碳酸锂产业链全景梳理

  行业发展带动关键矿物原料价格大大波动，其中碳酸锂价格“过山车”行情可谓万众瞩目。中国作为全球最大的锂盐生产国和消费国，产业链亟待金融衍生品新工具来管理锂价异动风险。恰逢2023年广期所碳酸锂期货和期权合约及相关业务、规则公开征求意见，国信期货有色及研究团队持续对新品种跟踪，将推出一系列新品种行业相关专题报告，为投资者系统分析产业链梳理行业要点，为新品种上市做准备。

  2023年6月14日，广州期货交易所在公网发布了重要的公告，就碳酸锂期货合约及相关业务规则公开征求意见，这在某种程度上预示着“万众瞩目”的碳酸锂期货合约距离正式上市又进了一步。自2015年汽车加速发展开始，碳酸锂价格仿佛坐上了不知何时为止的“过山车”，价格的大起大落令整个锂产业链都在呼吁碳酸锂合约加速上市，以此通过金融工具来达到规避价格波动风险的目的。此外，碳酸锂目前现货市场复杂的定价机制也需要期货的上市来起到价格发现的作用。而中国作为全球最大的锂盐生产国和消费国，国际定价权却无法匹配其产能和消费的优势地位。因此，碳酸锂期货上市不仅能帮助当前企业在某些特定的程度上规避价格波动的风险，而且能在全球碳中和的大背景下提升我国在金属板块的国际定价话语权。

  锂是目前已知的最轻的金属，由于其高活性和易燃性，常被用于多种工业应用，如陶瓷、玻璃、润滑脂等，被誉为“工业味精”。而随着全球“双碳”目标的发展，许多国家已把发展新能源汽车作为核心的战略性新兴起的产业之一，动力电池作为新能源汽车最核心的组成部分之一，行业也迎来了蓬勃发展。而由于锂拥有各种已知元素中最高的标准氧化电势，适用于和储能领域，所以被全球市场公认为是具有战略意义的“白色石油”，并被我国列为战略性新兴起的产业矿产。

  锂虽然被称为“稀有金属”，但它在地壳中的丰度约为0.0065%，在金属中排名仅次于铜。据美国地质调查局USGS最新多个方面数据显示，全球锂资源总量修改为9800万吨，全球锂资源储量约为2600万吨，折合碳酸锂当量约为1.38亿吨。如果按照2020年全球大约40万吨LCE供给量和需求量来测算，锂资源储量的静态保证年限目前已超过200年。

  由于具备高活性，锂在自然界中只能以化合物的形式存在。从形态上来看，锂可大致上可以分为卤水锂和硬岩锂两大类。硬岩型锂资源主要以锂矿石的形式存在于锂辉石、锂云母等含锂岩矿中，卤水型锂资源主要以盐湖的形式存在。而在这三种主要锂矿资源中，盐湖卤水占了全球锂资源储量约80%，锂辉石和锂云母矿则占比较少。此外，除了硬岩锂和卤水锂，锂资源同样存在于黏土型矿中。据相关数据统计，2022年全球锂矿提锂占比超过50%，仍然是最主要的锂资源供应来源。盐湖卤水资源则因其相比来说较低的提锂成本和大量的锂资源储量而被加大开发力度。

  中国锂资源储量丰富，据USGS统计数据，2022年中国锂资源量为680万吨，位居世界第六，而锂资源储量为200万吨，位居世界第四。其中，盐湖卤水型资源占了我国锂资源的约79%，大多分布在在我国青海和西藏两地；剩余则以硬岩型存在，锂辉石资源大多分布在在四川甘孜州和阿坝州，锂云母资源则大多分布在在江西宜春地区。

  国外的锂资源具有品位良好、分布集中的特点。澳大利亚是全球锂辉石矿的主要分布地，锂矿资源非常优质，且开采历史悠远长久，一直作为全球锂矿资源的主要产地之一。由阿根廷、智利、玻利维亚三国组成的南美锂三角区域则是盐湖卤水的主要分布地，其锂资源储量占据全球约50%。且因其盐湖镁锂比低、锂离子浓度高、品位较高，以此来降低了提取锂的成本。非洲矿产资源储量丰富，成矿条件好，人力成本较低，探测潜力巨大。此外，欧美锂矿资源由于其坐拥的锂黏土资源，同样具有可观的发展前景。

  作为锂矿资源加工后的直接产品，锂盐大多数都用在锂产业链中的中游正极和下游锂电池和终端新能源汽车的应用。锂盐主要有三种——碳酸锂、氢氧化锂和氯化锂，而碳酸锂和氢氧化锂按照品质的不同又可大致分为级和工业级两种。

  碳酸锂目前市场占比近50%，是锂盐产品中用量最多的产品。根据品质的不同，碳酸锂又分为工业级碳酸锂（碳酸锂含量为98%—99%）和电池级碳酸锂（碳酸锂含量大于99.5%）。其中，工业级碳酸锂主要是通过锂辉石等矿石或者盐湖卤水提取，作为传统陶瓷、玻璃等行业的原材料之一，或者用于制备六氟磷酸锂和金属锂。而电池级碳酸锂则主要是通过提纯工业级碳酸锂而得，用于制备钴酸锂、锰酸锂、中低镍三元材料和磷酸铁锂等锂离子电池的正极材料。同碳酸锂一样，氢氧化锂依据品质不同也可分为工业级（LiOH含量不小于56.5%）和电池级（LiOH含量为56.5%至57.5%）。工业级氢氧化锂大多数都用在润滑脂的制备。区别于用于中低镍正极材料制备的电池级碳酸锂，电池级氢氧化锂大多数都用在中高镍正极的制备。此外，两种盐的制备工艺也有所差别，碳酸锂也能够最终靠苛化法制备氢氧化锂。氯化锂是制取金属锂的主要的组成原材料，可用于空气调节领域，用作助焊剂、干燥剂、化学试剂或用于制焰火。

  锂产业链的中游——锂电材料，主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成。其中，正极材料是电化学性能的决定性因素，直接决定了电池的单位体积内的包含的能量和安全性，从而进一步影响电池的综合性能；金属锂和六氟磷酸锂则分别可用于负极材料和电解液。目前正极材料中应用最广泛的是三元正极材料和磷酸铁锂，对应市场占比超过90%。三元材料中目前应用最广泛的是NCM523，NCM811和NCA系正极因动力电池高镍化趋势近年来占比在逐步提升——据GGII统计，2022年，NCM523的产量占比高达42%，NCM811和NCA系合计占33%，而NCM111和NCM333仅占5%；而据EVTank预计，2023年NCM523的产量占比将随着高镍化趋势降至33%，NCM111和NCM333缩小至2%，NCM811和NCA系正极将提升至45%。

  锂产业链中的下游和终端应用主要为锂离子电池和新能源汽车、领域组成，其中锂离子电池大致上可以分为动力锂电池和容量性锂电池。新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要是依靠新型能源驱动的汽车，动力锂电池是其最主要的供能来源。目前全球新能源乘用车的销量在近年来电池技术不断突破和有关政策的扶持下，渗透率已由2020年的约3%增长至约13%，而中国新能源汽车的渗透率已高达27%。此外，领域在全球碳中和的大背景下正在全力发展，有望成为拉动锂资源需求量开始上涨的第二驱动力。

  目前锂离子电池市场仍处于快速地发展中。据《中国锂离子电池行业发展白皮书（2023年）》显示，全球2022年锂离子电池出货总量957.7GWh，同比增长70.3%，中国出货总量为480GWh，同比增长超118%，出货占全球量约50%；从出货结构来看，全世界汽车动力电池出货量为684.2GWh，同比增长84.4%；储能电池出货量159.3GWh，同比增长140.3%；小型电池出货量114.2GWh，同比下滑8.8%。所以目前动力电池仍是锂离子电池的主流，但基于储能的增速在2022年已超过动力电池，综合而言，储能和动力电池的发展将进一步扩展锂离子电池的出货量，从而进一步拉升锂的下游需求。

  动力电池中，三元电池和磷酸铁锂电池占据了绝大多数。据EVTank统计，2022年全球三元电池装机量的占比高达57%，磷酸铁锂电池的占比也约为42%，而其他电池的占比仅为1%。国内方面，我国动力电池三元和磷酸铁锂电池的装机量也高达99%。区别于全球数据来说，中国动力电池出货量主要占比来源于磷酸铁锂电池，而全球主要呈现三元、铁锂并驾齐驱的格局。

  总结来说，锂金属从曾经的“工业味精”到现在的“白色石油”，其对应产业链也经历了结构性变革。目前锂产业链的上游原料端主要是矿产资源，最重要的包含锂辉石矿、锂云母矿及盐湖卤水等资源；对应矿端生产的锂盐产品最重要的包含氢氧化锂、碳酸锂和氯化锂，前两种锂盐根据品质的不同又可分为电池级和工业级。中游基本的产品为正极材料、六氟磷酸锂及金属锂，下游及终端占比最高的分别为动力锂电池和新能源汽车。碳酸锂期货合约的上市将发挥其价格发现功能，加强完善锂产业链，为公司可以提供金融工具来达到规避价格波动风险的目的，并同时在全球碳中和的大背景下提升我国在新能源金属板块的国际定价话语权。