鈷Co約束新能源汽車的推廣？一文說透！
鈷產品中，硫酸鈷和氯化鈷是最為重要的中間品。其中，硫酸鈷亦可直接應用于生產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。
?。?）鈷是一種小金屬，廣泛應用于鋰電池、高溫合金、硬質合金、磁性材料等領域。
?。?）鈷產業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用構成。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，這意味著鈷冶煉企業以賺取加工費為主。
（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。
?。?）鈷產業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4成以上的市場份額；
中游則是中國的產量占據了約一半的份額；
下游則是鋰電池占據約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「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：
鈷現有資源儲量豐富、未來勘探潛力巨大、具有可回收特質、鈷礦利潤提升以及電池材料向高鎳低鈷轉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℃。其化學性質較為穩定，常溫下不與水和空氣發生反應。
雖然直到18世紀后半葉鈷才被化學家發現，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現者。 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. 鈷產業鏈介紹
鈷產業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用組成。鈷的上中下游都呈現出一方勢力占比較大的特征。
上游：礦石儲量和產量方面，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集中在中國：
下游：消費方面，雖然鈷應用領域廣泛，高溫合金、硬質合金和磁性材料等領域都有鈷的身影，但有約60%的鈷用在電池領域。
圖表1：鈷的產業鏈
鈷作為一種全球定價商品，其定價機制值得特別關注。MB報價是鈷的核心定價機制。MB報價是由獨立報價機構英國金屬導報（MetalBulletin簡稱MB）在詢問貿易商、供應商的基礎上給出的金屬與礦業的價格基準。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*MB鈷價。計價系數由鈷礦石品位、行情和供應商議價能力等因素綜合決定，通常在0和1之間變動。但計價系數的變動并不頻繁，往往在一段時間內保持不變。或者即使發生改變，也會有事先的變化規則。一般來說，鈷價越高，計價系數也就越高，即越有利于鈷礦生產商。
計價系數決定后，中游鈷冶煉企業的加工利潤也就基本決定了。鈷加工企業加工利潤=MB鈷報價*（1-原料計價系數） - 加工成本。目前，鈷礦石的計價系數在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，計價系數會相應的低一些。因此，對于像華友鈷業和寒銳鈷業這類在剛果（金）有鈷原料出口許可證的企業來說，可以通過在剛果（金）收購手抓礦獲得一定的原料端成本優勢。
三. 上游原料：伴生于鎳銅，資源集中，長期看不稀缺
根據美國地質調查局USGS發布的2017礦產品年鑒（Mineral Commodity Summaries）的統計數據，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，鎳鈷伴生礦占據了鈷50%的儲量，銅鈷伴生礦占據了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CRU的統計數據，鈷的全球供應量中約有10%-15%源自手抓礦。因涉及濫用童工等人權問題，部分下游企業如特斯拉、蘋果等紛紛加強供應鏈管理，停止手抓礦采購，但我們認為手抓礦的開采短期內不會被杜絕。
自有礦基本由嘉能可、洛陽鉬業、歐亞資源、中國中鐵等大型跨國生產商控制。特別是嘉能可除擁有儲量大品位好的Mutanda 銅鈷礦100%控制權外，還控股多座礦山，占據全球鈷礦產量20%以上的份額，在鈷市場有著較大的話語權。2016年，嘉能可、Tenke（洛鉬持有56%的股權）和歐亞資源合計生產了4.96萬噸，占總產量的40.3%。
圖表5：全球三大鈷生產商產量占比
自2016年以來，鈷價大幅上漲，加之新能源汽車大發展長期利好鈷需求。已在鈷冶煉占據半壁江山的中國企業近年來也積極走出國門，遠赴剛果（金）收購礦山、設立工廠以保障原料供應。洛陽鉬業完成收購Tenke項目56%的權益后躍升全球第二大生產商。
圖表6：截至目前中國企業在剛果（金）的鈷礦資源
中國企業加緊剛果（金）布局的同時，其他國家的礦石供應商也在積極建設或勘探新項目。歐亞資源年產1.4萬噸的RTR項目已于今年2月開工建設，預計2019年正式投產。
按照2016年的儲量和開采量來看，鈷可開采58年，靜態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
無論是鈷現有的可開采年限，現在正在建設和探勘中的項目，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，但均有一定規模的冶煉產能，而資源豐富的剛果（金）提供的精煉產量微不足道。
目前，中國已是全球第一大鈷冶煉加工國。2015年，中國的鈷冶煉產量占全球產量的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，國內鈷產量增速為負值外，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量（噸）
圖表9：全球與中國精煉鈷歷年產量（噸）及增速
鈷中游冶煉的一大特點是中游冶煉產品眾多，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，這些加工產品往往既是鈷冶煉過程中的中間產品也可以跳出鈷冶煉環節直接進入終端應用。這些鈷產品中，硫酸鈷和氯化鈷是最為重要的中間品。其中，硫酸鈷亦可直接應用于生產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：鈷產品工藝流程圖
圖表11：鈷產品簡介
五. 下游應用：存量增量皆看電池
近年來鈷的消費也呈現穩步增長態勢，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用。對比2015年和2011年全球及中國鈷消費結構來看，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年全球鈷消費結構及增速
圖表14：2011和2015年中國鈷消費結構及增速
鈷的具體消費結構方面，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%。鈷消費結構的巨大差異，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合金這些高附加值產品方面，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構
鋰電池這一鈷最重要的下游應用可以進一步劃分為3C產品（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備等三大類。
傳統上，3C產品用的鈷酸鋰電池一直占據著鋰電池的大頭。據統計2011年全球鋰電池產量為12.52Gwh，其中3C電池產量為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構（Gwh）
但近年來隨著新能源汽車的發展，特別是中國新能源汽車爆發式增長，動力電池產量呈爆發式增長——2016年動力電池產量為29.39Gwh首次超過3C的29.17Gwh，成為鋰電池的第一大用途。2016年動力電池產量是2011年產量的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、可穿戴設備一旦實現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電子產品全球出貨量
圖表18：部分3C產品的鈷需求量
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動力是中國的巨額補貼和一線城市的車牌政策優惠。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，現有的新能源汽車銷量基數已較高，車牌政策優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，歐美傳統汽車巨頭明顯加大了新能源汽車的投入。新能源汽車發展的核心驅動力從單一的中國政策刺激轉向多元驅動，包括 特斯拉產品下沉放量 ， 歐美傳統車企加速轉向新能源 以及 中國新能源汽車政策更加關注質量和效益兼顧 這三大驅動力轉變。這新的三個核心驅動力意味著新能源汽車有著更為堅實的市場化發展基礎，也有著更為牢靠的發展前景。
圖表19：電動汽車分類
并且在具體的技術路徑上，電池動力汽車和插電混合電力汽車的競爭優勢已越發明顯。上文提到的2016年全球新能源汽車銷量統計上便只統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轉移。
圖表20：主流電池材料的優劣
圖表21：主流廠商車型使用電池材料
圖表22：新能源汽車生產量及預測
假設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展的資源約束
自2016年8月中旬，以代表性的產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。鈷價暴漲也引發了鈷會不會成為新能源汽車發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，未來發現新鈷礦的空間很大；
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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