綠色礦物將成為21世紀的石油武器？南美“鋰三角”有望成為新中東？

綠色礦物將成為21世紀的“石油武器”？

本文為元氣資本第209篇原創(chuàng)文章

分析師）Yini Lin

微信公眾號）yuanqicapital

核心內(nèi)容

1、或是由于鎳較之于鐵毫無價格優(yōu)勢，動力電池市場對鎳的依賴較鋰更弱。鑒于鈷的成本通常更高，生產(chǎn)商往往轉(zhuǎn)向含鎳量更高、含鈷量更低的電池以降低生產(chǎn)成本。作為結(jié)果，同為上游原材料，鎳和鈷的價格增速遠落后于鋰。

2、截至目前，加拿大鋰礦儲量僅占全球總量的2．5％。2021年，美國鋰礦儲量占全球總量的4％，這一數(shù)字在中國約為7．9％。然而，中國企業(yè)占據(jù)全球65％的鋰加工和精煉產(chǎn)能，盡管中國獲得的鋰礦床僅占全球鋰資源的不到 25％。加拿大、澳大利亞逐步收緊的鋰礦企業(yè)投資限制，加之中國市場上企業(yè)加工能力與其鋰儲量之間的巨大差距，是其轉(zhuǎn)向南美和非洲開采鋰礦的主要原因。

3、超過50％的鋰和銅生產(chǎn)都發(fā)生在缺水嚴重的地區(qū)，這為旨在應(yīng)對氣候變化的清潔能源本身打開了更大的氣候風險敞口。不過，與礦產(chǎn)國將鋰礦開采解讀為“披著綠色革命外衣的新殖民主義”的解讀不同，鋰歐佩克被認為基于資源民族主義——產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是礦產(chǎn)國憑借資源杠桿最大化本國經(jīng)濟外交優(yōu)勢的有效方式。能源革命使得鋰成為白色黃金，其非均勻分布使安第斯南美國家成為潛在的“新中東”。

隨著各國加速減排以確保能源安全與彈性，如今，國際能源安全機制致力于減輕碳氫化合物（尤其是石油）供應(yīng)中斷或價格飆升的風險。

在Bloomberg NEF 的2022年全球鋰離子電池供應(yīng)鏈排名中，中國已經(jīng)連續(xù)第三次占據(jù)主導(dǎo)地位，加拿大、美國分別緊隨其后?；蚴怯捎跉v來擁有最成熟的制造基地以及產(chǎn)業(yè)政策支持，中國、韓國和日本在全球電池制造指標中排名前三。繼2014年超過日本后，美國的電池產(chǎn)能于2016年超過韓國。截至目前，中國占據(jù)全球75％的電池制造產(chǎn)能，90％的陽極和電解質(zhì)生產(chǎn)。電池上游原料鋰價格的上漲促使中國加大對碳酸鹽和氫氧化物精煉廠設(shè)施的投資力度。

△ 2022年全球鋰離子電池供應(yīng)鏈排名（來源Bloomberg NEF）

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電池繁榮，2040鋰需求增長或超40倍

根據(jù)中國海關(guān)總署數(shù)據(jù)，今年前八個月，中國汽車以191萬輛的出口量超越德國，僅隨日本。正如元氣資本此前所言，“引領(lǐng)汽車進入低碳化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化新紀元的特斯拉本誕生于美國。然而，正如20世紀上半葉美國汽車產(chǎn)業(yè)收割歐洲技術(shù)紅利，中國或是本世紀汽車產(chǎn)業(yè)革命的最大受益者”。汽車電氣化產(chǎn)業(yè)革命這一時代機遇是中國汽車出口量躍居全球第二的必要條件。

汽車產(chǎn)業(yè)革命之前，汽車制造廠商競爭力取決于傳統(tǒng)燃油汽車核心三大件，即發(fā)動機、變速箱和底盤。發(fā)動機作為能量轉(zhuǎn)換裝置，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能；變速器將發(fā)動機做功產(chǎn)生的動能傳遞至車輪；而底盤則是汽車的骨骼。三者分別決定汽車的動力性能、操控平順性，和乘客體驗。由于傳統(tǒng)三大件技術(shù)壁壘較高，中國車企競爭力較弱。

汽車產(chǎn)業(yè)革命之后，隨著電動汽車核心三大件，即三電系統(tǒng)——電池、電機和電控，取代燃油時代三大件，這一局面被徹底打破，中國汽車品牌迅速實現(xiàn)超車。同時，乘客體驗從過去單純由底盤決定的乘坐舒適度延伸至更為廣泛的交互體驗。

動力電池作為電動汽車整車性能的關(guān)鍵決定因素，是電動汽車中最昂貴的部件。同時，EV上游電池主要原料在動力電池生產(chǎn)總成本中占比較高。因此，動力電池生產(chǎn)原料的重要性不言而喻。不過，或是由于鎳較之于鐵毫無價格優(yōu)勢，動力電池市場對鎳的依賴較鋰更弱。特斯拉便在標準里程版電動汽車中以鐵鋰電池替代三元鋰電池。

與之類似的是，鑒于鈷的成本通常更高，生產(chǎn)商往往轉(zhuǎn)向含鎳量更高、含鈷量更低的電池以降低生產(chǎn)成本。2019年，中國開始將NMC 811電池陰極商業(yè)化，正是由于鎳含量較高，鈷含量較低（80％鎳、10％鈷和10％錳），其生產(chǎn)成本低于NMC 532和NMC 622電池陰極。

作為結(jié)果，同為上游原材料，鎳和鈷的價格增速遠落后于鋰。鋰作為新能源時代的關(guān)鍵資源，素有White Gold，即“白色黃金”的美譽。根據(jù)Bloomberg于今年7月發(fā)布的預(yù)計，今年全球市場電池金屬原料需求將增長50％，達到480萬噸，其中，鋰需求增長最快，2021年至2030年間或?qū)⒓ぴ鲇馄弑丁?/p>

△ 2020－2030年各電池金屬原料需求增長預(yù)估（來源Bloomberg NEF）

IEA（國際能源署）于2021年5月根據(jù)全球已實施或宣布的能源政策自下而上的評估作出預(yù)測，在全球氣候問題驅(qū)動的情景中，在2040年之前，清潔能源技術(shù)總體礦物需求有望翻番——盡管該需求只有翻兩番才能實現(xiàn)Paris Agreement目標，即將全球升溫幅度穩(wěn)定在“遠低于2°C”。2040年，用于電動汽車和電池存儲的礦物需求或?qū)⒅辽僭鲩L30倍，其中，鋰需求增長或超40倍。

△ 2040年與2020年相比，按情景劃分的清潔能源技術(shù)對特定礦物的需求增長（來源IEA）

需求軌跡預(yù)測在極大程度上受到技術(shù)和政策不確定性的影響，比如鈷的需求增長取決于對電池化學和氣候政策演變推測，而稀土的需求增長取決于風力渦輪機的選擇和政策支持力度。

此外，原材料被認為是能源轉(zhuǎn)型技術(shù)成本結(jié)構(gòu)中的一個重要因素。該組織指出，“在過去十年中，技術(shù)進步與規(guī)模經(jīng)濟將鋰離子電池總體成本降低了90％，這意味著原材料成本比重越來越大，其電池總成本占比已經(jīng)高達50％－70％，這一數(shù)字在五年前僅為40％－50％”。

更高的礦產(chǎn)價格可能會產(chǎn)生這樣一種影響——如果鋰和鎳的價格同時翻番，那么電池產(chǎn)能翻番相關(guān)的所有預(yù)期單位成本下降或?qū)⒈坏窒?/p>

本文作者認為，鋰的價格取決于礦產(chǎn)資源可獲取性與以動力電池為主導(dǎo)的清潔能源產(chǎn)品市場規(guī)模大小和增速，而礦產(chǎn)資源可獲取性與全球礦產(chǎn)儲量、開采速度、資源國政策（e．g． 特許權(quán)使用費），以及宏觀社會經(jīng)濟影響（e．g． 勞動力、能源等生產(chǎn)及運輸成本）息息相關(guān)。

△ 作為以上論斷的印證，擴產(chǎn)能夠削弱甚至抵消勞動力成本飆升帶來的影響（來源S＆P）

△ 左圖與傳統(tǒng)汽車相比，電動汽車中使用的礦物；右圖與其他發(fā)電源相比，清潔能源技術(shù)中使用的礦物（來源IEA）

△ 2015年－2021年全球各市場乘用車電動汽車銷量（來源Bloomberg）

△ 全球各車型電氣化滲透率（來源Bloomberg）

對此，Bloomberg認為，原材料供應(yīng)是碳酸鋰和氫氧化鋰生產(chǎn)的最大制約因素，“2022年，經(jīng)風險調(diào)整后的礦山產(chǎn)能預(yù)計約為673，000噸LCE，與超過676，000噸LCE的需求存在巨大缺口．．．由于需求上升與通脹壓力和供應(yīng)鏈限制同時發(fā)生，電池金屬原料市場或?qū)⒗^續(xù)緊張”。Credit Suisse相信，鋰需求可能在2020年至2025年之間增加兩倍，這意味著其供應(yīng)將捉襟見肘。

與之相似的是，IEA曾經(jīng)指出，“在符合氣候目標的情景中，時至2030年，現(xiàn)有礦山和在建項目的預(yù)期供應(yīng)量估計僅能滿足預(yù)計鋰和鈷需求的一半以及銅需求的 80％”。根據(jù)美國能源部科學與工程研究中心Argonne國家實驗室數(shù)據(jù)，制造單輛電動汽車的鋰離子電池組需要約8千克鋰。美國地質(zhì)調(diào)查局數(shù)據(jù)表明，全球鋰儲量約為2200萬噸，去年全球鋰產(chǎn)量總計10萬噸。這意味著，去年開采的鋰能夠制造近1140萬個電動汽車電池，全球年度電動汽車購買量可能很快就會達到這一水平。

理論上看來，世界鋰儲量足以滿足預(yù)期需求增長。然而，這一假設(shè)建立在這樣一種前提之上，即所有儲備都能投入生產(chǎn)，并且一切儲備都被用于動力電池制造，只是現(xiàn)實并非如此——事實是，僅有少數(shù)公司能夠生產(chǎn)高質(zhì)量、高純度的鋰化工產(chǎn)品；同時，并非世界上所有的鋰都被用于動力電池制造，其在筆記本電腦和手機、飛機、火車和自行車等制造中被廣泛應(yīng)用。2020年，用于電子產(chǎn)品、電動汽車和電網(wǎng)存儲的可充電電池制造是全球鋰最大的應(yīng)用場景，占總需求的71％。

△ 2020年全球鋰礦應(yīng)用場景（來源Gouvernement du Canada）

然而，McKinsey指出，在不久前的2015年，僅有不到30％的鋰需求源于電池生產(chǎn)。彼時，該礦物需求主要來自陶瓷和玻璃（35％）以及油脂、冶金粉末、聚合物和其他工業(yè)用途（逾35％），“到2030年，電池預(yù)計將占鋰需求的 95％，總需求將以每年25％至26％的速度增長，達到330萬至380萬公噸LCE”。

△ 2015年至2030年全球鋰礦應(yīng)用場景占比變化（來源McKinsey ＆ Company）

此外，礦產(chǎn)項目開發(fā)期——即開發(fā)項目從發(fā)現(xiàn)到首次生產(chǎn)，平均耗時16．5年，盡管確切的時間因礦產(chǎn)類型、礦山和地點而異。S＆P Global于2019 年指出，鋰礦需要3年至7年的時間才能得以建成并投入運營。

△ 2010年－2019年全球礦產(chǎn)項目開發(fā)時間（來源IEA）

因此，IEA有理由相信，2025年，世界可能面臨鋰短缺?！?050年，全球需要約20億輛電動汽車上路才能實現(xiàn)凈零排放，而2021年全球電動汽車購買量僅為 660萬輛，盡管遠超2020年的300 萬輛．．同時，2021年全球汽車銷量從2020年的6380萬輛增至 6670 萬輛，這意味著非電動汽車銷量下降了 70 萬輛”。