鈷Co約束新能源汽車的推廣？一文說透！
鈷產(chǎn)品中，硫酸鈷和氯化鈷是最為重要的中間品。其中，硫酸鈷亦可直接應(yīng)用于生產(chǎn)3C使用的鈷酸鋰電池。四氧化三鈷則是最為重要的偏下游產(chǎn)品，主要用于鋰電池正極材料和磁性材料，主要用于新能源汽車的鋰動力電池。
（1）鈷是一種小金屬，廣泛應(yīng)用于鋰電池、高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性材料等領(lǐng)域。
（2）鈷產(chǎn)業(yè)鏈由上游鈷礦開采選礦，中游鈷鹽冶煉加工以及下游鈷的各類應(yīng)用構(gòu)成。鈷的定價主要參照MB報價，鈷精礦價格等于鈷價乘以原料計價系數(shù)，這意味著鈷冶煉企業(yè)以賺取加工費為主。
（3）2016年全球鈷可開采儲量為700萬噸，按照2016年的鈷礦產(chǎn)量，尚可開采58年，這在有色金屬中處于偏高的水平。原生鈷礦很少，有94%的鈷礦伴生于銅礦和鎳礦。
（4）鈷產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游都有一極一家獨大：
上游鈷礦，剛果（金）占了約一半的儲量，且嘉能可、洛鉬和歐亞資源合計也占據(jù)4成以上的市場份額；
中游則是中國的產(chǎn)量占據(jù)了約一半的份額；
下游則是鋰電池占據(jù)約6成的消費量。并且從2011年到2015年的消費增量來看，全部增量幾乎都來自于電池。展望未來，3C的鋰電池需求將平穩(wěn)增長，但新能源汽車動力電池仍將快速增長。
（5）自2016年8月中旬到2017年3月下旬，四氧化三鈷價格從12.55萬元/噸一路上漲并突破30萬，引發(fā)「鈷資源會不會成為新能源汽車普及推廣的資源約束？」的擔憂——我們認為：
鈷現(xiàn)有資源儲量豐富、未來勘探潛力巨大、具有可回收特質(zhì)、鈷礦利潤提升以及電池材料向高鎳低鈷轉(zhuǎn)型等因素共同決定了： 長期來看鈷資源不會對新能源汽車的推廣落地構(gòu)成剛性資源約束。
一. 鈷元素的基本介紹
鈷Co，金屬元素，原子序數(shù)27。鈷是小金屬的一種，銀白色表面略帶粉色，具有鐵磁性，熔點1,495℃，沸點3,520℃，居里點1,150℃。其化學性質(zhì)較為穩(wěn)定，常溫下不與水和空氣發(fā)生反應(yīng)。
雖然直到18世紀后半葉鈷才被化學家發(fā)現(xiàn)，但是人們使用鈷的歷史已達千年之久。古代希臘人和羅馬人利用鈷的化合物制造出藍色玻璃，中國人將含鈷原料運用于陶器釉料，中華民族的藝術(shù)珍寶唐三彩、景泰藍等使用的釉料中就含有鈷元素，色澤艷麗歷久彌新。
1753年，瑞典化學家格·布蘭特（G.Brandt）從輝鈷礦中分離出淺玫色的灰色金屬，因此被人們認為是鈷的發(fā)現(xiàn)者。 1780年，瑞典化學家伯格曼（T.Bergman）制得純鈷，確定鈷為金屬元素。1789年，法國化學家拉瓦錫首次將鈷列入元素周期表中。
二. 鈷產(chǎn)業(yè)鏈介紹
鈷產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游鈷礦石的開采、選礦，中游冶煉加工以及下游終端應(yīng)用組成。鈷的上中下游都呈現(xiàn)出一方勢力占比較大的特征。
上游：礦石儲量和產(chǎn)量方面，非洲的剛果（金）獨占約一半的份額：
中游：冶煉方面，各類鈷鹽、金屬鈷和鈷粉合計也有約一半的生產(chǎn)集中在中國：
下游：消費方面，雖然鈷應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，高溫合金、硬質(zhì)合金和磁性材料等領(lǐng)域都有鈷的身影，但有約60%的鈷用在電池領(lǐng)域。
圖表1：鈷的產(chǎn)業(yè)鏈
鈷作為一種全球定價商品，其定價機制值得特別關(guān)注。MB報價是鈷的核心定價機制。MB報價是由獨立報價機構(gòu)英國金屬導報（MetalBulletin簡稱MB）在詢問貿(mào)易商、供應(yīng)商的基礎(chǔ)上給出的金屬與礦業(yè)的價格基準。每周MB都會報兩次價格。這種定價機制透明度不高，容易引發(fā)市場操控。雖然這一定價機制受到了不少詬病，LME也試圖通過鈷期貨來替代MB鈷定價機制，但實際效果并不明顯。
MB報價決定了鈷（高級、低級）價格后，原料鈷精礦價格也就確定了。原理是這樣的，鈷精礦價格=計價系數(shù)*MB鈷價。計價系數(shù)由鈷礦石品位、行情和供應(yīng)商議價能力等因素綜合決定，通常在0和1之間變動。但計價系數(shù)的變動并不頻繁，往往在一段時間內(nèi)保持不變。或者即使發(fā)生改變，也會有事先的變化規(guī)則。一般來說，鈷價越高，計價系數(shù)也就越高，即越有利于鈷礦生產(chǎn)商。
計價系數(shù)決定后，中游鈷冶煉企業(yè)的加工利潤也就基本決定了。鈷加工企業(yè)加工利潤=MB鈷報價*（1-原料計價系數(shù)） - 加工成本。目前，鈷礦石的計價系數(shù)在0.75到0.8之間。如果采購的是剛果（金）的手抓礦，由于手抓礦主要由普通剛果（金）平民開采，議價能力較弱，計價系數(shù)會相應(yīng)的低一些。因此，對于像華友鈷業(yè)和寒銳鈷業(yè)這類在剛果（金）有鈷原料出口許可證的企業(yè)來說，可以通過在剛果（金）收購手抓礦獲得一定的原料端成本優(yōu)勢。
三. 上游原料：伴生于鎳銅，資源集中，長期看不稀缺
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局USGS發(fā)布的2017礦產(chǎn)品年鑒（Mineral Commodity Summaries）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，已探明的陸地鈷資源量約為2,500萬噸，海洋地殼中的資源量超過1.2億噸。
陸地上的鈷資源絕大多數(shù)蘊藏在剛果（金）和贊比亞的沉積砂巖型銅礦床、澳大利亞及鄰近的島嶼國家和古巴的含鎳紅土礦床以及澳大利亞、加拿大、俄羅斯和美國的鎂鐵礦和超鎂鐵礦的巖漿鎳硫化物礦床中。
鈷主要以銅、鎳的伴生資源形式存在，鎳鈷伴生礦占據(jù)了鈷50%的儲量，銅鈷伴生礦占據(jù)了44%的儲量，原生鈷儲量僅占6%。因此，鈷的供給很大程度上受限于銅、鎳礦的開采。
圖表2：全球鈷資源的存在形式
鈷資源全球儲量約為700萬噸，地理分布不平衡，主要集中在剛果（金）、澳大利亞、古巴、菲律賓、加拿大、俄羅斯等國，前三者的儲量之和占據(jù)了全球70%的份額。
我國儲量約為8萬噸，且原生鈷礦幾乎可忽略不計，98%的鈷來源于銅鈷伴生礦、鎳銅鈷硫化礦和紅土鎳鈷礦。
圖表3：全球鈷儲量分布概況
剛果（金）是陸地鈷儲量最豐富也是年產(chǎn)出最大的國家，西南部舊稱加丹加省擁有全球儲量第一的中部非洲銅帶，從加丹加延伸到贊比亞中北部，長約500千米，寬約60-100千米。剛果（金）的鈷礦石主要來源于可以分為四大類：
圖表4：剛果（金）礦石來源
手抓礦開采手段簡陋，但是礦石品位高。根據(jù)CRU的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，鈷的全球供應(yīng)量中約有10%-15%源自手抓礦。因涉及濫用童工等人權(quán)問題，部分下游企業(yè)如特斯拉、蘋果等紛紛加強供應(yīng)鏈管理，停止手抓礦采購，但我們認為手抓礦的開采短期內(nèi)不會被杜絕。
自有礦基本由嘉能可、洛陽鉬業(yè)、歐亞資源、中國中鐵等大型跨國生產(chǎn)商控制。特別是嘉能可除擁有儲量大品位好的Mutanda 銅鈷礦100%控制權(quán)外，還控股多座礦山，占據(jù)全球鈷礦產(chǎn)量20%以上的份額，在鈷市場有著較大的話語權(quán)。2016年，嘉能可、Tenke（洛鉬持有56%的股權(quán)）和歐亞資源合計生產(chǎn)了4.96萬噸，占總產(chǎn)量的40.3%。
圖表5：全球三大鈷生產(chǎn)商產(chǎn)量占比
自2016年以來，鈷價大幅上漲，加之新能源汽車大發(fā)展長期利好鈷需求。已在鈷冶煉占據(jù)半壁江山的中國企業(yè)近年來也積極走出國門，遠赴剛果（金）收購礦山、設(shè)立工廠以保障原料供應(yīng)。洛陽鉬業(yè)完成收購Tenke項目56%的權(quán)益后躍升全球第二大生產(chǎn)商。
圖表6：截至目前中國企業(yè)在剛果（金）的鈷礦資源
中國企業(yè)加緊剛果（金）布局的同時，其他國家的礦石供應(yīng)商也在積極建設(shè)或勘探新項目。歐亞資源年產(chǎn)1.4萬噸的RTR項目已于今年2月開工建設(shè)，預計2019年正式投產(chǎn)。
按照2016年的儲量和開采量來看，鈷可開采58年，靜態(tài)可開采年限比銅長約20年，更是鉛可開采年限的3倍多，在有色商品中處于較高的位置。
圖表7：鈷、銅、鉛礦可開采時間對比
無論是鈷現(xiàn)有的可開采年限，現(xiàn)在正在建設(shè)和探勘中的項目，還是海洋等地的遠景儲量，鈷的資源都談不上稀缺。并且，從剛果（金）存在手抓礦這一現(xiàn)實來看，剛果（金）的鈷礦勘探仍不充分，鈷礦的勘探潛力仍然很大。
四. 中游冶煉：中國第一，中間品、制成品兩相宜
鈷上游原料開采國和中游冶煉加工國存在較大出入。芬蘭、比利時等國雖無鈷礦，但均有一定規(guī)模的冶煉產(chǎn)能，而資源豐富的剛果（金）提供的精煉產(chǎn)量微不足道。
目前，中國已是全球第一大鈷冶煉加工國。2015年，中國的鈷冶煉產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的49.66%,而在21世紀初時這一占比才4%。近10年來，除2011年和2012年受供需失衡，鈷價下跌影響，國內(nèi)鈷產(chǎn)量增速為負值外，其余年份增速均保持在10%以上的水平。2008年到2015年，中國年均鈷產(chǎn)量增速為15.07%，大幅高于同期全球8.11%的增速。
圖表8：2011-2015年主要CDI會員與非會員精煉鈷產(chǎn)量（噸）
圖表9：全球與中國精煉鈷歷年產(chǎn)量（噸）及增速
鈷中游冶煉的一大特點是中游冶煉產(chǎn)品眾多，存在多條加工鏈條，如：
“鈷精礦-硫酸鈷-四氧化三鈷”；
“鈷精礦-氯化鈷-四氧化三鈷”；
“鈷精礦-氯化鈷-碳酸鈷-四氧化三鈷”；
“鈷精礦-氯化鈷-碳酸鈷-鈷粉”；
“鈷精礦-氯化鈷-草酸鈷 -鈷粉”等。
從圖表10可以看出，這些加工產(chǎn)品往往既是鈷冶煉過程中的中間產(chǎn)品也可以跳出鈷冶煉環(huán)節(jié)直接進入終端應(yīng)用。這些鈷產(chǎn)品中，硫酸鈷和氯化鈷是最為重要的中間品。其中，硫酸鈷亦可直接應(yīng)用于生產(chǎn)3C使用的鈷酸鋰電池。四氧化三鈷則是最為重要的偏下游產(chǎn)品，主要用于鋰電池正極材料和磁性材料，主要用于新能源汽車的鋰動力電池。
圖表10：鈷產(chǎn)品工藝流程圖
圖表11：鈷產(chǎn)品簡介
五. 下游應(yīng)用：存量增量皆看電池
近年來鈷的消費也呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢，全球鈷消費量從2011年的7.5萬噸上漲至2016年的9.5萬噸，年均增長4.84%；同期中國從25343噸上漲至46000噸，年均增長12.66%。
圖表12：全球與中國2011-2016年歷年總消費量（噸）及增速
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電池、高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性材料、粘接劑、催化劑、陶瓷色釉料等是鈷的主要下游應(yīng)用。對比2015年和2011年全球及中國鈷消費結(jié)構(gòu)來看，電池可謂是獨占鰲頭。不僅存量占比第一，占了約50%的份額。增量上更是獨占，2015年較2011年全球鈷消費凈增加18000噸，而電池就凈增加了18500噸。中國則是增量的20098噸中有18831噸用于電池消費。
圖表13：2011和2015年全球鈷消費結(jié)構(gòu)及增速
圖表14：2011和2015年中國鈷消費結(jié)構(gòu)及增速
鈷的具體消費結(jié)構(gòu)方面，中國和全球存在著巨大的差異。2015年全球44.09%的鈷用于電池，而中國這一比例高達76.59%。而高溫合金和硬質(zhì)合金這兩個全球第二、第三大鈷消費，合計消費占比達28.50%，而中國僅占比9.46%。鈷消費結(jié)構(gòu)的巨大差異，一方面表明中國是全球鋰電池的加工廠，另一方面也表明在高溫合金和硬質(zhì)合金這些高附加值產(chǎn)品方面，中國和全球先進國家仍有不小的差距。
圖表15：2015年全球與中國的鈷消費結(jié)構(gòu)
鋰電池這一鈷最重要的下游應(yīng)用可以進一步劃分為3C產(chǎn)品（計算機computer，通信communication和消費電子ConsumerElectronics）電池、電動車動力電池和鋰電池儲能設(shè)備等三大類。
傳統(tǒng)上，3C產(chǎn)品用的鈷酸鋰電池一直占據(jù)著鋰電池的大頭。據(jù)統(tǒng)計2011年全球鋰電池產(chǎn)量為12.52Gwh，其中3C電池產(chǎn)量為11.22Gwh，占比達89.62%，而當年動力電池和儲能鋰電池分別為0.84Gwh和0.46Gwh，僅占比6.71%和3.67%。
圖表16：2011-2017年鋰離子電池的消費結(jié)構(gòu)（Gwh）
但近年來隨著新能源汽車的發(fā)展，特別是中國新能源汽車爆發(fā)式增長，動力電池產(chǎn)量呈爆發(fā)式增長——2016年動力電池產(chǎn)量為29.39Gwh首次超過3C的29.17Gwh，成為鋰電池的第一大用途。2016年動力電池產(chǎn)量是2011年產(chǎn)量的34.99倍。
儲能電池在此期間也獲得了大幅增長，從2011年的0.46Gwh上升至6.18Gwh，增長了8.24倍。相比之下，3C電池2.6倍的增長要遜色很多。并且自2014年以來，3C電池消費增速已大幅放緩。而動力電池和儲能仍有望維持較高增速。
不過，對于3C消費增速也不必過于悲觀，手機電池雙電芯、可穿戴設(shè)備一旦實現(xiàn)快速普及仍有望階段性的刺激3C鈷酸鋰電池消費增速。若按照每臺智能手機電池容量2800mah計算，2017年全球智能手機對鈷的需求約為18237.38噸，假設(shè)2021年智能手機平均電池容量為3000mah，則需消耗鈷約2.25萬噸。若我們的假設(shè)成立，則2018年到2021年手機電池消費增速為5.4%。
圖表17：部分3C電子產(chǎn)品全球出貨量
圖表18：部分3C產(chǎn)品的鈷需求量
2017年對于新能源汽車及其車用鋰電池來說是個重要的年份。2016年之前，新能源汽車的主要驅(qū)動力是中國的巨額補貼和一線城市的車牌政策優(yōu)惠。2016年全球新能源汽車銷量為77.44萬輛，其中中國獨占了50.7萬輛，占比為65.47%。
2017年隨著中國新能源汽車補貼退坡，現(xiàn)有的新能源汽車銷量基數(shù)已較高，車牌政策優(yōu)惠的邊際拉升作用也將明顯下降。但另一方面，特斯拉的首款平民車型model3正式量產(chǎn)，歐美傳統(tǒng)汽車巨頭明顯加大了新能源汽車的投入。新能源汽車發(fā)展的核心驅(qū)動力從單一的中國政策刺激轉(zhuǎn)向多元驅(qū)動，包括 特斯拉產(chǎn)品下沉放量 ， 歐美傳統(tǒng)車企加速轉(zhuǎn)向新能源 以及 中國新能源汽車政策更加關(guān)注質(zhì)量和效益兼顧 這三大驅(qū)動力轉(zhuǎn)變。這新的三個核心驅(qū)動力意味著新能源汽車有著更為堅實的市場化發(fā)展基礎(chǔ)，也有著更為牢靠的發(fā)展前景。
圖表19：電動汽車分類
并且在具體的技術(shù)路徑上，電池動力汽車和插電混合電力汽車的競爭優(yōu)勢已越發(fā)明顯。上文提到的2016年全球新能源汽車銷量統(tǒng)計上便只統(tǒng)計了這兩類新能源車，油電混合動力汽車和增程式電動汽車并未納入統(tǒng)計。
在車用鋰電池方面，三元電池后來居上的特征也越來越明顯。并且三元電池本身也正在快速的從低鎳的NCM111、NCM523，向高鎳的NCM622、NCM811和NCA轉(zhuǎn)移。
圖表20：主流電池材料的優(yōu)劣
圖表21：主流廠商車型使用電池材料
圖表22：新能源汽車生產(chǎn)量及預測
假設(shè)2017年全球新能源汽車銷售110萬輛，中國銷售70萬輛，每輛新能源汽車的電池容量為35Kwh，電池能量密度為150Wh/kg，2017年三元材料在電池材料中的占比為30%，且三元材料含鈷量取NCM523作為代表，則2017年全球新能源汽車的鈷消費量為9401.7噸中國新能源汽車的鈷消費量為5982.9噸。
假設(shè)2020年全球新能源汽車銷量400萬輛，中國銷售200萬輛，每輛車電池容量為40Kwh，電池能量密度為200Wh/kg,三元材料再電池材料中占比為60%，三元材料平均含鈷量取“20%NCA，30%NCM811和50%NCM622”作為均值代表，則2020年全球和中國的新能源汽車鈷消費量分別為46742.4噸、23371.2噸。
圖表23：新能源汽車鈷需求量預測
六. 長期來看，鈷不會成為新能源汽車發(fā)展的資源約束
自2016年8月中旬，以代表性的產(chǎn)品四氧化三鈷價格來看，價格從12.55萬元/噸一路上漲，到了2017年3月下旬價格已突破30萬元/噸，并且到目前為止價格依舊維持在30萬元附近。鈷價暴漲也引發(fā)了鈷會不會成為新能源汽車發(fā)展普及資源約束的擔憂。
圖表24：2014-2017年7月四氧化三鈷價格
我們認為短期來看，由于鈷礦的供給釋放可能難以跟上需求的快速增長，鈷價仍有望維持在相對高位。但長期來看：
一、鈷現(xiàn)有的儲量并不稀缺，可開采年限也較長；
二、鈷的資源勘探仍不充分，未來發(fā)現(xiàn)新鈷礦的空間很大；
三、鈷是可回收的，隨之積蓄量的增加，回收鈷的量也會增加；
四、隨著鈷價的大幅上漲，鈷礦開采利潤豐厚，伴生鈷的銅礦和鎳礦也會考慮到鈷的利潤而加大開采力度，并且從價格中長期走勢來看，銅價和鎳價也走出了中長期的底部；
五、是隨著三元材料向高鎳低鈷材料轉(zhuǎn)移，單位電池材料能量密度的提升，單位電池容量用鈷量也會大幅下降。
綜合這五方面的因素，我們認為長期來看，鈷不會成為新能源汽車普及推廣的剛性資源約束。
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