金属新材料行业深度研究及投资策略：新能源革命，新材料进阶
1 新能源革命、新材料进步
新能源革命：全球碳资产扩张，新能源金属迎来需求超级周期
（一）碳达峰和碳中和目标推动碳交易市场快速发展
2021年两会，碳达峰、碳中和首次写入政府工作报告，并再次提出加快全国碳排放交易市场建设。 这意味着到2030年，我国二氧化碳排放量将不再增长，达到峰值后将缓慢下降； 到2060年，所有二氧化碳排放必须通过植树造林、节能减排等多种方式抵消。 实现这一目标的重要途径是建立碳排放交易市场，这是《京都议定书》提出的实现减缓气候变化国际合作的重要机制。
碳市场是以二氧化碳排放权为目标的交易市场。 碳排放交易是用于促进全球温室气体减排、减少全球二氧化碳排放的市场机制。 政府通过招标、拍卖等方式向有排放需求的企业分配一定的二氧化碳配额，配额过剩的企业可以将多余的配额出售给配额不足的企业，以获得一定的减排收入。
碳市场交易产生的资产就是碳资产。 具体而言，是指在强制碳排放权交易机制或自愿碳排放权交易机制下，能够直接或间接影响组织温室气体排放的碳排放配额、减排信用及相关活动。 碳交易体系下，碳资产可细分为配额碳资产和减排量碳资产。
（一）配额碳资产：是指政府机构通过分配或配额交易获得的碳资产。 政府结合环境目标，预先设定一段时间内温室气体排放总量，即总量控制。 在总量控制的基础上，向各个企业下达总量任务，形成“碳排放配额”，是指企业在特定时期内允许排放的温室气体数量。
（2）减排碳资产：又称碳减排信用或信用碳资产，是指政府通过企业自身主动减少温室气体排放，或通过碳交易市场认可的碳资产。 通过有价交易获得的碳资产。 一般情况下，控制排放企业可以通过购买减排碳资产来抵消其超额二氧化碳排放。
基于配额的碳交易大多是为了满足排污企业的绩效需求，而基于减排项目的碳交易可能是为了满足排污企业的绩效需求，也可能是为了满足自身的发展需求社会责任和企业形象。 。 企业获得碳资产的方式主要有以下三种：
（1）在强制减排机制下，政府分配碳排放配额并收购碳资产；
（二）通过企业内部的节能技术改造活动，减少企业的碳排放，使企业增加可在市场上交易的排放配额，从而获得碳资产；
（三）企业投资开发的零排放项目或减排项目产生的减排额度，且该项目成功申请清洁发展机制项目（CDM）或中国核证自愿减排项目（CCER）；通过认证，备案后获得减排量（碳资产）。
中国自愿减排项目的主要类型是可再生能源项目，包括水电、风电、光伏发电、生物质发电或供热、甲烷回收发电或供热以及林业碳汇项目。
碳交易市场可以鼓励减排成本低的企业更多地减排，缓解减排成本高的企业的短期减排压力，降低全社会的减排成本，保证减排效果，并提供资金进行低碳投资。 因此，为了实现双碳目标，碳交易市场的建立和健康发展必然会得到快速推动。
（二）碳交易市场的发展有望促进企业碳资产规模扩张
碳资产将深刻影响企业的生产、经营、销售、投融资、管理、战略等活动。 因此，企业为了产生碳资产、利润或社会声誉最大化、损失最小化而进行碳资产管理至关重要。 重要的。 碳资产管理包括正资产管理和负资产管理。 也就是说，碳资产管理得好就是利润，管理不好就是负债。
企业开展碳资产管理可以（1）实现企业内部碳中和，满足下游客户的要求； （二）碳资产保值增值； （三）为产品进入国际市场创造便利，规避发达国家的“碳关税”。 限制; (4)节省能源和融资成本，提高竞争力； （五）提升企业形象，践行企业社会责任。
在碳排放交易体系下，企业可以在履行合同前对其碳资产进行抵押融资、期货交易等，实现碳资产的增值。 企业做出一系列节能努力后，如果继续减排的成本很高，甚至高于市场碳价，可以通过发展可再生能源或林业碳等减排项目来抵消其他领域的沉沦。 完成落实任务。 如果节能减排后，企业的碳排放量低于碳配额，就可以产生碳余额，即净碳资产，可以在碳市场上交易，出售给配额不足的企业。
因此，碳资产的价格将直接影响公司的现金流和利润，碳资产价格的任何增减都会转嫁给公司的净利润。 自2013年我国碳交易试点启动以来，北京、深圳、上海、广东、湖北、天津、重庆7个试点的碳市场价格在10元/吨至80元/吨之间波动，幅度较大。平均30元/吨左右。 约元/吨。 全国碳交易市场于2021年7月16日开业，截至9月，平均碳价最高达到45元/吨以上，而12月欧洲碳价超过80欧元/吨。 美国拜登上台后，将2021年的碳排放社会成本定为51美元/吨，均超过300元/吨。
另外，据ICAP统计，2020年全球运营中的21个碳市场配额总量约为47.82亿吨，其中欧盟碳市场配额全球最大，达到18.16亿吨，占38%。 我国于2005年开始参与国际碳交易市场，2013年后启动碳交易试点。截至2020年底，碳交易市场交易量约4.5亿吨，交易金额约105亿元，无论是规模还是流动性都与国际市场相当。 差距很大。
随着我国碳交易市场规则的完善和碳约束的加强，特别是随着免费碳配额比例的减少，碳价格的上涨将不可避免，碳也将从不良资产转向稀缺资产，碳资产市场规模将不断扩大，同时在成本和利润的驱动下，企业碳资产将不断扩大。 同样，世界各国在实现碳中和目标的过程中都会推动企业碳资产的持续扩张。
（三）企业碳资产扩张为金属及金属新材料发展带来新机遇
对于大多数企业来说，碳排放主要来自能源消耗，因此实现碳中和或碳资产扩张的路径主要是通过能源减排。 企业可以通过减少化石能源的使用或增加可再生能源的使用来减少碳排放。 如果碳减排努力后仍然存在碳排放，他们可以通过购买碳信用额来抵消不可避免的二氧化碳排放。 企业碳中和。 可以购买的碳信用项目包括：风能、太阳能、水电等可再生能源项目、森林碳汇、碳捕获与封存项目（CCUS）。 或者企业可以自主投资可再生能源项目，一方面可以满足自身能源需求，另一方面也可以申请减排碳资产信用并通过碳市场出售。
除了减少能源排放外，企业还可以有效减少交通运输中的排放。 通过用电动汽车或能耗较低的轻型运输车辆替代燃油汽车，可以减少碳排放。 减少能源使用过程中的排放也是实现双碳目标的重要途径。 除电冶炼外，80%-90%的电力是由电机消耗的。 采用高性能电机和高性能磁性材料，可显着提高电能效率，降低电能消耗； 未来，高性能钕铁硼磁性材料的渗透率将会提高。 它将减少使用过程中的碳排放10-15%。
企业通过减少化石能源使用、提高可再生能源（光伏、风电、水电等）比重、提高新能源汽车普及率等方式扩大碳资产的过程，将为金属和碳排放带来新的机遇。金属新材料产业。 发展机会和投资机会。
减少化石能源使用将进一步限制钢铁、火电铝产能，重塑行业供需格局，促进再生铝行业快速发展。 提高清洁能源使用比例，一方面将加快“光伏（风电）+储能”发展。 另一方面，将改造电力系统，扩大电力系统投资，从而带动新能源金属和新材料（锂、镍、铜、稀土磁性材料、银、晶硅、新能源汽车渗透率的提高也将带动锂、钴、镍、铜、磁性材料等新能源金属以及铝、镁等轻金属的需求增长。
新材料突飞猛进：我国产业升级，金属新材料已驶入发展快车道
“十四五”（2021—2025年）是我国从全面建成小康社会转向基本实现社会主义现代化的关键时期。 也是我国新材料产业发展由规模增长转向质量提升的重要窗口期。 “十四五”规划指出，我国将加快新材料产业高质量发展，实现产业布局优化、结构合理、技术工艺达到国际先进水平，与其他战略性新兴产业深度融合发展，显着提升新材料产业发展水平。工业增效，推动我国逐步迈向新材料强国。
近10年来，我国新材料产业技术水平持续提升，产业规模稳步增长，从2010年的6500亿元增长到2020年的5.3万亿元，年均复合增长率达23% 。 工信部预计，“十四五”末新材料产业规模将达到10万亿，规划期内年均复合增长率约为13.5%。
当前全球新材料产业已形成三级梯队竞争格局，各国产业发展各有优势。 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、市场份额等方面具有绝对优势。 第二梯队是韩国、俄罗斯、中国等国家，新材料产业正处于快速发展时期。 第三梯队是巴西、印度等国家。 从全球范围看，新材料行业垄断加剧，高端材料技术壁垒日益显现。 大型跨国公司凭借技术研发、资金、人才等优势，以技术、专利为壁垒，在大部分高科技、高附加值新材料产品中占据主导地位。
我国新材料产业长期存在物质支撑保障能力薄弱、关键材料受制于人、产业链自主可控性差等问题。 为推动新材料产业快速发展，相关部委相继推出《增强制造产业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》等一系列政策文件、《先进制造技术领域科技创新“十三五”规划》、《材料领域科技创新“十三五”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》、《国家新材料检测评价平台建设方案》、《新材料标准试点行动计划（2018-2020年）》、《重点新材料首批应用》示范《指导目录（2019年版）》等。在国家产业转型升级趋势的推动下，近年来新材料各细分领域涌现出一大批专业化、新型“小巨人”企业。 多个细分领域逐步开展国产替代，标志着我国新材料产业的发展。 从规模化发展向高质量发展迈进。
根据《新材料产业发展“十二五”规划》，新材料是指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或者是对传统材料进行改进后性能显着提高并产生新功能的材料，主要是包括特殊的金属功能。 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属于金属新材料类别。 特种金属功能材料主要包括稀土功能材料（磁性材料等）、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（晶体硅、氮化镓、碳化硅、磷化铟、锗、碲化镉等新型薄膜光伏材料等）、其他功能合金（氧化铟锡（ITO）靶材、软磁材料等）； 高端金属结构材料主要包括优质特殊钢（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的加速发展阶段。 铜、铝、镁、钛等高端合金、金属粉末、高温合金、软磁等多个细分领域正在快速被国产产品替代。 建议关注金属新材料。 材料各领域“专精特新”的龙头企业。
2 锂：超级循环并不止于此
需求长期确定性快速增长是锂产业演化的核心驱动力
随着主要经济国家提出“碳达峰、碳中和”目标，全球有望进入碳资产扩张大周期。 碳资产扩张的过程实际上是一个能源转型的过程，将推动风电、光伏等清洁能源和新能源汽车在能源交通领域的蓬勃发展。 锂作为储能和动力电池的核心生产元素，将持续受益。
能源转型是指人类能源利用从木材到煤炭、从煤炭到油气、从油气到新能源、从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系统是世界能源转型的发展趋势和方向。 第一次能源转型开启了煤炭的使用，开启了人类文明进入“蒸汽时代”。 第二次能源转型实现了石油、天然气的大规模利用，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”的到来。智能时代将催生锂离子电池更多的应用场景和需求。
锂行业需求持续增长的动力主要来自于锂离子电池。 锂离子电池可分为三大类：3C电池、动力电池、储能电池。 目前，动力电池是锂需求的主要驱动力。 除了新能源汽车动力电池持续超预期外，电动两轮车、电动船舶、新能源汽车换电（BAAS）等市场也带动需求大幅边际增长。 除了未来动力电池需求持续增长外，智能时代还将催生更多锂离子电池的应用场景和需求。 我们认为储能电池具有最大的市场规模和发展潜力。 中国、欧洲等国家都提出了实现“碳中和”的年限。 预计将出台更加有效的政策，促进传统能源向新能源转型。 预计将提高储能在光伏、风电等新能源中的比重。 同时，“光伏”+储能”作为未来人类能源的终极解决方案之一，将会有更多的应用场景。因此，储能有望与新能源汽车联手，成为新能源汽车的核心驱动力。未来锂价长期呈上升趋势。
全球新能源汽车销量共振，锂需求增速将持续超预期
据EV-统计，2020年全球电动汽车销量为324万辆，同比增长43%； 其中纯电动汽车占比69%，插电式混合动力汽车占比31%。 全球电动汽车渗透率为4.2%。 COVID-19疫情并没有抑制2020年新能源汽车销量的增长，其中欧洲贡献了主要增长，增长率高达95%。 2021年1-10月新能源汽车总销量501万辆，全年销量预计6.7-680万辆。
2022年，中国新能源汽车市场将保持自然高增长。 美国新能源补贴政策有望带动新能源汽车销量爆发。 全球新能源汽车在大众化车型的推动下，预计将保持快速销量增长和快速渗透。 改善方面，我们预计2022年全球新能源汽车销量将突破1000万辆，增速超过50%； 同时，预计2022年全球锂需求约为67.7万吨LCE，同比增长35%。
未来，随着越来越多受欢迎的新车型上市，电动汽车销量将持续快速增长。 同时，在碳资产扩张的带动下，企业运输车辆的电动化率也将持续提升，锂需求增长或将继续超预期。 我们预计，到2025年，全球新能源汽车销量将接近2500万辆，锂需求量将达到144万吨LCE（其中动力电池需求量为118万吨，占比82%）。 （报告来源：未来智库）
储能或接力（合力）新能源汽车将推动锂电进入新一轮需求超级周期
“碳达峰、碳中和”背景下的碳资产扩张，将推动全球化石能源加速向清洁能源转型，也将推动“光伏+储能”、“风电+储能”加速发展”，尤其是“分布式光伏+储能”有望迎来历史性发展机遇，因此储能领域锂离子电池需求有望进入爆发期，带动锂进入新一轮需求。扩张周期。
过去十年，光伏和风电的成本大幅下降。 据IRENA统计，2010年至2019年，全球公用事业规模光伏电站加权平均发电成本大幅下降82%。国内光伏、风电平均度电成本已降至0.39元/千瓦时左右，光伏发电2020年也迎来了平价上网时代（2020年8月5日，国家发改委公布了2020年风电、光伏发电平价上网项目。结合各省能源主管部门报送的信息，2020年风电、光伏发电平价上网项目2020年风电平价上网项目装机容量1139.67万千瓦，光伏平价上网项目装机容量3305.06万千瓦。 发电成本的不断降低，带动可再生能源装机规模快速增长。 据国际能源署（IEA）预测，到2025年，可再生能源将占全球净电力增长的95%。仅太阳能光伏发电就将占所有新增可再生能源装机容量的60%，风能将占30% %; 到2030年，全球光伏累计装机容量预计将达到，到2050年将进一步增加到。
储能可以平滑光伏、风力发电的间歇性和波动性对电网的影响。 解决第二个问题的相应措施包括灵活改造传统电源、扩大输电能量配置能力等，而增加储能是有效手段，无论是供电侧储能以平滑可再生能源输出能源，而电网、网侧储能、调峰调频、用户侧储能都可以取得较好的效果。 间歇性可再生能源的大规模利用必然需要储能。 可再生能源高比例的实现将带动对储能的需求，而储能的价值也将通过平滑和稳定电力系统的运行来体现，这可以说，未来储能和可再生能源必然会发展出“双胞胎”。
据CNESA统计，截至2020年底，全球运营中的储能项目累计装机容量为191.1GW，同比增长3.4%。 其中，抽水蓄能累计装机容量最大，为172.5GW，同比增长0.9%； 电化学储能累计装机容量紧随其后，为14.2GW； 在各种电化学储能技术中，锂离子电池累计装机容量最大，达13.1GW。 2020年我国投运储能项目锂离子电池累计装机2.9GW，新增投产电化学储能项目规模1.56GW，首次突破GW大关，同比增长2.4%是2019年同期的几倍。
电化学储能系统的主要技术参数是功率（单位：kW）和容量（单位：kWh）。 例如，3MW/12MWh储能系统代表存储容量为12MWh，在3MW额定放电功率下可放电4小时。 能源系统。 电化学储能系统的应用一般分为基于能量（基于容量）的场景和基于功率的场景。 前者一般更注重储能系统的容量，需要较长的放电时间，但对响应时间要求不高。 后者一般更关注储能系统的功率，往往要求响应时间短、放电时间短。 太阳能光伏发电能量时移和容量单位是典型的能源型应用，而系统调频是典型的功率型应用。 评估基于容量和基于功率的应用场景下的储能系统成本，一般分别使用储能系统的能源成本（元/Wh）和储能系统的电力成本（元/W） 。 如果用全生命周期成本来衡量储能电站的经济性，并考虑运维成本，则一般采用平准度电成本（元/千瓦时）和里程成本来评价容量型分别为动力型储能。 电站的经济性。
锂离子电池成本的降低将使电化学储能系统变得越来越经济。 电化学储能中，锂离子电池具有较大的功率密度和能量密度，功率密度范围为1300-10000 W/L，能量密度范围为200-500 Wh/L，明显高于液流电池和液流电池。铅电池。 酸性电池。
碳资产的扩张将有效促进电化学储能的快速发展。 碳资产的扩张将推动以新能源为主体的新型电力系统建设，为储能市场规模化发展奠定基础。 除了提高企业布局和投资风能、太阳能等清洁能源的积极性外，还可以有效降低“光伏（风电）+储能”系统成本。
储能领域有望成为继新能源汽车之后锂需求增长的主要推动力。 无论是为了减少碳排放，还是扩大碳资产，企业都会积极布局和投资“光伏（风电）+储能”。 未来电化学储能电池将主要以磷酸铁锂为主，因此储能发展迅速。 将带动碳酸锂需求大幅增长。 我们预计储能电池领域锂需求到2025年将达到7万吨LCE，到2030年将达到62万吨LCE，复合年增长率约为67%。 储能领域有望成为继新能源汽车之后锂需求增长的主要推动力，带动锂行业进入新的上升周期。
锂资源供应紧张长期存在
锂资源龙头企业产能扩张缓慢、绿地项目投产周期长，持续制约锂资源供应释放。 2021年锂行业的主要矛盾是锂资源供应有限导致的锂供需失衡和新能源汽车需求的意外增长。 我们认为2022年这一矛盾依然存在。全球锂资源供应高度集中。 虽然龙头企业将在2022年释放一批产能，但整体进展缓慢（扩产进度仅符合预期和低预期，并未超出预期）。 并未受到锂价大幅上涨的影响。 生产进度加快，如果考虑产能爬坡，尽管需求快速增长，锂资源供应仍将供不应求。 此轮锂价创出历史新高，推动了锂资源绿地项目并购和勘探的加速，但需要3-5年以上才能贡献产量。
2022年，全球锂资源仍将处于供需紧平衡状态。 全球锂资源主要分布在澳大利亚、智利、阿根廷等海外国家。 2020年，受疫情蔓延和锂价低迷影响，锂资源企业纷纷减少资本支出，放缓项目扩张进度。 此外，锂矿已进入破产管理，导致2021年锂资源年度增量有限。 2022年，随着锂价反弹，锂资源企业将逐步恢复资本支出，推进计划项目扩张。 我们预计主要增量来自SQM（+4万吨LCE）、ALB（智利盐湖+1.5万吨LCE）、（+0.3万吨LCE）、（+0.6万吨LCE）、赣锋锂业（阿根廷CO盐）湖+10,000吨LCE)、(+30,000吨LCE)、(+15,000吨LCE)、(+1.5 10,000吨LCE)、AMG(+5,000吨LCE)、中国盐湖(+20,000吨LCE)、中国锂辉石和锂云母（+2万吨LCE），总增量约为17.9万吨LCE。
锂盐冶炼端，产能逐渐向龙头集中，产能扩张周期短。 据我们统计，2022年全球锂盐产能可满足需求增长，其中碳酸锂和氢氧化锂产量主要受锂资源供应制约。 2021年，多数锂盐企业锂资源库存量较大，开工率维持较高水平。 但随着2022年库存耗尽，锂盐开工率可能会下降。 从上游矿山到锂盐厂的行业一直保持低库存或无库存状态，2022年锂资源供应将不再受库存干扰，供应边际变量主要来自于资源企业新增产能。
锂价将继续保持上涨趋势，预计突破30万元/吨
2020年三季度，碳酸锂价格触底反转。 第四季度，在新能源汽车消费旺季的推动下，锂价经历了本次超级周期的第一波加速。 电炭价格上涨至9万元/吨，涨幅翻倍。 ; 2021年上半年，锂价维持在9万元/吨左右。 三季度，随着新能源汽车进入消费旺季，开启第二波加速增长，涨幅再次翻倍，创历史新高，突破18万元/吨。 吨； 四季度以来，锂价一直稳定在19万-20万元/吨，并于11月底开始第三轮加速增长。 2022年，我们预计锂供需将保持紧平衡，产业链将继续维持低库存水平，锂精矿价格预计将继续上涨并突破3000美元/吨，相应的锂碳酸盐价格预计突破30万元/吨。
锂价格主要由供需边际变化决定。 供应方面，主要瓶颈在于锂资源。 碳酸锂、氢氧化锂产能较为充足，扩张周期较短。 因此，供给边际变化主要由锂资源决定； 从需求端来看，占比最大，增长最快。 以新能源汽车为主，因此需求边际变化主要由新能源汽车产销量决定。 我们重点关注有明确扩产计划和投产时间的锂资源项目。 假设产能爬坡期为一年，则四个季度的产能进度分别为20%、50%、80%、100%。 据此测算锂资源供给端季度边际增量。 需求方面，保守假设2022年、2023年全球新能源汽车产量增速分别为50%、40%，乐观假设2022年、2023年全球新能源汽车产量增速为70%、50%分别计算锂需求量。 季度边际增量。
从“价格锚”转向“业绩锚”，重点关注业绩可立即变现的低估值公司
在能源改革转型的时代大趋势下，锂行业将逐渐演变为资源为王、强者恒强的寡头垄断格局。 已掌握丰富锂资源（盐湖锂、硬岩锂）或资源自给率较高的企业高产能锂盐企业将持续受益。 在锂矿石持续短缺、价格上涨的情况下，企业的安全边际来自于丰富的锂资源储备。
3镍：高镍电池带动镍需求新增长
我们认为，三元锂电池的高能量密度优势促进其在中高端长续航新能源汽车领域的快速渗透。 高镍化趋势正在加速，这将降低电力各方面的成本。 高镍三元电池的综合优势将进一步体现，特别是在欧美等发达国家，三元电池的占比将保持在70%以上的较高水平。
高镍三元电池的容量密度随着镍比例的增加而进一步提高。 高价值钴元素比例的降低也进一步降低了成本。 高镍电池加速发展将带动镍需求新一轮增长。 未来五年新能源汽车将延续2021年的快速增长趋势。 我们预计，到2025年，国内外电动汽车产销量将分别超过1180万辆和1270万辆，渗透率分别达到40%和25%以上。 考虑到国内外电池装机结构的差异，我们预计未来五年三元电池领域对镍的需求将以50%以上的年复合增长率增长，总需求将从2020年的6.75万吨增加到2025年的8.9万吨，占镍总消费量的25%以上。
三元动力电池高镍化趋势正在加速
正极材料是对锂电池的容量密度和安全性影响最显着的材料。 这也是各类锂电池最不同的一个方面。 目前主要的锂电池正极材料有钴酸锂（LCO）、磷酸铁锂（LFP）、镍钴锰酸锂（NCM）、锰酸锂（LMO）和镍钴铝酸锂（NCA）等，其中铁锂磷酸盐和三元材料占比最大，2020年分别占国内装机量约41%和58%。2021年，由于成本下降压力和磷酸铁锂技术进步，三元电池占比将下降至约50%。 中长期来看，国内三元电池将与磷酸铁锂形成均势。
能量密度、安全性、循环次数、成本是动力电池最重要的四个性能指标。 磷酸铁锂成本安全性高、成本低、回收次数大。 2018年之前，其在动力电池中占比超过20%。 60%。 三元电池（NCM和NCA）具有较高的能量密度和循环次数，且成本中等，但其安全性低于磷酸铁锂和钴酸锂。 近年来，随着单晶等技术的发展，安全性和成本都有所提高。 减少，超越磷酸铁锂成为第一大正极材料。 三元正极材料按所含元素主要有镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料。 根据元素含量比例的不同，可分为111、523、622、811（镍：钴：锰（铝））等三元电池类型。 由于镍的能量密度较高，三元正极材料已从原来的111发展到镍含量更高的622、811品种、N9C0.5M0.5或N9C0.5A0.5等，安全性将不断提高。未来。 加速高镍三元产品渗透。
三元电池对镍的需求快速增长
高镍是三元电池发展的长期趋势
高镍电池能量密度高、续航里程长，适用于电动汽车装机。 根据三元材料正极材料中镍、钴、锰的比例，三元电池可分为高镍和低镍两大类。 高镍电池包括镍等，低镍电池是镍和钴，镍钴电池用铝代替锰。 铝三元电池也是高镍电池的一种。 不同比例NCM的正极材料性能不同。 Ni元素能量密度高，可以提高正极的比容量，但安全性降低； Co可以提高电池正极的稳定性，因此被用于3C锂电池。 正极多采用钴酸锂，但价格较高； Mn元素安全性高、成本低，但在正极中的使用比例上限较低。
三元电池的高镍含量更符合长续航的政策引导方向。 《汽车产业中长期发展规划》明确提出，到2020年，动力电池电芯能量密度达到300Wh/kg以上，力争达到350Wh/kg。 到2025年，动力电池系统能量密度将达到350Wh/kg。 如果想要提高电池的能量密度，延长车辆的续驶里程，高镍是三元电池的唯一出路。
三元电池的高镍含量将持续降低电池成本。 由于补贴的突破以及磷酸铁锂突出的成本优势，三元电池降低成本的重要性和必要性日益迫切。 由于全球钴资源集中在刚果民主共和国，受供需和进口干扰较大，钴价高位波动。 丰富的镍储量和冶炼技术的快速进步使价格保持在相对合理的水平。 2021年12月13日硫酸钴、硫酸镍价格分别为97000元/吨、35000元/吨。 理论上，生产1Gwh、、、、、硫酸镍所需钴金属量分别为367、220、200、91吨，所需镍金属量分别为366、548、595、725吨。 以市场占有率最高、市场份额增长最快的公司为例，生产相同能量密度的电池的生产成本比生产成本低13%。 在成本驱动下，高镍三元电池是必然趋势。
中国新能源汽车对硫酸镍的需求预估
2020年我国新能源汽车产量130.89万辆，锂电池装机量63.65Gwh，其中三元电池装机量38.86Gwh，占比61.05%。 2021年1-8月，国内新能源汽车产量180.69万辆，动力电池装机量76.3Gwh。 我们预计，到2025年，中国新能源汽车产量将达到1181万辆，年复合增长率达50%。 一辆自行车的平均充电量为55.46kWh/辆，对应的锂电池装机总容量为。
三元电池在能量密度和续航里程方面优势明显，未来综合成本降低空间很大。 我们预测，虽然三元电池的长期占比较2020年的60%以上有所下降，但仍将保持在50%左右。 市场份额。 对于不同类型的三元材料，我们预计8系电池占比将以25%的增速增长，5系及以下电池占比将持续下降。 到2025年，电池占比将达到67.14%，占比14.22%。 NCA电池占比1.28%。 生产用硫酸镍和三元电池理论需求量分别为3245吨和2665吨。 到2025年，国内新能源汽车高镍动力电池硫酸镍理论需求量为100.11万吨； 假设有20%左右的损失，2025年新能源汽车硫酸镍总需求量为138万吨，镍金属需求量为31万吨。
海外新能源汽车硫酸镍需求预估
海外高镍技术相对成熟，高镍三元电池占比较高。 海外动力电池大公司日本松下集团约60%的产品结构是NCA电池，其中包括供应给特斯拉的18650、21700和4682电池。 采用硅碳负极的单体电池能量密度可超过300Wh/kg。 韩国LG化学于2018年实现小批量供货和小批量NCA量产，目前计划于2022年正式量产NCMA电池，供应特斯拉在中国生产的Model Y车型以及通用汽车部分电动汽车。 韩国三星SDI的客户往往是高端车企，其电池目前主要以产品和产品为主。 2019年将大力发展电池。 公司规划的电池发展路线是“——改进——全固态电池”。
RKEF火法冶金与HPAL湿法冶金共同支持硫酸镍产量增长
硫化镍是通过火法制备纯镍、镍中间体（高冰镍、氢氧化钴镍），然后制成硫酸镍。 处理工艺是将镍矿石中的镍元素熔炼成高冰镍（火法）或浸入溶液中（湿法），目前大多数厂家采用火法精炼。 例如国内甘肃金川公司采用火法冶金工艺将各种硫化镍矿精炼成低冰镍，然后在转炉中将低冰镍吹炼成高冰镍。 高哑镍是在镍精炼厂通过不同的精炼方法生产硫酸镍或纯镍。
目前从红土镍矿中提取镍主要有两种方法：“RKEF火法-镍铁（-高冰镍-硫酸镍）”和“湿法-镍钴中间体-硫酸镍”。 有的厂家还采用小高炉法进行生产。 RKEF生产的镍铁主要用于不锈钢。 红土镍矿是一种杂质含量较高的氧化镍矿石，不能通过硫化镍矿的简单火法冶炼来冶炼。 早期，我国主要采用高炉法冶炼低镍铁。 2010年后，青山集团将改进的回转窑-电炉法（RKEF法）应用于红土镍矿冶炼高镍铁，大大提高了红土镍矿生产高镍铁的效率； 而且不需要提纯成镍金属，大大降低了不锈钢的成本。 中镍元素的收购成本。 RKEF火法冶炼适用于加工高镍、低铁、低硅的镍矿石。 优点是适应性好，回收率高。 缺点是能源消耗大、污染比较严重。
红土镍矿通过制备高冰镍和镍钴中间体可生产硫酸镍，满足三元电池的需求。 目前，硫酸镍的主要原料包括高冰镍、镍湿法中间产品、镍豆/镍粉、废镍等。硫酸镍的制备路径可分为以下几种：（1）镍硫化矿（火法）—高冰镍—硫酸镍，（2）红土镍矿（湿法）—中间产品（如氢氧化镍钴）—硫酸镍，（3）纯镍（如镍板、镍豆/镍粉）-硫酸镍晶体-硫酸镍，（4）RKEF红土镍矿-镍铁-高冰镍-硫酸镍和（5）废料-硫酸镍等。 2020年，国内硫酸镍约49%来自高冰镍（硫化矿）和湿法中间产品（MHP）。
红土镍矿火法和湿法制备硫酸镍的成本相差不大。 2020年，镍铁→高冰镍→硫酸镍的工艺流程将在印尼青山IMIP基地完成，总成本约1万美元/镍吨； 2021年，中国企业在印尼新加氢冶炼工艺建成，宁波力勤资源3.6万吨/年湿法项目二季度投产，华友钴业旗下华粤项目投入试生产十一月。 两者的成本也都在9500-10000美元/镍吨左右。 红土镍矿火法和湿法的成本均低于硫化镍的生产成本。 据金川公告，2019年其硫化镍生产系列镍产品成本为元/镍吨，超过18000美元/镍吨。
4 铜：需求复苏供应释放，关注高端铜加工持续突破
2022年国内需求有望恢复，海外需求依然高位
2022年国内经济总体基调是平稳增长。 在坚持房子是用来住的、不是用来炒的背景下，房地产政策调控将更加细化，房地产政策较2021年将小幅放松。同时，新旧基建有望成为2022年稳定经济的重要方向。新能源汽车、光伏、特高压等多个方向将成为政策支持的重要方向。
2021年全球铜供应将逐步恢复，除南美洲外全球铜精矿产量快速增长。 1-8月全球矿产铜产量增长3.3%，其中铜精矿产量增长4%，萃取和电镀铜产量下降5%。 。 精炼铜方面，受中国产量带动，全球产量增长2.1%，低于我们此前预期的3-4%，其中原生铜增长1.2%，再生铜增长6.5%。 COVID-19疫情对南美铜矿行业的影响预计将在2022-2023年逐步消除，主要铜矿将进入正常生产和释放周期。
新能源为铜带来新需求
新能源汽车用铜量大幅增长，高压趋势提供额外增量
传统汽车用铜主要集中在线束上，占比90%以上。 铜的其他用途主要是某些零件的合金。 根据汽车零部件厂商铜价计算，2019年全球普通汽车用铜量约为12.6Kg/辆。 2019年全球汽车产量为9179万辆，预计铜消费量为116万辆（不包括电动汽车电机、电池等用铜）。 2020年受疫情影响，全球汽车产量同比下降13.77%至7797万辆； 2021年，受消费低迷和芯片短缺影响，咨询机构IHS预测，全年汽车销量将跌破7940万辆，对应传统汽车使用的线束。 铜产量也将较 2019 年高点下降 20%。
到2025年，汽车用铜量将增至258万吨，占铜消费总量的9.2%。
除了传统的线束需求外，新能源汽车也带动了铜的需求。 驱动电机和电池需要大量铜，带动自行车用铜量大幅增加。 目前，新能源汽车主要采用直流永磁电机和交流同步永磁电机。 电机用铜量与功率、永磁体性能和铜线形状有关。 一般情况下，铜用量为0.1Kg/KW。 现阶段，不同车型的新能源汽车电机功率差异较大。 高端机型平均功率在100KW以上，中档机型功率在50-80KW，部分机型功率在20-30KW。 因此，我们假设未来随着电动汽车的增加和两极分化发展，电动汽车驱动电机的平均功率为60-80KW，驱动电机中铜的需求量预计为6-8Kg。
特斯拉Model S及高端车型的交流感应电机如果采用双电机设计，用铜量将呈指数级增长。 电机与电控（主要是逆变器、控制器等）之间的连接一般需要使用铜带或较粗的铜线，进一步带动了对铜的需求。
铜箔是锂电池中的负极集流体，在充电过程中充当电子反向运动的通道。 其需求将随着动力电池的生产而快速增长。 现阶段电池铜箔正由8μm向6μm、4.5μm过渡。 8μm以上铜箔消耗量约为850-900吨/GWh。 未来，随着铜箔厚度的增加，铜箔消耗量预计将下降至650-700吨/GWh。 当新能源汽车电量为55-60KWh时，根据我们的计算，铜箔用量接近40Kg； 当电量增加到70KWh以上时，铜箔用量预计将超过45Kg。 到2025年，全球新能源汽车产量将达到2400万辆以上，电池装机量将达到20万吨，相应的铜箔需求量将达到95万吨； 假设铜箔加工良品率85%（国内上市公司诺德股份和佳源科技良品率均在85%左右），原铜需求量在112万吨左右（但有缺陷）铜箔产品仍然可以相对容易地回收）。 （报告来源：未来智库）
关注连接器在高端铜加工领域的突破
近年来，国内铜加工行业技术进步显着，高端铜合金在连接器等领域的市场份额快速提升，实现显着进口替代。 一方面，下游应用领域的快速拓展以及国内消费电子、通信技术、新能源汽车的快速发展，极大拓展了高端铜合金产品的应用范围和消费量； 另一方面，市场规模的扩大为各大厂商持续投入研发、在更高端领域实现突破提供了充足的现金流。
高端铜合金在连接器上的应用主要包括汽车连接器、消费电子、通讯设备等领域。 其中汽车连接器市场规模最大、技术要求高、利润高。 也是国内高端铜加工厂商的主要扩张方向。 连接器在汽车上的应用主要集中在充电系统和整车系统。 充电系统主要以高压连接器为主，而车载系统则要求具有高压、高速、高频等方面的性能。
新能源汽车高电压化趋势带动铜合金消费大幅增长。 电动汽车充电系统从400V到800V高压的转变将导致整个连接器系统的更新和升级。 仅连接器中铜合金的需求量就会从10Kg左右增加到20-25Kg。 同时，高压工艺将对整个新能源汽车充放电系统提出更高的要求，带动高端铜合金产品的需求。 根据我们预测，2025年新能源汽车产量将达到2400万辆以上，高端连接器用铜合金需求量将达到50万吨/年。 国内高端铜合金板带材生产总体规模还较小，未来还有广阔的增长空间。 龙头厂家产能及高端铜加工能力仅5万吨/年左右。 未来需求的快速增长，领先厂商将凭借其深厚的技术积累。 客户资源进入快速扩张阶段。
5铝：行业盈利能力提升，迎绿色低碳机遇
2021年3月上旬以来，国内能源消费双控和双碳政策与电力短缺带来的限产影响相结合。 年内新增电解铝产能并未按预期投产。 生产中产能频频受限，全年供应增量有限。 从3月份内蒙古初步实行能源消费双控，到8月份国家发改委发布《2021年上半年各地区能源消费双目标完成情况晴雨表》，青海、新疆、云南相继提出限制地区电解铝生产，继能源消费晴雨表发布后，国家发展改革委于8月26日再次发布《关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知》，进一步限制高耗能行业产能； 云南、广西、四川等水电产能集中的地区，受夏季供电形势严峻，限电政策日益收紧。 据百川盈富介绍，截至2021年12月，受能源消费双控和部分突发事件等政策影响，全国累计减产374万吨，预计削减产能283万吨/年。年初新投产也已减少至83.5万个。 吨/年。
短期：供应取决于政策灵活性，需求来自新能源
供应释放的节奏取决于政策的灵活性
观察2021年电解铝产能削减情况可以发现，全年电解铝产能削减374万吨/年中，有243万吨/年（65%）的产能削减是由于电力限制负荷，并因碳排放问题减少产能约69.7万吨。 /年（18%），受暴雨、事故等因素影响，总产能受影响62.7万吨/年（17%）。 我们预计，随着2022年电力供应的恢复和突发事故造成的设备损坏的修复，受电力负荷限制和突发事故影响的产能有望恢复生产，但受双控政策影响的产能将有望恢复生产。碳排放和能源消耗仍将取决于“双碳”政策的推进。
供给端因政策调控和意外事故持续萎缩。 生产商通过扩大原铝进口量来弥补下游需求缺口。 截至2021年10月，我国原铝进口量13.97万吨，同比增长25.21%； 1-10月累计进口量125.84万吨，同比增长43.6%。 库存情况方面，自11月份限电政策放松以来，随着下游铝加工企业开工率回升，铝锭库存逐渐转向去库存，电解供给端延续下行趋势。铝价继续收紧。
新能源拉动需求
能源结构改善带来的周期性缺电，导致夏季用电高峰期出现电力短缺。 限电政策已从云南、广西等发电侧逐步传导至江浙等用电侧地区。 能源短缺对电解铝产业链的影响也逐渐从上游高耗能电解铝转向下游铝加工。 受限电政策、原材料价格上涨以及下游需求进入淡季影响，下游铝板带箔加工企业开工率下降11%，由55%降至44%。 随着用电高峰期过后缺电问题得到缓解，下游车企（主要是新能源汽车）产销量持续回升，需求回升、缺电问题得到缓解，加工开工率企业有望企稳回升。
短期来看，我们预计2022年电解铝需求将稳步上升，增量主要来自下游汽车行业的新能源汽车以及新能源领域的光伏行业：2021年1-10月中国新能源汽车产量270.1万吨，同比增长164%。 随着未来新热销车型的持续推出以及双碳政策的推动，我们预计2022年中国新能源汽车产销量有望继续快速增长，为新能源汽车的持续增长提供动力。电解铝需求。
新能源领域，2021年1-10月我国累计新增光伏装机容量29.31GW，同比增长34%。 但由于硅等原材料价格上涨，装机量低于年初预期。 我们预计2022年，一方面，由于平价招标项目可以推迟至2022年。另一方面，原材料价格的下降加上能源结构调整的迫切需要，我们预测国内新能源发电预计2022年光伏装机容量将达到75GW，预计带动电解铝需求112.5万吨。 新能源需求强劲增长。 尽管传统需求增速受房地产拖累，但以“白鹤滩-浙江±800kV特高压直流输电工程”为主导的新建特高压项目将持续推动电解铝传统需求增长。 预计2022年我国电解铝需求将增加约74万吨至4067万吨。在不考虑进口影响的情况下，预计全年需求缺口为145万吨。
行业利润扭亏为盈，有望稳步回升
受海外突发事故和部分氧化铝产能技术调试影响，9月份全球氧化铝出现短期供需错配。 随后，受国内河南、山西等地暴雨影响，氧化铝供需错配持续推高氧化铝价格。 至4073元/吨； 同期，双碳政策带来煤炭供应持续收缩以及夏季用电高峰的到来，共同推高煤价至2592元/吨的高位。 煤炭价格大幅上涨也带动电解铝行业自发电成本同期飙升至0.5元/千瓦时（不含税）。 原材料价格和电力成本大幅上涨，导致电解铝生产成本上涨至17975元/吨。 虽然成本端对价格有一定支撑，但由于限电对下游需求以及订单下降的影响，需求支撑较弱，铝价上涨动力不足。 行业利润空间持续被压缩，甚至出现亏损。
煤炭价格大幅调整带动行业自产发电成本下降。 前期氧化铝产能逐步恢复，弥补了短期产能缺口。 并且我们预计，随着海外几内亚矿石进口量快速稳定增加，铝土矿供应充足，氧化铝产能仍超过下游电解铝需求，环节议价能力逐渐下降。供给与需求之间的缺口被填补。 在此背景下，我们预计电解铝行业盈利能力将随着原材料价格和发电成本的下降而出现好转，并且在新能源需求对价格形成的持续支撑下，利润率有望持续走高稳步。
中期：用电结构有待改善，清洁能源用电优势逐步显现。
国内电解铝主要采用火电（煤电）和水电。 目前，火电占88%，水电约占8%，其他清洁能源约占3%； 而全球除中国以外的其他电解来源火电仅占铝产能的25%，清洁能源占比近75%。 我国电解铝行业清洁能源利用仍落后于全球平均水平。
为进一步优化电解铝用电结构，国家发展改革委在发改电价[2021]1239号中提到：鼓励电解铝企业提高电解铝等非水可再生能源利用水平风力发电、光伏发电，减少化石能源消耗。 电解铝企业消耗的非水可再生能源占全社会用电量15%以上，且不低于本省（自治区、直辖市）非水电消纳责任权重激励值的中央政府）上年比例每提高1个百分点，阶梯电价上涨标准相应降低1个百分点。 从国内电解铝产能用电结构来看，目前各地区风电、太阳能等产能合计用电量约为3.3%~14%，距离目标能耗比重仍有较大差距。 我们预计，为进一步落实能源结构改善要求，各地政府将积极推进清洁能源电解铝产能建设。 中期铝电消费结构有望改善，高碳排放产能将进一步受到限制。
长期：需求受益新能源，供给增长弱于需求
海外电解铝产能释放有限
虽然海外电解铝产能占比较低、地区产能布局相对分散，但在国内电解铝产能有上限的前提下，未来全球新增产能将主要在海外。 但考虑到欧盟、加拿大等29个国家或地区已正式提出碳中和和气候中和相关承诺，将其纳入国家法律、提交协议或政策宣言，我们预计这些国家将建设电解铝产能难度还会进一步增加。 此外，考虑到为了实现全球碳排放的减少和最终的碳中和，不仅电解铝企业要实现碳减排，下游铝加工企业也会努力减少加工生产中的碳足迹工艺流程，这将倒逼电解铝企业优化能源结构，减少碳排放。
目前，除中国以外的非洲和亚洲电解铝产能仍以火电为主（其中非洲电解铝火电产能占比近50%，除中国以外的亚洲地区火电产能占比近97%），水电站建设规模相对较小。 与火电相比，它需要更完善的基础设施和配套的法律法规。 但我们预计，几内亚和印度尼西亚目前已具备建设条件的基础设施和政策条件，短期内无法支持配套电解铝产能的水电站建设和运营。 。 预计海外电解铝产能投产速度将相对缓慢，预计2021-2025年海外电解铝新增产能约为294万吨/年。
新能源和轻量化将持续带动电解铝需求
汽车轻量化是低碳发展的重要组成部分。 根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，为实现2028年左右汽车产业碳排放总量提前达峰的总体发展目标，2025年/ 2030/2035年，国内新增乘用车（含新能源汽车）百公里油耗将达到4.6/3.2/2L，新能源汽车占总销量的比重分别达到20%/40%/50%以上，乘用车轻量化平均系数降低12.5%/21.5%/30%。 铝是一种低密度、轻质材料。 铝在汽车上的广泛应用可以有效减轻车身重量。 新能源对轻量化的需求更加迫切。 目前，国内新能源汽车用铝量约为139kg，而燃油汽车用铝量约为78kg。 我们预计，随着汽车轻量化的逐步推进以及新能源汽车市场份额的不断提升，2025年国内汽车领域纯铝用量将达到近570万吨，较2021年增长近一倍。新能源、电解铝下游需求将持续改善。
再生铝有望缓解电解铝短缺
再生铝的碳排放量仅为原铝的3%。
在生产能耗和碳排放方面，由于生产再生铝的主要原料是废铝，无需经过从铝土矿到氧化铝再到电解铝的高能耗、高碳排放流程。 根据IAI的“从摇篮到大门”模型，生产一吨电解铝平均碳排放量约为17吨（包括铝土矿开采、氧化铝提取和电解铝冶炼），而生产一吨再生铝平均碳排放量约为17吨。铝的排放量约为0.6吨（考虑新废铝和旧废铝的冶炼），仅占原铝全流程的3%。 因此，除了有效控制高耗能、高碳排放电解铝产能、优化能源结构外，加大废铝升级利用力度，提高再生铝利用率也是关键铝工业实现“双碳”目标的路径。
国内再生铝供应比例仍落后于全球
2019年全球铝产量（原铝+再生铝）8032万吨，其中再生铝产量1666万吨，占比20.7%。 2019年，中国铝产量4283万吨（原铝+再生铝），约占全球铝供应量的53%。 其中，再生铝产量1139万吨，约占全球再生铝产量的41.4%。 再生铝产量占国内铝总产量的比例为16%。
总体而言，西方发达国家处于领先地位。 铝资源回收利用开发研究起步较早，废铝资源丰富。 因此，废铝回收体系和法规比较完善，回收情况良好。 发达国家再生铝产量比例已普遍超过原铝产量（欧洲、美国、日本再生铝占铝供应总量的50%以上。日本国内铝合金生产已完全使用废铝作为原料）原材料，以及剩余合金和铝半成品的需求依靠进口补充），从再生铝的比例来看，过去十年我国再生铝平均占总产量的15%左右，仍比19%的全球平均水平高出近4%，且远低于日本和欧洲。 美国、美国等国家分别为97.8%、54.9%、48.8%。 我国再生铝工业起步较晚，20世纪70年代末已形成规模。 不过，近年来，我国再生铝产业发展迅速，产量持续增长。 虽然总体上仍落后于发达国家，但未来发展空间广阔。
节能减排拓展再生铝应用空间
据我们测算，自1954年新中国第一家铝厂建立以来，到2020年我国累计生产原铝约4亿吨，目前使用率超过85%。 中国是传统的铝消费大国。 自2000年铝产量突破200万吨以来，产量一直保持快速增长。 2001年至2019年铝产量复合增长率达到19%。 铝制品的使用周期一般为20年。 预计2020年后我国再生铝资源将更加丰富，为我国再生铝产业发展提供有力支撑。 从废铝回收率来看，中国领先世界。
随着碳与能源消费双政策的推动，一方面，汽车轻量化、光伏等新能源行业用铝量持续上升，将继续成为未来铝需求的强劲推动力; 另一方面，国内电解铝产能上限、“双碳”和能源消费控制等政策逐渐削弱原铝供给弹性。 原铝供应弹性将更多取决于政策推进的节奏； 再生铝的能耗和碳排放均低于原铝。 未来，随着废铝的升级利用和回收体系的完善，再生铝的应用空间将不断开拓。 铝供需平衡的计算应综合考虑原铝+再生铝的供需总量。 这里假设2025年再生铝供应量不低于1150万吨（国家发改委《“十四五”循环经济发展规划》）再生铝行业设定了年产量目标1150万吨吨（2025年）。再生铝占铝总需求的比例持续增加，我们预计到2025年全球铝（原生+再生）供需缺口将达到27万吨。
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