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中国金属矿业经济研究院娄银霄

摘要：作为主要新能源矿产，我国的镍、鈷、锂资源保有量各不相同，受限于资源储量或禀赋以及开采技术，三类矿产对外依存度高达70%、95%不等。我们分析，随着新能源产业链发展的全面提速和升级，对锂、镍等金属材料的应用需求将稳定增长；而钴由于其资源和产能的限制因素所导致的行业技术研发的去钴化倾向，将使未来存在一定程度的不确定性。了解应用趋势，以便做出科学合理的资源布局。

一、新能源矿产开发利用状况

（一）镍资源分布集中，硫化镍矿增量不足，红土镍矿为主要开发方向

镍资源全球分布较为集中，红土镍矿占六成，硫化镍矿占四成。储量前三大国家印度尼西亚（23.6%）、澳大利亚（22.5%）、巴西（12.4%）合计占全球镍资源储量的58.50%；资源类型主要为红土镍矿，澳洲兼具红土镍矿和硫化镍矿。年，全球探明镍储量约万金属吨，39%为硫化镍矿，61%为红土镍矿。

全球镍矿生产总体上保持增长的态势，年达到万吨金属镍。全球镍矿生产集中度也较高，其中印尼（29.8%）、菲律宾（15.7%）、俄罗斯（10.1%）三个国家约占全球镍矿产量的56%，而中国镍矿产量仅约占全球约4%。从企业主体看，全球镍矿供应格局较为分散，镍矿龙头企业市占率较低，仅俄罗斯镍业和淡水河谷的份额超过5%。

硫化镍矿增量不足，红土镍矿为主要开发方向。全球镍资源储备丰富、且回收较为成熟，预计镍资源不会成为全球镍下游产业发展的主要瓶颈；但另一方面，受益于新能源汽车需求的持续抬升，大规模、高品位硫化镍矿资源稀缺给电池等领域镍的需求增长带来压力，随着高冰镍技术突破，红土镍矿将是未来全球镍项目开发的主要方向。

高冰镍新工艺试产成功，标志着生产工艺环节，已经成功打通从红土镍矿到硫酸镍（三元前驱体原料）的供给路径。此前，镍产业链从不同的矿产原料端出发，主要分为两条生产主线，一条是硫化镍矿-高冰镍-电解镍-不锈钢/合金/硫酸镍，另一条是红土镍矿-镍铁/含镍生铁-不锈钢，两条生产线之间并行。最近青山集团的高冰镍试产成功，打通了红土镍矿-高冰镍-硫酸镍这一条供给路线。意味着未来供应端应对不锈钢和电池不同领域的需求，可实现灵活调节。

我国镍资源储量少、对外依存度高，镍资源禀赋较差，加大在印尼镍冶炼投资和红土镍矿开发利用。近年来，中国镍资源未有较大寻矿发现，储量基本稳定，年储量和资源量分别为万吨，约占全球镍资源总储量3%。由于印尼在进口镍矿所占比重较大，印尼的禁矿令带来的影响不可忽视，目前国内镍资源来源已转至菲律宾、新喀里多尼亚等国家。同时，也对印尼禁矿令展现乐观预期，包括中资企业在内的资本加大了对印尼镍冶炼设施投资，预计和不锈钢相关的镍生铁产业将部分从中国向印尼转移；另一方面，除镍铁外中资也在加大印尼等国家的红土镍矿开发。

（二）钴作为伴生矿副产品开发利用，产地集中且产量增长有限

钴资源产地集中，刚果（金）占比近半。年世界探明钴储量万吨，主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚和俄罗斯，总量约占世界钴总储量80%。其中，刚果（金）储量万吨，占全球钴储量48%，居世界第一位。然而，由于地缘政治风险、基础设施相对落后等原因，开采、运输、加工等环节仍然令市场担忧。

天然钴开采难度极大，多为伴生矿副产品开发利用，产量受制于主矿的市场情况。98%的钴是作为于铜、镍矿的副产品被开采出来；其中，约60%的钴来自于铜矿。因此，钴矿开采会显著受到铜、镍等主金属需求的影响。在铜矿、镍矿的产量没有显著增加的背景下，钴的产量增长十分有限。

钴资源供给集中度高，我国钴资源对外依存度高达95%。我国钴资源缺乏，钴矿储量仅8万吨，占全球1.1%；年我国矿产钴产量仅金属吨，占1.4%；70%钴资源分布在甘肃、山东、云南、青海、山西六个省份，其中甘肃以30%份额位居全国第一。但我国钴资源存在着品位低，分离难度较高等问题。我国钴资源对外依存度高达95%以上，嘉能可等行业巨头对全球钴供给有着巨大的影响。近年来中资企业加大了海外钴矿的投资开发，在刚果（金）10座钴矿中获得了其中3座控股矿山，产能有望占到全球钴矿供给的一半。

在布局资源的同时，我国坚持抓钴产品的精炼加工环节。从年到现在，世界精炼钴的主要产地由非洲转向欧洲，又转向了我国。年，全球精炼钴产量2.7万吨，其中刚果（金）吨，苏联吨，赞比亚吨，三个国家精炼钴产量占全球比例达77%。年后，我国精炼钴的产量迅速增加、超越芬兰，已连续十三年位居第一大精炼钴供应国。年全球精炼钴产量13.6万吨，其中中国的精炼钴产量为9万吨，约占全球的66%。

钴再生利用率有望达到20%以上。根据CDI统计，年之前，全世界钴的产量中大约18%来自于再生钴，此后由于铜镍矿伴生钴矿产量逐步提高，以及钴价持续走低，回收钴在全球供应中的占比逐渐下降。目前全球范围内规模较大的再生钴企业主要有优美科、格林美、邦普、赣州逸豪优美科等，涉及再生钴规模大约1万吨左右。随着我国等主要国家加强动力电池全生命周期循环利用，预计未来钴再生利用率总体将稳步增加，达到20%以上。

（三）锂资源供应高度垄断，新能源汽车产业发展促进锂矿开发

锂资源集中在澳大利亚、智利、阿根廷和中国四国，矿石锂主要分布在澳大利亚，其余地区以卤水锂为主。锂在地壳中的含量约为0.%，全球锂资源开发储量约为万吨（金属量），探明储量约为万吨（金属量）。全球锂资源主要分布在亚洲和南美洲，集中在澳大利亚、智利、阿根廷和中国四国，占比达95%。我国锂资源很丰富，仅次于智利，占全球18%的储量。

锂在自然界中主要存在于锂矿石、盐湖锂和锂云母中，主要分为卤水锂资源及矿石锂资源。卤水锂资源主要为氯化物、碳酸盐、硫酸盐三种形式。矿石锂为锂辉石及锂云母两种形式。锂矿石如锂辉石资源，主要分布在澳大利亚；其余地区以卤水锂矿资源为主。

全球锂资源供应格局呈现出高度垄断的特点。全球四大锂资源供应厂商，SQM、Rockwood和FMC三家均是从卤水中提取锂的厂商，占据了全球锂资源供应量的35%左右。Talison则是精锂矿石供应厂商，目前被中国天齐锂业收购。

随着新能源汽车产业的快速发展，锂矿资源开发获得新动能。其中，南美盐湖扩产计划是产量增加的主要力量，SQM在年年初获股东大会通过融资11亿美元推进产能扩张计划，预计到年公司产量达到18万吨，保持20％的市占率；同时，澳洲氧化锂精矿供应从年开始急剧增加。

我国锂资源丰富，但禀赋差、开采难度大，锂产量只占7%，70%依赖进口。我国锂资源主要有盐湖、锂辉石和锂云母三种，其中盐湖锂占比83%，主要分布在青海和西藏；锂辉石占比15%，主要分布在四川；锂云母占比2%，主要分布在江西。盐湖锂浓度和镁锂比是衡量盐湖品质的重要指标，浓度高、镁锂比低更有利于锂盐提取；国内盐湖镁锂比普遍较高，且绝大部分分布在青海、西藏等生态脆弱地带，开采难度非常大，实际量产有限。

与南美的低镁锂比盐湖提锂相比，在生产成本方面仍然存在很大的提升空间。未来，随着锂资源开发进程加快产能释放及其他的因素影响下，市场价格若持续下行，诸多成本高、缺乏资源的企业就很难再支撑下去，甚至会出现亏损和停产。为了在激烈的市场竞争中实现可持续发展，加大科技投入，提升和优化工艺，降低生产成本是每个高镁锂比盐湖提锂企业需要考虑的问题。

二、新能源矿产应用趋势

作为新能源电池的主要原料，镍、鈷、锂三大主要金属矿产在近期应用需求的稳定发展趋势不容置疑。但长远来看，钴因其资源和产能的限制、以及应用中易被其他材料替代的特性，或导致其应用消费大起大落。

（一）新能源汽车产业为镍需求主要增长点

镍未来的供需结构可能分化为“镍铁-不锈钢”、“电解镍-动力电池”两条产业链，不锈钢是目前全球镍消费核心，未来仍将保持平稳增长。短期内由不锈钢需求稳健增长带动镍需求。中长期动力电池接力，有望成为镍需求的重要爆发点。

1、新能源汽车带动硫酸镍需求增长

随着新能源汽车销量快速增长，以及高续航里程要求三元正极材料高镍化发展趋势已定，未来电动汽车动力电池所需的硫酸镍需求或将进入爆发期。“硫酸镍-三元前驱体-正极材料-动力电池”将构成主要下游应用需求。

硫酸镍盐主要对应下游需求包括电池材料（81%）、电镀（约17%）、以及其他化工领域（2%）等。根据麦格里数据，推算年全球硫酸镍产量约20.9万吨（金属量）；受益于下游动力电池领域需求快速提升，预计硫酸镍产量规模将快速增长，预计-年复合增长率约20%。

2、技术升级路线对高镍正极+硅基负极的应用具有促进作用

符合安全性要求的下一代锂电池升级的全固态研发方向，对高镍正极+硅基负极的应用具有促进作用。全固态锂电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池，可以继续沿用目前的正负极材料体系；也由于电池安全性的提高，对正负极材料稳定性的要求也不再那么苛刻，从而更有利于采用更高能量密度的正负极材料。如，正极更有利于采用高镍的三元材料，负极则更有利于采用硅碳负极乃至锂金属等高能量密度材料。乐观估计可能在年左右投入商业化使用，这将间接带动镍应用需求的增长。

（二）钴五年内消费增长潜力大，长期存在不确定性

钴的优良特性使其广泛应用于航空航天、机械制造、电池等多个领域。但由于其资源稀缺性，且化学性质与镍、铁等相近，一旦钴被规模化应用，业者就会努力寻找其替代品，减少钴的使用。这也导致了钴消费的大幅波动和价格的大起大落。

全球钴的终端消费中，电池占了近60%的份额。其中消费电子领域的钴酸锂电池约占43%；动力电池（三元电池）约占15%，但这是未来成长最快的领域；但由于钴的储量和开发产能的限制，电池研发的减钴路线注定了未来应用需求存在不确定性。

1.钴在动力电池领域的消费在快速增长后或出现减缓

首先，新能源汽车是未来几年钴消费增长最快的领域。年，全球新能源汽车销量达到万辆，其中乘用车万辆。预计年和年全球新能源乘用汽车销量将分别达到万辆和万辆，拉动动力电池需求从当前的Gwh分别增长至Gwh和Gwh左右。

中国坚定不移的推进新能源战略，其中电动车是最重要的组成部分，目前看其产业链远比氢能、天然气等其他方式更为成熟。而电池路线中，三元锂电依然是主流之一，并将在乘用车领域占据绝对主导地位，新能源汽车的大发展总体上将大大拉动钴的消费量。

其次，新一代电池将降低对钴的依赖度，行业的持续“减钴”化技术研发线路、远期新能源汽车动力电池甚至可能完全无钴趋势（如锂硫电池、锂空气电池），将导致行业对钴的需求增速减缓。

由于钴的储量和产能的问题，各大动力电池厂商不断地尝试降低钴含量的电池配方。国外的特斯拉，国内的蜂巢能源等，都在进行基于无钴正极材料和电解液材料的技术创新；同时，有些公司舍弃三元锂电池转而选择无钴的磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和固态电池，如比亚迪公司采用了基于磷酸铁锂电池的刀片技术和以蜂窝能源为核心的无钴镍锰电池。由此带来的结果是，新能源汽车中的钴消费量可能出现大幅的波动。

具体来看，当前主流的型三元电池含钴为g/kwh，而行业内正在密集研发的9系高镍三元电池含钴已减至40g/kwh。如果大规模推广，即便单车带电量提升一倍，平均每辆车的钴消费量也会降低60%以上。在全固态三元电池大规模使用的时候（预计年前后），钴的单车含量可能进一步下降50%。因此，到年动力电池领域的钴消费量很可能低于年的消费量。而此后如果出现锂硫电池等新体系电池替代，动力电池甚至将不再含有钴。

2.钴在消费电池领域的消费前景

消费电池领域尤其是智能手机领域的钴酸锂电池是当前钴消费的最大用户。随着5G时代的来临，消费电池领域有望迎来3-4年左右的黄金期，进一步拉动钴消费的增长。

但年以后，全固态三元电池的出现可能对钴酸锂电池存在的替代威胁，降低钴在消费电池领域的应用。高端手机对价格敏感性低，替代难度较大；但在充电宝、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备及低端智能手机等领域对钴酸锂电池有较大的替代性威胁。目前三星实验室研发的全固态三元电池已经实现了Wh/L的能量密度，优于钴酸锂的体积能量密度（Wh/L），且有很好的柔性和更高的安全性，未来有望率先应用于消费电子领域。

未来3-4年左右，消费电子领域的钴消费积极看好，但远期消费同样存在较大的不确定性。

综上分析，未来5年内，新能源汽车的大发展和5G的应用将为钴带来一个消费增长的高峰期；同时，在无钴技术成熟之前钴的基本面将保持相对紧缺；中期来看，固态电池和磷酸铁锂电池的普及也将缓解钴资源供应的压力；长期则将带来巨大不确定性。

（三）锂金属应用需求有望持续增长

锂作为电化当量最大的金属、密度小、高比能量，成为生产电池的最佳材料，亦被列为“二十一世纪的清洁能源”。在新能源应用领域前景广阔。其主要应用领域如下：

?冶金、电子、玻璃陶瓷、石油化工、电池、橡胶、钢铁、机械等传统工业。

?医疗等高科技领域。

?航空航天、高铁、核电等高科技工业领域。

-年锂下游需求的年均增速达到16.6％，-锂下游需求的年均增量在6万吨左右。消费领域锂电的增速在年、年将高于往年，主要基于动力电池的需求扩张和5G换机潮的到来；而传统领域的消费增速料将逐步趋缓。

1.新能源电池领域应用需求撑起锂应用巨大空间

锂电池是唯一成功实现了商业化应用的电池，其他技术尚处于研发阶段，预计20年内难以被替代，且将很快替代铅酸电池和镍氢电池，升级替代后的新一代电池中锂所占比重更大。

年中国市场锂离子电池需求总量预计将达到.5GWh，同比增长30.5%，增速较前两年有大幅提升；预计至年国内新能源汽车带动锂电池需求量达.7GWh，折算碳酸锂当量22.4万吨，年复合增长率达28.8%。

2.其他领域对锂的需求也将稳定增长。

储能电池发电系统、再生能源并网、备用电源促使了储能领域对锂离子电池的需求，将呈现爆发式增长；3C数码消费品主要包括手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机和可穿戴设备等，对锂电池需求将平稳增长；锂的主要传统工业用途包括陶瓷与玻璃、润滑脂、原铝生产、制冷剂、聚合物生产和其他等，总体需求平稳。

三、结论

作为主要新能源矿产，我国的镍、鈷、锂资源开发各有不同，但受限于资源储量或禀赋以及开采技术，三类矿产对外依存度高。在新能源汽车产业带动下，动力电池应用将成为镍和锂需求爆发的引擎，需求将大幅增长，相比而言，钴由于其资源和产能的限制因素，行业技术研发存在去钴化倾向，随着技术路线的升级，消费存在不确定性。