生能源装机规模的快速上升。据国际能源署(IEA)预测, 到 2025 年,可再生能源将占到全球电力净增长的 95%,仅太阳能光伏发电就占所有可再 生能源新增装机容量的 60%,风能占 30%;到 2030 年全球光伏累计装机量有望达到 1721GW,到 2050 年将进一步增加至 4670GW。

  储能可以平滑光伏和风电发电间歇性和波动性对电网带来的冲击。解决第二个问题的相应 措施包括传统电源的灵活性改造、扩大输电能源调配能力等,而增加储能便是行之有效的 手段,不管是电源侧储能以使可再生能源平滑出力、并网,还是电网侧储能、调峰调频, 或是用户侧储能,都可以达到较好的效果。间歇性可再生能源的规模化利用必将以储能为 前置条件,高比例可再生能源的实现将带动储能需求,而储能的价值也将通过平滑和稳定 电力系统运行而体现,可以说,未来储能和可再生能源必将“孪生发展”。

  据 CNESA,截至 2020 年底,全球已投运储能项目累计装机规模 191.1GW,同比增长 3.4%。其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,为 172.5GW,同比增长 0.9%;电化学储能 的累计装机规模紧随其后,为 14.2GW;在各类电化学储能技术中,锂离子电池的累计装 机规模最大,为 13.1GW。2020 年中国投运储能项目中锂离子电池的累计装机规模为 2.9GW,新增投运的电化学储能项目规模 1.56GW,首次突破 GW 大关,是 2019 年同期 的 2.4 倍。

  目前,虽然光伏可以平价上网,但全球主要地区光伏配套储能系统的度电成本(LCOE) 仍高于煤电度电成本,要使得光伏发电配套储能具有相对于煤电的经济性,还需要光伏发 电成本和储能成本的“双降”。

  电化学储能系统的主要技术参数为功率(单位:kW)和容量(单位:kWh),例如, 3MW/12MWh 的储能系统代表在额定放电功率 3MW 可放电时长 4 小时的容量为 12MWh 的储能系统。电化学储能系统的应用一般分为能量型(容量型)场景和功率型场景,前者 一般更关注储能系统的容量大小,需要较长的放电时间而对响应时间要求不高,后者则一 般更关注储能系统的功率大小,往往要求较短的响应时间而放电时间不长。太阳能光伏发 电能量时移、容量机组等属于典型的能量型应用,系统调频则属于典型的功率型应用。评 价储能系统在容量型和功率型应用场景中的成本,一般分别采用储能系统能量成本(元 /Wh)和储能系统功率成本(元/W)。如用全生命周期成本来衡量储能电站的经济性,将 运维成本等计算在内,则一般采用平准化度电成本(元/KWh)和里程成本分别评价容量型 和功率型储能电站的经济性。

  锂离子电池成本的降低将使得电化学储能系统越来越具有经济性。电化学储能中,锂离子 电池的功率密度和能量密度均较大,其功率密度范围为 1300-10000 W/L,能量密度范围为 200-500 Wh/L,显著高于液流电池和铅酸电池。根据美国 EIA 的数据统计,在 2003-2018 年间大型电化学储能累计装机容量大幅增加,且大型电化学储能项目装机容量的 90%以上 为锂离子电池储能系统。锂电池储能系统成本的 60%来自于电池成本,而随着新能源汽车 的推广普及,锂电池的技术迭代相对迅速,如宁德时代和比亚迪分别推出了 CTP(Cell to Pack)和“刀片”电池,主要采用低成本的磷酸铁锂(LFP)且提高了能量密度。此外,电芯层 面技术发展使得电池寿命大幅提升,使得电池全生命周期成本下降。锂电池技术的迭代带 来成本的持续走低,且有继续下行的空间。据 Bloomberg NEF 数据,全球锂离子电池组价 格已由 2010 年的 1183 美元/kWh 下降至 2019 年的 156 美元/kWh,降幅达 87%,锂电池 成本的降低将使得电化学储能系统越来越具有经济性。

  虽然据 GTM Research 的数据,电化学储能电站成本自 2012 年至 2017 年大幅下降了 78%, 但目前制约电化学储能大规模应用的瓶颈仍然是其成本尚未达到经济性拐点,无论是发电 侧上网标杆电价与发电成本之差还是用户侧峰谷差价均不足以覆盖储能成本。业内一般认 为,1.5 元/Wh 的系统成本是储能经济性的拐点,0.3 元/kWh 的度电成本则可推动储能的规 模化应用。据 Bloomberg NEF,2019 年公共事业电站级放电时长为 4 小时的储能系统成本 为 300-446 美元/kWh,平均为 331 美元/kWh,约合 2.3 元/Wh,其中使用安全性高、循环 寿命长的磷酸铁锂电池的储能系统成本比使用镍钴锰酸锂电池的储能系统成本平均低 16%。 Bloomberg NEF预测,对于20MW级4小时放电时长的储能电站,储能系统成本将由2019 年的 331 美元/kWh 降至 2025 年的 203 美元/kWh(约合 1.3 元/Wh),即在 2025 年达到经 济性拐点。

  碳资产扩张将有效推动电化学储能快速发展。碳资产扩张将助推以新能源为主体的新型电 力系统建设,为储能大规模的市场化发展奠定了基础,除了提升企业布局和投资风光等清 洁能源的积极性,还可以有效降低“光伏(风电)+储能”系统成本。根据全球能源互联网 发展合作组织发布的《中国 2060 年前碳中和研究报告》,构建中国能源互联网,全社会碳 减排边际成本约 260 元/吨。结合全社会减碳成本(260 元/吨)和欧美等国际市场当前碳价 (超过300元/吨),我们假设中国碳价可以达到260元/吨。如果按照1kwh煤电排放0.87kg 二氧化碳计算,相当于 1kwh 光(风)电可以减少碳排放 0.87kg,即可获取 0.87kg 的碳资 产,按照 260 元/吨的碳价计算,价值为 0.226 元。意味着当碳价达到 260 元/吨时,“光伏 (风电)+储能”系统度电成本可降低 0.226 元/kwh。成本有效下降可加速储能系统的发 展。

  储能领域有望成为继新能源车之后锂需求增长的主要驱动力。企业不管是为了降低碳排放 还是扩张碳资产,都将积极布局和投资“光伏(风电)+储能”,而电化学储能电池未来将 主要以磷酸铁锂为主,因此储能的快速发展将带动碳酸锂需求大幅增长。我们预计到 2025 年储能电池领域锂需求将达到 7 万吨 LCE,2030 年达到 62 万吨 LCE,年复合增速约 67%。 储能领域有望成为继新能源汽车之后推动锂需求增长的主要驱动力,带动锂行业进入新一 轮上行大周期。

  2021 年锂行业主要矛盾为锂资源供给有限与新能源汽车需求超预期增长导致的锂供需失衡, 我们认为 2022 年这一矛盾依然存在。全球锂资源供给龙头集中度较高,虽然 2022 年龙头 企业将集中释放一批产能,但整体进度缓慢,并没有因为锂价大幅上涨而加快投产进度, 若考虑产能爬坡,在需求高速增长的情况下,锂资源供应仍将维持紧缺状态。本轮锂价创 历史新高,推动了锂资源绿地项目的加速并购和勘查,但资本开支转化周期普遍在 3-5 年 甚至更久。2022 年下半年至 2023 年会集中有一批锂矿投产或复产,多为疫情前资本开支 推迟后遗留的项目,本轮周期资本开支加速是从 2021 年下半年才开始,因此转化成产量基 本在 2025 年以后。因此我们预计 2022-2025 年全球锂资源供应整体将维持紧张状态。

  长期看,锂盐一二线龙头企业已经具备成熟的锂盐生产线、技术团队及稳定的客户,产能 复制扩张周期将明显缩短,一般不超过 1 年。而锂资源端由于不同矿山(盐湖)开发条件 各异,产能不具备可复制性,扩张周期更长、资本开支更大,同时受制于部分国家政策限 制,锂资源的获取和控制难度也非常大。若需求持续高速增长,则资源端的产能扩张可能 在很长一段时间内均处于落后状态,导致资源供给不足。因此,我们认为锂资源将成为中 长期限制行业发展的主要瓶颈。

  静态考虑当前企业未来几年产能规划,同时考虑产业链库存,我们预测 2022-2023 年锂资 源供给边际增量分别为 23.4、28.2 万吨,同期需求边际增量为 19.6、25.6 万吨,从 2022 年下半年开始供给端边际增量明显扩大,至 2023 年下半年开始放缓。而 2024-2025 年, 锂资源供给边际增量均小于需求边际增量,在需求持续高速增长的背景下,锂资源将长期 处于紧缺状态,核心变量取决于绿地项目投产进度。

  2020 年 Q3 碳酸锂价格触底反转,Q4 在新能源汽车消费旺季推动下锂价经历了本轮超级 周期的第一波加速上涨,电碳价格上涨至 9 万元/吨,实现翻倍涨幅;2021 年上半年锂价 维持 9 万元/吨左右的价格,Q3 随着新能源车进入消费旺季后开启了第二波加速上涨,再 度实现翻倍涨幅且创历史新高,超过 18 万元/吨;Q4 以来锂价在 19-20 万元/吨持稳运行, 11 月底开启了第三轮加速上涨,2022 年 4 月冲高至 50 万元/吨以上,近期碳酸锂价格在疫 情影响下开始回调,目前为 47.5万元/吨。我们认为二季度新能源车传统消费淡季以及疫情 影响导致需求端短期走弱叠加供给端边际增量逐步增加,锂盐价格迎来难得的回调窗口期, 但锂精矿价格仍处于上涨趋势,成本上对锂盐价格形成强支撑,同时三季度又进入新能源 车消费旺季,锂价回调时间和空间有限。2022-2025 年,我们预计锂供需将持续维持紧平 衡状态,产业链维持低库存水平,锂价有望维持高位运行。

  在能源变革和转型的大时代大趋势下,锂行业将逐步向资源为王、强者恒强的寡头格局演 变,已经掌控丰富锂资源(盐湖锂、硬岩锂)的企业或资源自给率较高的锂盐企业将持续 受益。在锂矿持续紧缺和价格持续上涨的趋势下或在锂价下跌的情况下,企业安全边际均 来自丰富的低成本的锂资源储备。

  按照周期运行规律,目前锂行业已进入周期上行第三阶段,伴随着锂价短期回调后再企稳, 以及企业业绩大幅跃升。(报告来源:未来智库)

  2000 年以来国内电解铝行业经历 4 轮周期,目前处于第 4 轮周期的上升阶段。结合目前阶 段国内电解铝行业的政策情况、海外能源冲突的持续演化,我们认为站在当前时点,电解 铝短中长逻辑均支撑电解铝行业景气度提升并高位维持。本轮周期与前 3 轮的周期最大的 不同表现为供给端得到严格控制、原材料端供需结构改变导致其价格持续上行动力不足, 共同支撑电解铝环节在需求维持增长的趋势下价格、议价能力以及盈利能力持续提升。

  复盘 2000年以来铝价波动情况,我们发现,在跟随宏观经济波动的前提下,铝产业链各环 节基本面的变动情况决定了电解铝价格及盈利变动的弹性。铝价波动大致可分为四个阶段: 2000-2009 年需求快速增长推升铝价后,美国地产次贷危机导致金融危机造成铝价大幅波 动;2010-2015年“四万亿计划”刺激国内经济带动铝价快速反弹后,产能过剩和消费增速下 降导致价格长期波动向下;2016-2020 年电解铝供给侧改革阶段压制产能增长与消费较疲 弱共同弱势抬升电解铝价格中枢阶段;2020 年以来全球突发公共卫生事件带来铝价大幅波 动后供给弹性减弱并伴随海外能源危机的持续演化供给端加速收缩,叠加需求复苏推动铝 价持续上涨并维持高利润。

  短期来看,俄乌冲突带来的能源价格持续上涨仍为铝价短期上涨的主要因素:1)自 2021 年 12 月以来欧洲能源危机持续发酵以来,欧洲天然气价格上涨超 4 倍,能源成本持续上涨 推升伦铝价格上涨 42%至 4073美元/吨高点。2)持续上涨的能源成本使部分高成本电解铝 产能出现亏损,正常生产活动难以维持。据 SMM 数据,当前已有 92 万吨/年电解铝产能受 能源危机影响减产,预计伴随冲突继续演化,供给端将持续趋紧。

  3)从俄罗斯产能布局角度来看,俄罗斯最大电解铝企业俄罗斯铝业产业链分布整体呈现 “铝加工在内,原料端在外”的态势。当前受俄乌冲突影响,俄铝乌克兰铝厂 175.9 万吨/ 年电解铝产能已停产,澳大利亚政府已于 3 月底宣布禁止向俄罗斯出口氧化铝产品(俄铝 在澳大利亚拥有氧化铝权益产能约 79 万吨/年),预计若冲突进一步演化,俄铝海外原材料 端或进一步受到制裁,成本端支撑逐渐偏强下,铝价仍有上行动力。

  中长期来看,国内外电解铝产能产量虽有增长,但弹性减弱;再生铝虽可作为铝供给补充, 但难以快速弥补缺口:1)新增产能方面,据百川盈孚数据,预计 2022 年新增电解铝投产产 能约 125 万吨/年,综合投产时间,预计 2022 年全年新增产能贡献产量增量约 80 万吨。2)复 产产能方面,据百川盈孚数据,预计 2022 年新增电解铝复产产能约 356 万吨/年,综合投产时 间,预计 2022 年全年贡献产量约 211 万吨。综合上述分析我们预计 2022 年中国电解铝产量 约 4080 万吨,同比增长 3%。

  2)从海外电解铝产能投产情况来看,预计 2022-2025 年合计新增电解铝投产产能约为 238 万吨/吨,年均产能增速约为 60 万吨/年,考虑海外电解铝 2022 年有 91 万吨/年减产产能, 预计 2022 年海外电解铝仍有 39 万吨/年电解铝缺口。

  3)再生铝碳排放量明显小于电解铝全流程碳排放量(生产一吨电解铝碳放量约为 17 吨, 生产一吨再生铝平均碳排放量约为 0.6 吨,仅为原铝全流程的 3%),提高再生铝的供给占 比更加符合碳中和政策精神。预计伴随碳中和政策的持续推进,再生铝在铝供给端占比将 逐步提高。但考虑再生铝金属本身特性,其应用领域仍有赖于全球循环体系的建设以及下 游需求领域的扩大,因此再生铝虽可作为铝供给的补充,但其短期难以完全弥补原铝缺口 甚至替代纯铝。

  综上所述,预计在供给侧改革及双碳政策持续推进下,电解铝供给弹性将减弱,供给年均 增速约2%,新增产量有赖于国内产能利用率的提高及海外产能的增加;再生铝供给量虽有 增加,但考虑应用范围及再生循环体系仍需完善,预计增量主要来源于与之匹配的下游需 求。我们预计 2022-2025 年全球铝(原铝+再生)供给年均增速稳定在 3.2%,产量变动逐 渐趋缓,供给弹性减弱。

  电解铝质轻、耐腐蚀特性使其逐步顺应全球能源转换趋势,传统领域渗透率提高,新能源 领域需求成最大亮点:1)电解铝传统消费主要集中在房屋门窗、幕墙和装饰板、扶梯阶梯、 大型建筑结构件等,预计地产政策的边际宽松将带来下游房地产需求的回暖。

  2)a.铝作为低密度轻质材料,提高铝在汽车中的广泛应用可有效减轻车身重量,而新能源 对轻量化需求更为迫切,当前国内新能源汽车单车用铝量约为 139kg,而燃油车单车用铝 量约为 78kg。我们预计伴随汽车轻量化的逐步推进以及新能源汽车的市占率不断提高, 2025 年燃油车及新能源车单车用铝量将达到 102/280 kg/辆,将分别带动汽车用铝量 240/310 万吨,汽车领域纯铝量将达到近 682 万吨,较 2021 年增长超 1 倍。

  b.汽车轻量化的迫切需求以及超大型压铸机使一体压铸工艺落地成为可能,一体压铸工艺 成熟将带来免热合金材料需求快速增长。我们考虑易损部件维修及保险费用,分情景假设 免热处理合金用量:悲观假设,仅运用在车身前中后底板,预计单车用量 90kg;中性假设, 可运用在车身前中后底板以及车身核心结构架,预计单车用量 218kg;乐观假设,假如车 顶及散热器也可以运用,预计单车用量 230kg。假设全球新能源汽车达 3000 万辆,对应渗 透率 43%,以上情景假设中的核心零部件免热处理合金渗透率为 100%,预计乘用车(新 能源+燃油)免热合金悲观/中性/乐观假设下用量约为 612/1934/2066 万吨。免热处理合金 市场市场空间巨大,将带动汽车用铝需求持续增长。

  光伏用铝也将显著带动电解铝需求,据光伏协会预计 2025 年国内新增光伏装机量将达到 100 GW,按照 1GW 装机量需用 1.5 万吨铝我们预计 2022/2023/2025 年光伏用铝量约为 123/135/150 万吨。对应年均复合增长率 7%。

  综上,新能源汽车用铝量随新能源汽车渗透率及单车用铝量的提高持续增长,预计 2025年 将达到 254 万吨,对应年均复合增长率约 40.6%;光伏用铝量随光伏装机量的提高显著上 升,预计 2025 年中国光伏用铝量将达到 150 万吨,年均复合增长率约 7%。受益于新能源 汽车,光伏用铝驱动以及传统领域消费结构的改善,预计 2022-2025 年全球铝需求年均增 速 3.3%左右。

  双碳及能耗政策的推进,一方面汽车轻量化、光伏等新能源产业用铝量持续上升,将继续 作为未来驱动铝需求的强劲动力;另一方面,国内电解铝产能天花板,“双碳”及能耗控制 等政策使原铝供给弹性逐渐减弱,原铝供给弹性将更多依赖于政策推进节奏;再生铝能耗 及碳排放量均低于原铝,未来伴随废铝保级利用以及回收体系的完善,再生铝的运用空间 将持续打开。应综合考虑原生铝+再生铝的合并供需情况,我们预计至 2022 年全球铝(原 生+再生)供需缺口将达到 90 万吨。

  自 2018 年供给侧结构性改革以来,电解铝产能无序扩张情形有所缓和,同时伴随中铝、赢 联盟等电解铝龙头及企业联盟在几内亚及印尼等铝土矿资源过投资建厂,铝土矿进口量上 升导致氧化铝成本端支撑弱化,伴随 2020 年以来铝价的持续上升,行业盈利在持续的情况 下,盈利重心逐步向电解铝板块倾斜。

  电解铝主要生产原材料为氧化铝、电力、预焙阳极、氟化铝以及冰晶石。原材料成本占比 中,氧化铝和电力成本占比最高,其中氧化铝占比约 35%,电力成本占比约 33%。电力成 本受各地区电力政策影响而有所不同,氧化铝成本则受自身原材料价格以及供需情况而有 所波动。

  据百川盈孚, 2021 年氧化铝总产能为 8952 万吨/年,2022 年预计新增产能 200 万吨/年, 且仍有 720 万吨/年规划产能待建,总产能远超当前 4500 万吨/年电解铝需求(超约 1187 万吨/年)。氧化铝生产原材料主要由铝土矿、石灰烧碱等构成,其中铝土矿原料占比最高, 约为 45%,由此来看铝土矿为氧化铝成本变动的主要驱动力。自 2018 年,伴随海外铝土 矿进口量不断上升,氧化铝成本支撑逐步弱化,板块盈利下降后逐步趋于平稳。

  综上所述,供给端国内 4500 万吨/年产能天花板确定,新增产能有限,海外电解铝新增产 能无明显增量,再生铝随作为电解铝供给端补充,但受限于全球回收体系的建设以及下游 对应需求的扩张,难以在短期内迅速弥补电解铝供给缺口。需求端方面,当前传统需求受 需求结构改善仍有动力,新能源汽车以及光伏用铝量将为电解铝需求边际增量贡献显著, 在全球节能减排的大背景下,电解铝需求仍有韧性。基本面持续改善,铝价仍有上行动力, 电解铝板块盈利也将继续受益产业链盈利结构的改善。

  作为避险资产,贵金属价格在全球经济不确定性增加时具有较好表现。铂、钯、银价整体 跟随金价波动,三者均与金价具有极强的正相关性(黄金与铂、钯、银相关系数分别为 0.85、0.84以及0.94),在跟随金价变动的同时,三者变动的弹性又受自身工业属性驱动。

  俄乌冲突延续,短期难以缓解;美联储虽持续“”,但高通胀下经济边际增速减弱,或 将使美国经济面临高通胀和衰退交织的滞涨局面。避险情绪叠加高通胀,贵金属价格上行 趋势仍有支撑。

  复盘 1960年以来国际金价波动情况,我们发现金价核心受避险、通胀以及货币主导国经济 波动情况的影响,金价波动大致可分为三个阶段:

  1976-1982 年战后全球经济迅速恢复,美国经历 50-60 年代的 “黄金十年”,但伴随越南战 争升级以及约翰逊总统提出“伟大社会”计划,美国财政赤字迅速扩大,而美联储也同步采 用了扩张性货币政策,通货膨胀率大幅攀升,美国 CPI 同比由 3.7%大幅攀升 111pct 至 14.8%,美国经济进入恶性通胀,并由此进入经济衰退期,金价则由 114.5 美元/盎司上升 465%至 665.32 美元/盎司。

  2007-2015 年美国金融危机引发了全球金融海啸,美联储为快速度过危机并修复经济,进 行了三次量化宽松,美国 CPI 由大萧条时期-1.5%上升 45pct 至 3.5%,叠加恐慌情绪的推 动,金价由 805 美元/盎司上升 119%至 1764 美元/盎司。

  2020 年以来,新冠疫情持续蔓延,经济活动节奏被疫情打乱甚至出现停摆,美联储为使美 国经济尽快恢复至疫情前水平,将基准利率维持在 0~0.25%之间,并推出“无上限”量化 宽松政策,同时总统拜登先后签署了 1.9 万亿、2.25 万亿美元经济救助计划及美元基建计 划,美国经济在充裕的流动性呵护下企稳复苏,叠加当前俄乌冲突原材料供应端受阻,能 源价大幅上涨,流动性充裕叠加原材料价格持续上涨,美国CPI由0.1%上升84pct至8.5%, 金价也由 1595 美元/盎司上升 23%至 1969 美元/盎司。

  2 月初以来的俄乌冲突带来的避险情绪以及随后产生的供给端收缩带来的通胀大幅上涨成 为 2022 年初以来金价中枢抬升的主要驱动力。俄罗斯及乌克兰两国为能源及农产品大国, 其中俄罗斯在能源、粮食以及部分工业金属资源端占比均超 10%,两国粮食资源占比约 15%。俄乌冲突持续升级,叠加欧美等国加大对俄罗斯经济制裁,俄乌对全球能源、粮食 等供给持续收缩,叠加前期各国为应对新冠疫情持续释放流动性,商品价格持续上涨逼近 2008 年以来高点(据世界银行数据,2020 年以来全球能源、食物以及金属和矿物商品价 格指数分别上涨 448%、84%以及 115%)。

  考虑俄乌冲突短期内或将延续,能源等大宗商品供应端难见缓和,预计原材料价格仍将维 持高位并有上行动力。在此背景下,美联储大概率通过加快缩表及加息进行通胀预期管理 或对金价形成干扰;但综合考虑当前俄乌冲突或将延续,疫情对经济干扰依然存在,以及难 以遏制的史诗级通胀或成金价短期再创新高的主要因素。

  受益美联储量化宽松以及拜登政府的基建刺激计划,美国经济自 2020 年疫后持续好转, GDP 同比增速最高上升至 16.76%,当前仍维持在 10%增速。与美国强劲经济增速表现不 同的是,供给端持续带来的物价上涨导致消费者信心有所下降(2021 年 6 月以来密歇根大 学消费者信心指数由 88.3 持续下降至 65.7),而个人可支配收入增速逐渐趋缓,并且逐渐 落后于通货膨胀率(CPI)增速(2022 年 2 月美国个人可支配收入同比增 4.64%,落后于 美国 2 月 CPI 7.9%增速),表明居民实际收入有所下降,后续个人消费动能有所不足。

  从企业端来看,虽然美国经调整后企业利润绝对值持续上升,但原材料端持续趋紧背景下 使得企业盈利被压缩,增速自 2021 年 9 月开始下降。从企业用工情况考虑,当前美国非农 企业平均时薪继续上涨,但增速开始落后于 CPI 增速,叠加当前美国劳动参与率仍未恢复 至疫情前水平,预计伴随原材料及人工成本的进一步上升,企业边际利润或将继续收敛。

  虽然美联储于 3 月宣布加息 25bp,并持续释放信号,但考虑本轮通胀持续上涨主因供 给端收缩而非消费端支撑,同时考虑当前俄乌冲突延续,供给端对能源等大宗商品价格上 行仍有较强支撑,美联储通过缩表及加息来平抑物价的效力或将不达预期。另外,若美联 储加快加息节奏,虽可短期对通胀进行降温,但考虑当前企业原材料及用工成本上升压缩 企业盈利,过高或过快加息将使企业融资成本提升,企业边际利润加速收敛,将打击企业 投资热情,供给趋紧困境难以打破;从居民收入角度来看,当前居民收入增速已落后于通 胀增速,若美联储加快加息力度,将降低居民收入减少工作积极性,劳动参与率或将进一步下降,居民消费端增速放缓也将拖累经济。

  综合来看,考虑当前通胀持续高位运行,美联储面临缩表和加息以平抑物价,考虑当前通 胀持续上升主因供给端持续收缩,而俄乌冲突或将使攻击冲突进一步强化,因此美联储通 过缩表及加息来平抑物价的效力或将不达预期。但若美联储加速加息,或将带来生产端进 一步约束,以及居民收入边际下降带来的消费降速。通胀高企叠加消费预期边际下降,美 国或将面临高通胀和衰退交织的滞涨局面,在此背景下金价中枢上行趋势仍有支撑。

  自布雷顿森林体系解体以来,由于黄金与美元都具备货币属性,二者存在天然的替代关系。 而从长期来看,金价长期跟随美国债实际收益率反向变动,二者具有极强的反相关性,主 因美国为全球经济主导国,其经济变动及货币汇率的变动情况,反映了全球经济及货币体 系的稳定性,而实际利率则可视为投资者对该国信用的信心表征。自 2008 年金融危机以 来,美国十年期国债实际收益率便持续下行,而伴随后期石油美元、商品美元的萎缩以及 人民币国际化及去美元化,美元价值的不稳定及长期贬值等问题逐步显露,而各国逐步提 高外汇储备的多元化从而降低美元储备的比例。在以美元为主导的世界货币体系矛盾不断 显露下,黄金作为“最安全的资产”,其真实价值相对美元更受国际社会的认可。自 2008 年 以来全球黄金外汇储备已由 3 万吨上涨 20%至 3.6 万吨,考虑当前美国经济的不稳定性, 大国间的博弈以及新兴国家的经济增长也对其经济主导国的地位存在挑战。美元国际货币 主导地位逐渐降低,而黄金或将在此期间维持上行趋势。

  白银在新能源方面的运用主要集中在光伏领域,由于其具有良好的导电导热性,白银在光 伏领域主要运用于电池银浆。2016 年以来白银需求平稳波动,整体维持在 2.8 万吨水平, 其中工业需求占比最多,约占白银总需求 52%。在工业需求中,白银工业需求的边际变动情况与光伏用银变动情况基本一致,其他工业需求边际贡献较小。近年来受新能源需求驱 动,光伏用银在白银工业需求中占比不断上升,由 2013 年 1431 吨增长 125%至 2021 年 的3223吨,结合2021年新增光伏装机量测算,我们预计2021年这一占比将上升至30%。

  目前电池银浆分为高温银浆和低温银浆两种。P 型(PERC 及 BSF)电池和 N 型电池 TOPCon 电池使用高温银浆,异质结 HJT 电池使用低温银浆。据中国光伏行业协会测算, 2021 年 P 型电池耗银量约为 96mg/片,TOPCon 耗银量约为 154mg/片,异质结电池耗银 量约为 190mg/片。从转换效率来看异质结电池转换效率最高,约为 24.2%,TOPCon 为 24%,单晶 PERC 电池为 P 型电池中转换率最高电池片,平均转换率约为 23.1%。

  从当前市场占有率来看,2021 年 P 型电池市场占有率约为 91.2%,异质结及 TOPCon 电 池市场占有率3%。银浆用量大、价格贵是异质结电池成本高的原因之一,也是造成其渗透 率较低的原因,但其高转换率逐渐受到市场青睐,我们预计未来伴随技术改进带来低温银 浆消耗量的下降,生产成本的降低以及良率的提升,异质结电池将会是电池技术的主要发 展方向之一,其市场占有率将不断提高。

  结合光伏协会测算,我们预计2025年在降本增效的趋势带动下,未来五年HJT及TOPCon 电池的市场渗透率将逐步攀升至 40%,从而带动银浆市场规模的扩张,进而将带动约 4499 吨白银需求。白银需求结构整体较为稳定,工业用银占比近 50%,我们预计 2025 年剔除 光伏用银白银工业需求量将维持在 1.4 万吨,2025 全年白银需求量约为 4.3 万吨。

  2021 年劳工关系缓和以及疫苗接种率不断提高,疫情对于矿山影响降低,叠加铜、铅、锌 等大宗商品价格持续上涨,矿山厂商生产积极性提高,全球矿产银产量增长 5%至 2.3 万吨。 2022 年预计伴随泛美银业等主要矿山复产,叠加铜、铅锌等金属价格高位运行,铅锌矿、 铜金矿产量增加将带动作为副产品的白银产量有所增加,预计 2022 年全球白银产量将上升 2.5%至 2.9 万吨,预计将形成 3000 吨白银缺口。

  据 USGS 数据,2021 年全球探明铂族金属储量为 7 万吨,其中南非、俄罗斯、津巴布韦和 美国金属储量占比最大,占比分别为 90%、6%、2%以及 1%,四者合计占比近 99%,矿 产资源集中。从近年来铂族供应量来看,2016 年以来,全球铂族(铂钯为主)供应量(含 回收供应)整体围绕 500-600 吨区间波动,其中矿产供应占比最大,平均占比为 70%。

  铂族金属工业属性很大程度上受汽车市场影响,自 2016-2019 年间,铂钯合计需求受汽车 尾气催化剂驱动影响增长 10%,其中钯金受中国、欧洲以及印度轻型汽车排放法规的进一 步趋严增速明显,汽车催化剂需求带动用钯需求由 2016 年 250 吨增长 20%至 2019 年 300 吨。尽管 2020年受疫情影响,铂族金属的汽车尾气催化剂需求下降,但中国重卡产量的显 著增长仍对铂族金属需求形成较强支撑。接下来,我们预计伴随国六排放法规的持续推进, 中国对铂族金属的需求有望进一步提升。

  综合来看,受中国国六法规的持续推进以及海外欧美及印度等国排放法规进一步趋严,燃 油车尾气催化剂将成为铂族金属未来重要需求增长点,而铂金由于铂钯价差的持续扩大, 部分厂商为降低催化成本将更倾向于选择铂金作为催化金属,我们预计 2022-2023 年受汽 车尾气催化剂及石油化工等领域催化剂需求的扩大,铂需求量将继续扩大,缺口将维持在 15 吨左右。

  氢能作为一种清洁高效的新能源,在能源、交通、工业、建筑等领域具有广阔的应用前景, 氢燃料电池在汽车等领域率先开展的示范应用成为氢能初期应用的突破口与主要市场,随 着氢能技术突破和规模化应用,氢能全产业链将迎来发展爆发期。因为燃料电池必须满足 快速启动和在高可变负载下高效运行的要求,铂族金属催化剂由于具有较好的降温效果, 其在燃料电池发电过程中担任重要的催化作用。

  氢能源燃料电池的发展将显著带动铂金需求,当前汽车及燃油车尾气催化单车铂族金属用 量约为 7-15 克,而其中由于铂金应用领域主要集中于柴油车占比较小,平均单车用铂量不 足 2 克,而燃料电池商用及乘用车单车平均用铂量约为 25-30g 之间,远超燃油用铂量。据 中国汽车工程学会,预计 2025 年国内氢燃料电池车运行车辆有望达 10 万辆,截止 2021 年中国氢燃料汽车保有量约为 8921 万辆,假设 2025 年国内氢燃料汽车为 10 万辆,则自 2021年起中国氢燃料汽车需保持 83%年均增速,而在此背景下铂金将受下游燃料汽车需求 驱动,需求量将由 2021 年 0.3 吨增长近 6 倍至 2.2 吨。

  考虑当前短期俄乌冲突难缓,中期美国经济或将面临高通胀和衰退交织的滞涨局面,长期 美元国际货币地位下降,带来贵金属投资价值的凸显,价格中枢上行仍有支撑。 白银关注资源优势明显,在银价上涨过程中充分享受价格弹性的优质白银矿业龙头。铂族 金属将受益于下游汽车尾气催化剂以及石油化工等工业领域需求的持续上升,而氢能源燃 料电池的应用领域不断扩大也将驱动铂族金属特别是铂金需求空间的扩大。

  高端钛材市场受益于航空航天等领域升级换代、国产化提升影响,需求旺盛。中国钛行业 市场长期存在高端产品产能不足,中低端产品竞争激烈、产品趋同化等问题,近几年经过 产业结构优化升级,已由过去的中低端化工、冶金和制盐等行业需求,快速转向中高端的 军工、高端化工(PTA 装备)和海洋工程等行业,行业利润由上述中低端领域正逐步快速 向以军工为主要需求的高端领域转移,尤其是高端领域的紧固件(高端下游)、3D 打印以 及高端装备制造等产品精加工领域。

  海绵钛产能产量持续提升,但产能利用率较低。2021 年全球海绵钛产量为 21 万吨,产能 利用率为 60%;中国海绵钛产量为 12 万吨,产能利用率为 68%,产量占全球的 57%。中 国海绵钛产量逐年增长,且产能利用率在不断淘汰旧产能的基础上近几年持续回升,但中 国仍面临高端产能不足,主要依赖进口的产业瓶颈。2021 年中国进口海绵钛 1.38 万吨, 进口单价 7568 美元/吨;出口海绵钛 0.43 万吨,出口单价 5138 美元/吨。

  钛锭产能产量逐年稳步提升。根据中国有色金属工业协会钛锆铪分会对 33 家钛锭生产企业 的统计,2020 年中国钛锭产能达到 19.9 万吨,比 2019 年增长了 11.8%,这主要是由于新 疆湘晟和云南钛业 2 家企业新上钛熔炼设备所形成的产能。2020 年钛锭产量为 12 万吨, 同比增长 35%,已连续 6 年增长。2020 年产能利用率为 60%,同比有所增长,但仍处于 较低水平。由于钛锭是海绵钛到钛材的中间产物,其产能产量变化趋势与海绵钛保持一致。

  钛加工材产量保持高增长,板材占比最高,丝材增速最快。根据中国有色金属工业协会钛 锆铪分会对国内 32家主要钛材生产企业产量的统计,2020年中国总共生产钛加工材 9.7万 吨,同比增长了 28.9%。其中板材产量为 5.77 万吨,占总产量的 59%,占比最高;其次是 棒材产量1.55万吨,占比16%;管材0.95万吨产能位列第三,其它形态的钛材占比较低。 丝材产量 1198 吨,同比增长 55%,增速最快。

  目前中国的高端需求存在增长空间。全球钛材消费结构中,商用飞机与民用飞机占比达到 56%,中国航空航天用钛材消费占比近年来逐年上升,但目前占比仍不足 20%,主要是因 为中国航空航天领域的制造生产多处于舱门、机身等附加值不高的层面,较少用到高端钛 材。但随着中国航空航天事业的推进,航空钛材需求空间将快速扩大。

  2018 年以来,中国航空航天领域钛材销量增速持续提升。据中国有色金属工业协会统计,2020 年,中国在航空航天高端领域的钛材需求比例虽与 2019 年基本相当,但总量同比有 一定的增长(4628 吨)。2018-2020 年,中国航空航天领域钛材销量增速分别为 15%、22% 和 37%,增速持续提升且高于总体钛材增速。我们预计未来 3-5 年内,航空航天高端领域 的需求将呈现出加速增长的态势。

  全球客机市场空间广阔带动钛材需求增长。2021 年全球通用飞机出货量为 2630 架,同比 增长 9.63%。据中国商用飞机(2020-2039)预测,2020-2039 年间,在现役机队 84.3% 的替换需求和航空市场新增需求的推动下,全球交付约 40664 架喷气客机,价值接近 6 万 亿美元(按 2019 年飞机目录价格计算)。我们以 C919 大飞机为例,在 C919 大飞机的设 计结构中,钛合金在单架飞机用量占比达 9.3%,一架 C919 大飞机空机重量为 42.1 吨,在 不考虑损耗率的情况下,我们推测单架飞机用钛量为 3.92 吨,则 2020-2039 年,全球客机 将带来 15.94 万吨的钛材需求量。

  军工领域:中国国防和军队现代化建设将带动高端钛材需求增长。中国军费支出占 GDP 比重不断增加,军机不断升级至体量更大,第四代战机运-20、歼-20 等用钛量亦更高,军 用钛材需求也将大幅提升。根据 2019 年 7 月国务院发布的《新时代的中国国防》白皮书, 中国将全面推进国防和军队现代化建设,加大淘汰老旧装备力度,逐步形成以高新技术装 备为骨干的武器装备体系。另外俄乌冲突给全球政治经济带来不确定性,中美俄三国的国 防财政支出及预算不断上涨,预计俄乌冲突事件将加快全球各国的军工装备建设速度,带 动军用高端钛材需求持续增长。

  此外,医疗及海洋等新兴市场有望成为钛材需求新增长点。医疗方面,钛合金已成为临床 上用于人体硬组织修复与替代的理想功能结构材料,主要用于骨科植入、人工植牙和正畸、 心脏起搏器、心血管支架等。据中国有色金属工业协会统计,2020 年中国医药领域用钛材 为 2517 吨。假设钛及钛合金在医疗器械中的使用比例保持不变,考虑到骨科植入市场和人 工植牙和正畸市场的快速增长贡献钛材用量增长,我们预计未来 3-5 年整体医疗用钛年增 速也将保持在 20%左右,经过我们测算,2024 年中国医疗行业用钛量有望达到 5000 吨。

  海洋工程方面,随着海洋开发的不断深入,钛合金工程化应用程度的加快以及材料成本的 降低,未来海洋工程用钛将有非常大的发展空间。实践表明,先进的海洋工程装备,无论 是深海油气开采装备,还是核潜艇、深潜器等装备,都是涉钛装备,质轻耐蚀的钛及钛合 金材料能为实现海工装备的高效能、长寿命和高可靠作出重大贡献。2012 年中国海洋工程 钛材消费量为 572 吨,2020 年上升至 7240 吨,年均复合增速为 37%。我们预计 2021 年 海洋工程钛材消费量将增长至 9920 吨,2022 年将首次突破 10000 吨。

  稀土磁材作为大规模应用的性能最为优异的磁材品类,因此钕铁硼电机的效率大幅优于常 规电机(其他永磁电机、感应电机等)。目前钕铁硼电机在小型电机中的渗透率达到较高水 平,而在中大型电机中的应用主要集中在对成本敏感度低的行业。2021 年“双碳”政策以 及电力紧张等因素下,普通电机加速向钕铁硼高效电机转换,成为钕铁硼需求最大的增量。

  钕铁硼永磁体产业链相对较短,但应用领域极其广泛。行业上游为主要稀土原材料,下游 为各种类型电机产品,终端产品渗透到整个工业体系,包括消费电子、风力发电机、节能 空调、节能电梯、伺服电机、汽车电机(多种)等。消费电子、传统汽车用小型电机等领 域成熟度高、增速相对较慢,而新能源方向则将在电动汽车、风电的加速渗透的趋势下迎 来新一轮增长。此外,工业领域潜移默化地加速替代传统电机进一步拓宽钕铁硼的应用范 围。

  2020-2021 年中国钕铁硼永磁体产销量进入新一轮加速成长。所有对电磁性能要求较高的 领域均可使用钕铁硼产品,2015 年后中国稀土磁材行业重回大个位数增长,2019 年国内 钕铁硼毛坯产量为 17.79 万吨,同比增长 9.5%;其中烧结钕铁硼约 17 万吨,同比增长 9.7%;粘结钕铁硼 0.79 万吨,同比增长 5%;而热压钕铁硼处于起步阶段,中国第一条 300 吨/年产能于 2018 年在成都投产。按照毛坯到成材平均 70%的成材率测算,2019 年钕 铁硼永磁体成材的产量约为 12.45 万吨,扣除出口钕铁硼磁材后,国内钕铁硼永磁体成材 需求量约为 8 万吨左右。我们预计 2020 年伴随海外订单转移、国内风电抢装、变频空调新 能效标准实施以及新能源汽车的加速成长,国内钕铁硼磁材毛坯产量等领域的需求带动, 国内需求量增长将超过 10%。2021年工业领域转化加速与新能源汽车需求高增共同支撑钕 铁硼快速增量,据百川资讯不完全统计数据,2021 年国内钕铁硼毛坯产量达到 24.30 万吨,同比增长 25.38%;2022 Q1 国内钕铁硼毛坯产量达到 6.43 万吨,同比增长 9.07%。

  钕铁硼永磁体因其广泛适用性,新的需求增长点不断涌现,驱动需求总量不断增加、下游 结构的持续演变。2008-2013 年传统汽车是需求增长的主要动力,2015 年后风电、空调等 成为主要增量,2018 年后新能源汽车需求快速崛起,2021 年多领域共同驱动,我们预计 十四五期间新能源方向和工业电机转换将成为钕铁硼需求的主要驱动力。

  2018 年钕铁硼的下游需求中传统汽车、新能源汽车、工业位列前三位,占比分别为 37.5%、 11.8% 和 10.9%;其次为风电、消费电子、变频空调和节能电梯,分别占比 10%、9.1%、9% 和 8.4%。2019 年主要消费领域除新能源汽车之外均受到宏观经济下行一定影响,需求 有所降速。2020 年虽遭受“新冠疫情”冲击,但全球宏观刺激、流动性宽松等政策对钕铁 硼下游领域有巨大推动作用,其中新能源汽车在下半年实现快速放量,风电装机量受益于 平价上网的抢装行情大幅跳升,我们预计两者占比均有望提升至 15%以上。国内除新能源 汽车外,传统汽车产销量也实现触底反弹,2020 年 4 月后实现连续单月同比正增长。传统 应用领域电声学、VCM 等也取得逆势增长。而变频空调是增长最为明显的细分方向之一, 国内新的空调能效标准在 2020 年 7 月生效,使用钕铁硼永磁电机才能满足能效标准,大幅 提升钕铁硼永磁体在空调领域的渗透率,预计空调领域的需求量增长达到 50%以上。

  2021 年全球新能源汽车超预期增长,销量同比提升 106%至 668.5 万辆;国内销量同比增 长 165%至 350.73 万辆,带动钕铁硼磁材的快速增长,按照单车对钕铁硼需求 2.5 千克测 算,国内新能源汽车对钕铁硼的需求量达 8827 吨,我们预计 2022 年全球新能源汽车的总 产量将超过 1000 万辆,对应钕铁硼的需求量为 26088 吨,同比增长接近 1 万吨。

  全球新能源汽车在经历 2018-2019 年补贴退坡和全产业链降成本后,2020 年进入到爆款产 品(供给端)和市场真实需求的的高速成长期阶段,渗透率加速提升。新能源汽车驱动电 机成为钕铁硼需求最重要的增长源。直流永磁电机由于能量能换效率高,体积较小、安全 可靠,适于在速度频繁变化的使用场景,是目前新能源器汽车主要的驱动电机种类;高性 能的交流同步永磁电机依靠优异的综合性能、大功率及扭矩快速渗透,两者合计占新能源 汽车驱动电机的 95%以上。主流电动车品牌和车型基本均采用永磁电机,仅特斯拉 Model S 和 X 等采用适于在高速公路稳定行驶的交流感应电机。

  新能源汽车驱动电机钕铁硼永磁体用量在 2.5Kg 左右。普通电动汽车一般使用单电机,部 分高性能型号使用双电机,驱动电机钕铁硼用量为 2.5Kg(具体用量需要根据汽车扭矩和 功率计算)。由于电动车用钕铁硼磁材的体积较大,后端机加工相对简单,因此成材率和良 品率高于消费电子、VCM 等小型器件产品,我们预计平均可达到 70%左右。

  我们预计新能源汽车行业未来将向两极化发展,类似于手机行业,低端产品凭借亲民的价 格和城市内短途使用的便利性快速放量、市场占比增长,以五菱宏光 MINI EV 为代表;而 高端电动车产品凭借整车定位、高续航、完备自动驾驶及车联网配置在中高端汽车市场扩 大份额,以比亚迪汉(EV 及 DM 系列)为代表。低端产品配备低端电池和电机,对钕铁硼 的需求量相对较少,而高端产品配置大扭矩高功率电机,部分型号配置双电机系统,所需 钕铁硼的数量翻倍,因此我们预计平均单车驱动主电机对钕铁硼的需求量将保持稳定,并 不会随着中低端电动车占比增加而下滑。

  我们预计 2022-2025 年,钕铁硼永磁体需求量将跟随新能源汽车高速增长,根据测算我们 预计到 2025 年仅永磁同步主电机所需的钕铁硼成材数量达到 6.16 万吨,对应钕铁硼毛坯 的产量为 8.79 万吨;而国内需求量将达到 2.97 万吨,对应毛坯的数量在 4.23 万吨。新能 源汽车将成为钕铁硼磁材最重要的下游需求。

  风电具有零排放、制造成本低、使用周期较长等优势,是全球清洁能源中重要的组成部分。 2019 年之前全球风电装机在政策补助的推动下波动增长,随着技术进步、风电制造规模优 势持续显现以及全产业链降本增效,风电也快速过渡到市场化驱动,国内风电市场平价上 网已经在 2020-2021 年来临。

  2021 年全球风电装机容量 837.45GW,同比增长 12%;新增风电装机量 93.6GW,同比下 滑 2%。海上风电发展迅速,全球海上风电新增装机量同比增长 208%至 21.10GW,中国 海上风电新增装机量冗笔增长 340%至 16.9GW,占全球的 80%。

  根据国务院新能源发展规划,到2025年国内清洁能源占比达到国内能源供给的20%左右, 对应国内风电和光伏合计年均装机容量需要保持在 120GW 以上,根据光伏和风电大致 6:4 的结构,未来 5 年中国风电新增装机量平均在 50GW/年,保持稳定增长。我们预计海外装 机量在 30GW 的基础上保持稳步增长,年复合增长率为 5-8%左右,到 2025 年海外装机量 达到 45GW,全球新增装机量有望达到 100GW/年。

  风力发电电机目前阶段主要有四种:异步风力发电机、双馈异步风力发电机、半直驱式永 磁同步发电机及直驱式交流永磁同步发电机,其中异步风力发电机与双馈异步风力发电机 不需要使用钕铁硼永磁体,半直驱和直驱式交流永磁同步电机需要使用钕铁硼永磁体。半 直驱和直驱式永磁同步电机由于易于维护更适合于大风机,渗透率快速提升。尤其是板直 驱永磁电机在大型风电机组方面具优势明显,未来随着机组大型化,尤其是海上风电进入 经济性范围后,半直驱永磁电机的市占率将进一步提升。

  国内外公司加快直驱及半直驱产能建设,直驱电机国内以金风科技、湘电风能为代表,海 外以 GE-Alstom、Siemens-Gamesa 为代表,2019年四家企业具有代表性的大型直驱机组 分别为 6.7W、5MW、6MW、6/7MW 的产品;半直驱式电机国内以东方电气、海装风电、 明阳智能为代表,海外以 MHL-Vestas 和 Adwen 为代表,代表大型机组分别为 5/5.5MW、 5MW、6.5/7.25MW、8MW 和 5MW 的产品。

  直驱和半直驱型交流永磁同步电机对钕铁硼的消耗量在 0.67 吨/MW 左右,国内渗透率从 2016 年的 35%提升至 2020 年的 40%左右,到 2025 年有望伴随机组大型提升至 45%,对 应全球钕铁硼的需求从 2016 年的 4392 吨提升至 2021 年的 13067 吨,国内需求在 2021- 2025 年有望维持在 13000-22000 吨/年之间。全球风电对钕铁硼的需求量 2021 年达到 25538 吨,2025 年有望达到 30150 吨。

  2021 年 11 月 20 日,工信部和市场监管总局近日联合印发《电机能效提升计划(2021- 2023 年)》,目标到 2023 年高效节能电机年产量达到 1.7 亿千瓦,在役高效节能电机占比 达到 20%以上,实现年节电量 490 亿千瓦时,相当于年节约标准煤 1500 万吨,减排二氧 化碳 2800 万吨。针对风机、水泵、压缩机、机床等通用设备鼓励 2 级能效以上的电机,其 中钕铁硼电机作为目前最为高效的电机种类,将直接受益于国家政策支持。工业电机领域 的转换在 2021年有明显加速,一方面为国家政策大力支持,另一方面钕铁硼电机相对于普 通感应电机具有 10%-30%的节能,在近年来政策推动能耗双控的推动下,工业企业从自身 总能耗以及降低电力成本的角度考量,更换意愿持续提升。尤其是在 2021年全国范围内出 现电力紧张致使电价市场化浮动上行的背景下,工业电机领域更换钕铁硼的速度加速。

  《电机能效提升计划2018》中提到2018年我国电机能效比海外发达国家低3-5个百分点, 高效渗透率只有 3%,而电机系统运行效率比国外先进水平低 10-20 个百分点。我们预计目 前我国电机保有量约 20 亿千瓦,其中工业电机占比超过 75%,同时每年电机新增量超过 2 亿千瓦。工业电机的种类较多,能效和功率强度有所差异,根据电梯、空调电机、伺服电 机等电机的情况,钕铁硼的需求量在 0.1-0.7kg/kw,平均约在 0.2-0.5kg/kw。如果未来 5年 新增工业电机中钕铁硼渗透率为 10%,则每年新增需求为 4000-10000 吨/年;若存量电机 中每年钕铁硼电机渗透率每年增加 5 pct,则需要 20000 吨钕铁硼,增长和替代空间巨大。

  目前传统汽车领域仍是钕铁硼永磁体最大的消费方向,占比在 25%左右,相对于 2017- 2018 年高点超过 35%的水平有所下降。普通燃油汽车所需要的小微特电机超过 25 个,对 电机性能要求较高的 EPS(电子助力转向,Electric Power Steering)、防抱死系统(ABS) 及点火器等需要使用钕铁硼永磁体,且主要为烧结钕铁硼永磁体(部分 EPS 电机采用热压 钕铁硼永磁或粘结钕铁硼永磁体)。中高端汽车使用 40-50 个小微电机,而豪华汽车可以超 过 100 个,除了传统的 EPS 和 ABS 产品外,扁平式、离心式的永磁步进电机在汽车速度 表、通风系统加速渗透;汽车方向盘扭转传感器、油泵电机、座椅调节器、风扇等零部件 也向钕铁硼永磁体过渡。

  我们认为未来汽车行业钕铁硼永磁体需求提升主要来自两个方面的驱动,一方面烧结钕铁 硼永磁利用晶界渗透等技术提升性能、降低成本,高电能效率带来全生命周期成本优势将 体现。汽车利用效率更高、质量更轻(不仅磁体自身重量轻,还使整个电机更为紧凑、重量更小)。另一

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