锂行业深度：云母提锂-中国锂资源重要补充.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据 (人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金钢铁指数 3323 沪深 300 指数 5069 上证指数 3524 深证成指 14844 中小板综指 13339 相关报告 1. Q2 布局拥有国内锂资源公司 -锂行业跟 踪报告， 2021.4.5 2.包头硅铁停产，政策加码，继续首推鄂 尔多斯 -硅铁点评， 2021.3.7 3.硅铁 碳中和下钢铁产业链最佳弹性 品种 -钢铁行业深度报告， 2021.2.21 4.乌兰察布能耗双控对硅铁硅锰影响分析 - 硅铁、硅锰行业跟踪点评， 2021.1.24 5.继续把握结构性机会，细分龙头有望一 枝独秀 -钢铁行业 2021 年 .， 2020.12.23 倪文 祎 分析师 SAC 执业编号： S1130519110002 niwenyi 锂行业深度： 云母 提锂 -中国锂资源重要补充 投资建议 &投资标的 我们认为，随着云母提锂的技术定型、成本快速下降、废渣消纳疑虑消除， 其未来将成为国内锂资源的重要补充之一 ， 国轩等电池厂商的入主即是最好 的证明 。 2020 年即是云母提锂元年， 判断宜春地区云母提锂产能上限有望 达到 10-15 万吨级别，云母路线相关标的价值重估之路还在进行中 ， 看好永 兴材料最有希望成长为云母龙头 。 测算永兴 21-23 年碳酸锂贡献 利润 5.3 亿元、 10.5 亿元、 12.3 亿元 ； EPS 为 1.83 元、 2.91 元、 3.30 元， PE 为 44 倍、 28 倍、 25 倍。 维持 “买入” 。 核心逻辑 云母提锂是国内锂资源的重要补充 中国优质锂资源稀缺。 全球优质锂资源集中在澳洲锂矿和南美盐湖，而 我国锂资源高度依赖进口，国内锂原料产量占全球比例仅 24%，锂盐加 工产能却高达全球近 70%，保障资源供给具有高度的战略意义 。 资源为王背景下，锂云母矿产资源优势开始显现。 云母资源主要分布在 “亚洲锂都”江西宜春，探明氧化锂储量折碳酸锂当量超过 600 万吨。 随着锂云母提锂工艺优化，锂云母已实现规模化生产，其储量丰富、原 矿成本较低的优势逐渐显现，发展锂云母提锂将成为中国战略性需要。 锂云母战略地位提升的重要原因：技术突破 +成本下降 +废渣循环利用 18 年以前，由于锂云母品位低、渣量大、含氟 等 问题，云母提锂技术尚 未成熟。 19 年以来，以永兴为代表的复合盐低温焙烧技术 +固氟技术 + 隧道窑技术，使得云母提锂技术取得重大突破， 20 年规模化生产和技术 进 一步升级，提锂成本现已经显著下降。目前四家云母提锂企业（永兴 材料、南氏锂电、飞宇新能源、江特电机）均实现核心提锂工艺的转 变，生产成本已经从之前的 10 万元 /吨降到现在的 3.5-4.5 万元 /吨。 锂云母废渣的循环再利用 ， 也是市场一直疑虑的问题，我们认为，当前 长石足够消纳 未来宜春锂 10 万吨规模 带来的废渣量；同时，随着锂云 母废渣更多综合利用项目的研发推广，其资源价值将被更深度的开发 ： 锂云母原矿含钽、铌、锂、铷、铯等多种稀有金属， 副产品 长石粉 是陶瓷、玻璃材料；钽铌主要应用于航空航天、电子等，对外销售 可覆盖锂云母选矿支出。对废渣综合利用主要应用于混凝土、水泥 砂浆和水泥等建筑材料，及制备陶瓷和建筑陶粒、分子筛等 。 根据永兴材料投资者交流会，中国第二大陶瓷基地 高安 有 近 300 条 生产线， 单条线 需原料 800 吨 /天，其中长石 原料 200 多 吨 /天， 合 计 每天 对应长石需求量 6 万吨 /天。永兴目前 1 万吨碳酸锂产能对应 长石产量 3000 吨 /天， 意味着 足以 容纳宜春地区云母提锂量未来 至 少 达到 10-15 万吨体量 。 风险提示 碳酸锂价格不及预期 ； 云母提锂企业扩产进度不及预期 。 2237 2444 2652 2859 3067 3274 3482 20 07 13 20 10 13 21 01 13 21 04 13 国金行业 沪深 300 2021年 07月 12 日 资源与环境研究中心 钢铁 行业研究 增持 （ 维持评级 ） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、云母提锂是国内锂资源的重要补充 .4 1.1 全球锂资源分布不均，国内优质资源稀缺 .4 1.2 资源为王背景下，锂云母矿产资源优势开始显现 .5 1.3 下游锂电 池巨头入局，开启锂云母资源争夺战 .8 二、锂云母战略地位提升的重要原因：技术突破 +成本下降 .8 2.1 技术成型 云母提锂 五大技术路线 .9 2.2 成本快速下降 云母提锂具备经济性和产业化能力 .12 三、打消市场 疑虑：锂云母废渣可循环再利用 .14 四、投资建议 &投资标的始终看好云母提锂龙头 永兴材料 .16 4.1 投资建议 .16 4.2 标的：始终看好云母提锂龙头 永兴材料 .16 五、风险提示 .18 图表目录 图表 1： 2020 年主要锂资源国查明资源量情况（万吨） .4 图表 2：全球锂资源储量占比，中国占 6%.4 图表 3：本土锂企业资源自给率（ %） .4 图表 4：我国锂云母资源占比最小 .5 图表 5：我国锂云母集中在江西和湖南地 区 .5 图表 6：宜春锂资源分布图 .6 图表 7：宜春钽铌矿各类资源储量 .6 图表 8：江西宜春主要锂云母提锂公司技术对比与产能情况 .7 图表 9：宜春市拥有采矿权的含锂矿山基本情况梳理 .7 图表 10： 2020 年 全球动力电池装机份额 .8 图表 11： 2020 年国内动力电池装机份额 .8 图表 12：三种提锂技术对比 .9 图表 13：锂辉石和锂云母矿石样本 .10 图表 14：锂辉石和锂云母物化性质比较 .10 图表 15：锂云母硫酸盐焙烧法 生产碳酸锂的工艺流程图 . 11 图表 16：云母提锂五大主流技术路线 . 11 图表 17：锂云母提锂生产 1 吨电池级碳酸锂成本拆分（元）（不含税） .12 图表 18：锂辉石提锂生产 1 吨电池级碳酸锂成本拆分（元）（不含税） .13 图表 19：永兴材料、江特电机成本梳理 .13 图表 20：永兴材料云母提锂工 艺流程与降本方案 .14 图表 21：锂云母选矿工艺流程 .15 图表 22：锂云母精矿成分组成 .15 行业深度研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 23：钽铌精矿和长石粉的成分组成 .15 图表 24：永兴材料云母提锂生产成本已下探至 3.2 万元 /吨（不含税） .17 图表 25：永兴材料锂云母矿山布局 .17 行业深度研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、 云母提锂是 国内锂资源的 重要补充 1.1 全球锂资源 分布 不均 ，国内优质资源稀缺 全球优质锂资源集中在澳洲锂矿和南美盐湖 根据中国锂矿资源调查报告，锂矿类型分为卤水型和硬岩型两大类， 其中卤水型锂矿包括盐湖卤水型锂矿和地下卤水型锂矿，硬岩型锂矿 包括花岗伟晶岩型锂矿和花岗岩型锂矿。 南美“锂三角”锂资源 量 占 60%，中国锂资源 储量 占 6%。 根据 美国 地质调查局 USGS 数据，截至 2020 年末，全球锂资源量约 8600 万吨， 其中 南美“锂三角”地区（智利、阿根廷和玻利维亚交界处的高海拔 湖泊和盐沼）的锂资源量之和约占全球锂资源总量的近 60%，其他资 源量丰富的国家还有澳大利亚、美国和中国，其中澳大利亚锂资源量 为 630 万吨且大部分为硬岩型锂矿，是 世界上最大的硬岩型锂矿出口 国。 我国锂资源储量约占全球锂资源储量的 6%。 图表 1： 2020 年主要锂资源国查明资源量情况（万吨） 图表 2：全球锂资源储量占比，中国占 6% 来源： USGS，国金证券研究所 来源： USGS，国金证券研究所 中国 优质锂资源稀缺性凸显 锂行业未来三年供需维持紧平衡状态，根据 我们 测算， 2021-2023 年 锂行业分别短缺 8.78 万吨 、 7.54 万吨、 6.89 万吨（折 LCE）， 判断 中 长期锂盐价格中枢或维持在 8-10 万元 /吨。 我国锂资源 高度 依赖进口。 2020 年我国锂原料产量占全球比例仅 24%， 基础锂盐冶炼产能却高达全球的 69%， 我国掌握了全球绝大多数的锂 加工产能，但锂资源的自供能力明显不足， 2020 年原料自供率仅 32%。 锂资源端由于开发条件各异，产能不具备可复制性，扩张周期长、资 本开支大，同时受制于部分国家政策限制，锂资源的获取和控制难度 也非常大。因此保障资源供给具有高度的战略意义，围绕锂资源的争 夺战也会越加激烈。 锂资源自主可控重要性凸显，中国本土优质锂资源将迎来价值重估。 拥有本土锂资源供应的企业不仅能够实现成本可控，同时供应稳定性 更高。国内锂资源竞争优势开始显现，在资源价格上涨下利润弹性可 期。 图表 3：本土锂企业资源自给率（ %） 企业 锂资源 资源自给率 天齐锂业 泰利森锂矿 、参股 SQM、四川锂精矿、扎布耶盐湖 100% 赣锋锂业 MRL、 Pilbara、 AVZ 包销、 Cauchari-Olaroz 盐湖、 Sonora 锂黏土、一里坪盐湖等 35% 蓝科锂业 察尔汗盐湖 100% 藏格控股 察尔汗盐湖 100% 西藏矿业 扎布耶盐湖 100% 玻利维亚 , 24% 阿根廷 , 23% 智利 , 11% 美国 , 9% 澳大利亚 , 8% 中国 , 6% 其他 , 19% 行业深度研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 企业 锂资源 资源自给率 永兴材料 江西云母矿 100% 融捷锂业 甲基卡锂矿 100% 江 特 电机 江西 云母 矿，锂精矿 50% 盛新锂能 业隆沟锂矿，银河资源、 AVZ 包销，现货采购 20% 雅化集团 银河资源包销，李家沟锂矿、 Core 锂业潜在包销、现货采购 0% 天宜锂业 Pilbara、 AMG 包销 0% 来源：各 公司公告 ，国金证券研究所 中国锂资源以盐湖为主，锂云母占比最小 根据中国地质调查局的地球资源利用报告书， 我国锂资源量约 714 万 吨，主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省区。 锂资 源分布总体相对集中，青海、西藏和四川锂资源储量占国内锂资源储 量的绝大部分，其中西藏和青海为盐湖卤水型，硬岩型锂矿主要分布 于四川、江西、新疆等地。 我国盐湖锂资源量占比超过 80%， 其中青海地区资源量 310.04 万吨， 西藏地区 222.3 万吨，湖北地区 50.61 万吨。锂辉石占比 10.9%，四 川地区资源量 76 万吨。锂云母占比 7.5%，江西地区 34.2 万吨 ，湖南 地区 16.5 万吨 。 我国盐湖卤水镁锂比极高和自然条件恶劣，盐湖提锂受到限制，因此 锂的来源以锂云母矿和锂辉石矿为主。 图表 4：我国锂云母资源占比 最小 图表 5：我国锂云母集中在江西和湖南地区 产地 资源量（万吨） 锂资源形式 青海 310.04 盐湖卤水 西藏 222.3 盐湖卤水 四川 76 锂辉石 湖北 50.61 盐湖卤水 江西 34.2 锂云母 湖南 16.51 锂云母 其他 4.35 合计 714.01 来源：中国地质调查局，国金证券研究所 来源：中科院盐湖所，国金证券研究所 1.2 资源为王背景下， 锂云母矿产资源优势 开始 显现 江西宜春被誉为 “亚洲锂都 ”，位于铜鼓 -宜丰 -奉新 -高安成矿带之上，坐拥 全球最大的多金属伴生锂云母矿。 世界锂云母资源主要分布在津巴布韦、加拿大、美国、墨西哥和中国 等地。其中中国的锂云母资源主要分布在江西宜春、湖南正冲和尖峰 岭、广西栗木等地。 据宜春地区锂资源类型及工业应用报告等政府资料， 宜春市及其 下属管辖地拥有探明可利用氧化锂储量逾 258 万吨， 折碳酸锂当量约 636 万吨， 可生产出氧化锂品位在 4%左右的锂云母精矿约 6250 万吨。 其中宜春钽铌矿可开采氧化锂的储量为 110 万吨，占全国储量的 34%、 世界储量的 7%，是世界最大的锂矿山之一。 由于早期宜春锂云母矿勘 探工作不完全，因此实际的储量规模可能更高。 宜春锂矿石资源有两类：一类是露天含锂矿石，该类矿石风化度高、 云母片大，现已能选别出高品位锂云母精矿，实现工业化生产；另一 类是地下含锂瓷石矿，该类矿石埋藏深度大、云母片细、难选别，该 类矿石由于难选 别，现只开采用作玻陶行业，没能将资源充分利用。 行业深度研究 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 南部新坊矿权集中品位高，宜丰奉新矿权分散品味稍低。 宜春位于 “袁 州 -宜丰 -奉新 ”成矿带之上，锂瓷石资源丰厚。全市（除宜春钽铌矿外） 氧化锂含量 0.4%以上的锂矿企业采矿权 16 个，探矿权 4 个。宜春锂 云母矿资源分布主要集中于两个区域，总体呈现表现为南高北低的态 势： 一是宜春市袁州区新坊镇， 即江西钨业所属的宜春钽铌矿所在地， 也是目前在产的主要锂云母矿山，原矿品味较高（ 0.8%左右）； 二是宜 丰县及奉新县，包括宜丰县花桥乡、同安乡及奉新县上富镇等。 这部 分地区矿权零散分布（品味 0.4%-0.7%），以前多数是将原矿作为陶瓷 原料直接出售。 图表 6：宜春锂资源分布图 来源：宜春钽铌矿，国金证券研究所 图表 7：宜春钽铌矿各类资源储量 氧化锂类型 储量（吨） 平均品味（ %） Ta2O5 15051 0.0098 Nb2O5 12608 0.0082 Li2O 1082362 0.708 Rb2O 336948 0.2204 Cs2O 37373 0.0244 来源：宜春钽铌矿，国金证券研究所 江西 宜春 目前 有四家企业 具备云母提锂技术和成熟产线 ，其中永兴材料 已 有 1 万吨、规划 达到 3 万吨云母提锂产能 ； 南氏锂电已有 6 万吨云母提锂 产能；江特电机已有 1.5 万吨云母提锂和 1.5 万吨锂辉石提锂产能， 目前 规划进行锂辉石提锂产线兼容改造，其云母提锂产能将逐步提升至 2 万吨 / 年以上 ；飞宇新能源已有 2 万吨云母提锂产能， 远期计划实现 4 万吨 /年碳 酸锂产能。 除此之外，宜春钽铌矿（ 414）主要做云母矿采选，直接销售锂云母精矿 给南氏锂电等企业；宜春矿业公司作为宜春市的锂云母资源整合收储平台， 直接控股和参股了近 20 个锂矿山。 行业深度研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 8： 江西宜春主要锂云母提锂公司技术对比 与 产能 情况 公司 提锂工艺 锂盐产能 2020 锂盐产量 锂盐规划 产能 永兴材料 复合盐低温焙烧技术 +固氟技术 +隧道窑 1 0.9 3 南氏锂电 复合盐焙烧 +回转窑 6 1.5 江特电机 复合盐焙烧 +回转窑 1.5 0.4 2 飞宇新能源 复合盐焙烧 +回转窑 2 0.7 4 来源： 公司公告，国金证券研究所 图表 9： 宜春市拥有采矿权的含锂矿山基本情况梳理 权益人 持股比例 采矿权公司 位置 矿山 开采方式 资源储 量（万 吨） 可采储 量（万 吨） Li2O 品位 生产规 模（万 吨 /年） 宜春钽铌矿（ 414） 宜春钽铌矿有限 公司（ 414） 袁州区新坊乡 宜春钽铌矿 露天开采 14213 9956 0.38% 231 永兴材料 70% 花桥矿业 宜丰县花桥乡 宜丰县化山瓷石矿 露天开采 4507 2616 0.39% 100 46% 花锂矿业 宜丰县花桥乡 宜丰县白水洞高岭 土矿 露天开采 565 25 江特电机 100% 江特电机 宜丰县同安乡 狮子岭锂瓷石矿 露天开采 1403 0.55% 60 51% 宜春新坊铌钽 袁州区新坊乡 宜春新坊钽铌矿 露天开采 356 60 36% 博鑫矿业 袁州区 何家坪钽铌矿 南氏锂电 49% 金子峰矿业有限 公司 奉新县上富镇 奉新县金峰硅矿厂 露天开采 4 1 飞宇新能源 70% 春友锂业 宜丰县花桥乡 宜丰县花桥大港瓷 土矿 露天开采 9192 0.51% 150 宜春矿业 100% 奉新县矿业有限 公司 奉新县上富镇 奉新县塘下含锂瓷 石矿 地下开采 15 12 3 奉新县郭家含锂瓷 石矿 19 17 3 奉新县富华瓷石矿 12 10 3 宜春矿业 51% 奉新联明永利矿 业有限公司 奉新县上富镇 奉新县联盟陶瓷土 矿 露天开采 3001 2674 20 宜春矿业 51% 奉新县上富镇金 港钾长石矿 奉新县上富镇 奉新县金港钾长石 矿 露天开采 10 6 2 宜春矿业 30% 江西鼎兴矿业有 限公司 宜丰县同安乡 宜丰县同安乡东槽 鼎兴瓷土矿 露天开采 54 51 5 宜丰县第一瓷矿 地下开采 2 宜丰县同安乡鹅颈 瓷矿 地下开采 2 宜丰县同安乡同安 瓷矿 地下开采 5 宜丰县同安乡党田 瓷矿 地下开采 2 宜春矿业 100% 高安市矿业开发 公司 高安市伍桥镇 高安市伍桥瓷石矿 地下开采 高安市联合丁家瓷 石矿 高安市华林山 镇 高安市华峰瓷石矿 高安市高华瓷石矿 来源： 各公司公告，宜春矿业官网 ，国金证券研究所 锂云母矿产资源优势 开始 显现 之前锂云母面临成分复杂、品位较低等天然局限性，造成提炼难度大、 所生产碳酸锂质量难以达到电池级水平等问题。近年来，云母提锂技 术有所突破，采用硫酸盐焙烧法以及固氟工艺和尾矿处理技术，云母 提锂已实现连续生产，有效的避免了氢氟酸腐蚀设备以及氟化氢气体 污染问题；同时提锂与沉锂工艺的改进，显著降低了碳酸锂的生产成 行业深度研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 本。另外，通过对副产品长石粉、石英以及钽铌锡精矿的回收利用， 可抵消部分锂云母精矿的生产成本。 随着锂云母提锂工艺的优化，锂云母已实现规模化生产，其储量丰富、 原矿成本较低的优势逐渐显现，因此发展锂云母提锂将成为中国战略 性需要。 1.3 下游锂电池巨头 入局，开启 锂云母 资源争夺战 2020 年全球动力电池 厂商 中， 宁德时代占据 24.6%份额，国轩高科占据 2.2%份额，国内动力电池厂商中，宁德时代占据 50%份额，国轩高科占据 5.2%份额。宁德时代和国轩高科是全球知名的锂电池供应商，宁德龙头地 位稳固，国轩是国内动力锂电池先导者之一。 为维稳上游锂资源的稳定供 应，全球电池厂、主机厂、材料企业围绕上游资源的材料抢夺战愈演愈烈。 图表 10： 2020 年全球动力电池装机份额 图表 11： 2020 年国内动力电池装机份额 来源： SNE，国金证券研究所 来源：中汽协，国金证券研究所 国轩高科与宜春经济技术开发区签约布局上游锂云母资源 根据公告，国轩高科于 2021 年 3 月 24 日与宜春市矿业有限责任公司 签署了合作协议，双方共同出资 10,000 万元设立合资公司宜春国 轩矿业有限公司。其中， 国轩高科 占合资公司注册资本 51%；宜春矿 业占合资公司注册资本 49%。 宜春市拥有丰富的锂矿资源，锂电新能源产业发展基础条件优越，宜 春市正致力于发展锂电新能源首位产业，引进锂电新能源行业头部企 业，全力打造全球有影响、全国排前列的锂电新能源产业城市。基于 双方共同的发展愿望和相互契合的发展优势，公司拟在宜春实施建设 国轩高科锂电产业园项目，并规划于宜春建立公司供应链区域总部， 并设立研究院、验证院、检测院等研究机构。 江西省宜春市锂电新能源产业发展规划实施方案提出，确保 2020 年实现碳酸锂产量超 12 万吨。按照制造 1GWh 磷酸铁锂电池约需要 550 吨碳酸锂， 1GWh NCM 三元锂电池约 需要 710 吨碳酸锂计算， 12 万吨磷酸铁锂电池可满足约 218GWh 磷酸铁锂电池或 169GWh NCM 三元锂电池的生产需要。 宁德时代 不排除参与锂云母资源开发。 宁德此前相继投资加拿大锂业公司、 认购澳洲锂矿商 Pilbara 股权， 并与嘉能可、北美锂业、格林美等通过系列 资本运作及长单等形式，建立从锂资源（包含锂矿及回收两种渠道）、碳酸 锂及氢氧化锂、三元前躯体、磷酸铁锂及三元材料等完整充实的上游原材 料布局版图。 2021 年 5 月，宜春市委书记于秀明率队赴福建宁德时代新能 源科技股份有限公司学习考察，宁德时代董事长曾毓群会见考察团一行。 二、 锂云母战略地位提升的重要原因：技术突破 +成本下降 行业深度研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 2.1 技术成型 云母提锂 五大技术路线 根据锂资源的存在形态，提锂技术可分为矿石提锂和盐湖提锂，其中矿石 提锂又分为锂辉石提锂和锂云母提锂。矿石提锂和盐湖提锂适用于不同类 型的原料、采用不同的生产工艺、产出不同品级的锂盐产品。 根据中国有 色金属工业协会锂业分会的资料，我国生产碳酸锂与氢氧化锂的主要原料 仍以锂辉石为主，矿石提锂在制备氢氧化锂方面具备一 定的优势。 矿石提锂工艺相对成熟，可直接生成各种深加工锂产品，副产品少， 对矿源的品质要求较低，但对制备低端工业级锂产品不具备成本优势。 盐湖卤水提锂具有成本相对较低的优势，一般直接产品为工业级碳酸 锂，需要经过一定的提纯技术方可转化为深加工锂产品，提锂技术难 度相对较高，技术通用性差，不同盐湖资源禀赋需要不同的提锂技术， 副产品较多，一般为钾肥、硫酸钾镁肥、硼镁矿等，且盐湖开发一次 性投入较大。 锂辉石锂含量通常高于锂云母，更适合生产含锂原材料。但我国锂辉 石矿资源少，主要依赖澳洲等地进口，供应保障稳定性不足。我国拥 有亚洲储量最大的锂云母矿，因此从资源禀赋和开发成本的角度，锂 云母提锂具有一定优势。 图表 12： 三种提锂技术对比 盐湖提锂 锂辉石提锂 锂云母提锂 资源方面 青海盐湖中的锂资源占我国锂储量的80%以上，储量丰富 我国锂辉石矿资源量少，国内锂辉石 提锂加工企业原料供应的 90%依赖进 口 我国拥有亚洲储量最大的锂云母矿， 资源丰富 生产成本 生产成本一般较低 主要依赖进口，运输成本高，造成生产成本过高 生产成本占优 技术难度 青海盐湖卤水中含镁较高，单位含锂量偏低，镁锂分离技术难度大 原料化学组成较稳定简单且杂质含量 很低，因此生产工艺流程简单，技术 难度小 锂云母相对含锂量低，云母提锂技术 受到制约 面临现状 青海省盐湖提锂技术取得重大突破，但企业产能释放仍面临挑战 依赖国外进口 现阶段我国云母提锂仅占矿石提锂的 2%左右，提取技术上的突破将会带来 巨大的开发空间 主要提锂 技术 吸附法、煅烧浸取法、萃取法和膜 法、沉淀法、电渗析法 硫酸焙烧法、氯化焙烧法、石灰石焙 烧法、压煮法 石灰石烧结法、硫酸盐焙烧法、硫酸 法、氯化焙烧法和压煮法 来源： 轻金属 ，国金证券研究所 锂云母成分复杂，比锂辉石提锂难度大 锂辉石是一种辉石族矿物，化学式为 26，理论上含 2 8.03%，锂辉石共有 -锂辉石， -锂辉石， -锂辉石三种变体，通常需 要将稳定的天然锂辉石矿（ -锂辉石）通过高温焙烧转变为活性较高 的 -锂辉石后再进行后续的提锂工艺。经过采选之后，一般的化学级 锂精矿中的 2含量通常为 5%6%。原矿品位 1%-1.5%。 锂云母是一种层状铝硅酸盐矿物，其化学式为 21+（ 24210） （ ， ） 2，其中 = 00.5， 2含 量为 3.3%7.74%，另外还含有钾、铝、硅、氟等杂质，锂云母精矿采 选后 Li2O 含量通常为 2.0 3.5%，常含铷、铯等。 原矿品位较低，一 般为 0.3%-0.6%。 行业深度研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 13：锂辉石和锂云母矿石样本 图表 14：锂辉石和锂云母物化性质比较 名称 锂辉石 锂云母 化学式 LiAlSi2O6 K( Li,A)3Si3AlO10(OH,F)2 理论品味 8.0% 7.8% 实际品味 1.5%-7.0% 3.0%-4.0% 晶型 单斜晶系 单斜晶系 外观 柱状、粒状、板状 层状 颜色 灰白、灰绿、黄 紫、粉 密度 3.0-3.2 2.8-2.9 莫式硬度 6.5-7.0 2.0-3.0 典型矿山 澳大利亚 格林布什矿山 江西宜春 钽铌矿 来源：百度图片，国金证券研究所 来源：国金证券研究所 锂辉石 本质 是含锂的硅铝酸盐，从化学式来看，锂云母成分更加复杂， 提取过程中主要面临杂质较多， 其中氟元素在反应过程中易产生氢氟 酸，腐蚀设备，造成生产无法连续，因此锂云母 在原料提炼和锂盐提 纯上难度更大 ；锂云母中 2 含量相对锂辉石更低，单耗更大， 所以 云母提锂加工环节成本比锂辉石提锂更高。 锂云母提锂方法主要有石灰焙烧法、硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、氯化焙 烧法和压煮法。 目前，经过过年的反复尝试，硫酸法基本被淘汰，厂商多 使用复合盐 焙烧法 ，且基本定型。 硫酸法 可以细分为硫酸焙烧浸渍法和硫酸浸出法。 硫酸焙烧浸渍法由 于焙烧温度太高，导致能耗过高，并且锂的提取率也较低，已经逐渐 被硫酸盐焙烧法所取代。硫酸浸出法 直接使用硫酸溶液对锂云母进行 矿浆搅拌浸出， 粒度小于 180 m 的锂云母精矿与浓硫酸质量比为 1.2:1，在液固比为 2.5:1、温度为 138的条件下搅拌浸出 10h，锂浸 出率达 94.18%。 硫酸盐焙烧法最早源于 1909 年德国学者 Wadman 提出的硫酸钾法， 以硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硫酸亚铁等单一硫酸盐或复合硫酸盐作 为焙烧助剂，与锂云母在 8501000下焙烧，焙砂经水或稀硫酸浸出 后实现锂的溶出。 由于硫 酸法造成对设备的腐蚀问题严重，且 含氟 问题突出，对产线 运 行不达标准，因此，该方法已在过去几年逐步放弃。 锂辉石 锂云母 行业深度研究 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 15： 锂云母硫酸盐 焙烧 法生产碳酸锂的工艺流程图 来源： 中国粉体网 ，国金证券研究所 石灰石烧结法：将石灰石或者石灰与锂云母矿按 3:1 的质量比混匀后 于 8001000焙烧 13h，破坏锂云母矿相结构，生成包含碳硅灰石、 正硅酸钙、萤石等的焙砂，焙砂经水淬、磨细后，通过水浸得到含氢 氧化锂的浸出液，溶液经净化、蒸发浓缩、冷结晶回收一水氢氧化锂 产品。 压煮法：将锂云母在 850900温度下用水蒸气焙烧脱氟，再与盐溶 液在高温高压下浸出，使锂溶出，根据所用药剂不同又分为食盐压煮 法、石灰乳压煮法、纯碱压煮法等。 氯化焙烧法：指氯化剂与锂云母混合在 8001000焙烧，使锂转化为 可溶性氯化锂，再经水浸提取锂，所用氯化剂通常为氯气、盐酸、氯 化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铵等。 图表 16：云母提锂五大主流技术路线 云母提锂 技术 原理 优点 缺点 石灰石 烧 结 法 将锂云母与石灰石混合磨细后在 900- 1100 条件下焙烧，使其中的碱金属都能 够转化为易溶于水的化合物，之后采用水 浸的方式提取其中的锂资源。 提锂工艺原料易得，成 本低。 该工艺焙烧过程中温度可达到 900-1100 ，能 耗较高，锂的回收率低，且处理过程中渣量大， 渣难以再利用，易造成严重的二次污染。 硫酸盐 焙 烧 法 采用硫酸盐与一定量的锂云母在高温下焙 烧，将锂云母中的锂转化为易溶解的硫酸 锂，之后采用水浸的方法回收其中的锂资 源。 具有通用性，几乎能分 解所有的含锂矿石，且 锂云母中的铝几乎不会 被置换出来进入硫酸锂 溶液中而造成除铝的麻 烦，杂质含量少，浸出 率比较高，工艺简单。 要保证锂的浸出率，需要消耗较多的 K2SO4， 溶液中的硫酸钾和硫酸钠浓度较高，与硫酸锂容 易生成溶解度较低的 Li-Na-K 或 Li-K 的复盐， 产品也常被钾污染，能耗比较高，矿渣量大且难 以利用，成本高，昂贵的铷铯留在矿渣里无法提 取，并且高温焙烧过程会有较多的氟和硫 化物废 气挥发，环境污染比较重。 硫酸法 采用硫酸与锂云母反应， 氢离子 替代 锂离 子 ，生成可溶性硫酸锂，浸出液净化除杂 后加入碳酸盐反应得到碳酸锂沉淀 ， 分为 硫酸焙烧浸渍法和硫酸浸出法 。 避免了高温焙烧，能耗 低，反应温度低，是比 较高效的提锂工艺，废 渣量小。 对锂云母的细度有要求，锂云母需要球磨达到一 定的细度之后才能满足浸出率的要求，反应时间 也比较长；浸出过程铝也被大量溶出，需要除去 大量的铝，会造成锂的较大损失；反应完成后残 留较多的硫酸，需要消耗大量的碱去中和残留 酸。 氯化焙烧 将锂云母与氯化钠和氯化钙等氯化物按一 锂转化率高，反应时间 焙烧过程氯离子对仪器设备的腐蚀严重，对防腐 行业深度研究 - 12 - 敬请参阅最后一页特别声明 云母提锂 技术 原理 优点 缺点 法 定的比例混合球磨后在一定温度下焙烧， 将锂云母中的锂及其他有价金属转化为可 溶性的氯化物，浸出后得到含锂溶液。 短，碱金属的回收率 高，废渣量少。 要求比较高，存在比较大的环保问题。 压煮法 先将锂矿石进行焙烧脱氟，使矿相转型， 然后与碳酸钠按一定的比例湿磨混匀，在 大于 200 和 0.22MPa 的压力下反应， 在此条件下， Na 离子将 Li 离子置换出 来，往水浸出浆料中通往二氧化碳使碳酸 锂转化为可溶性碳酸氢锂，固液分离后得 到 碳酸氢锂溶液，加热分解后得到碳酸锂 产品。 工艺流程简单，物料流 通量较小，设备腐蚀 小，能耗较低，不会生 成大量的低价值副产 品。 锂回收率低，反应条件苛刻，需要在高温高压下 浸出，且消耗较多的二氧化碳气体。 来源： 中国粉体网 ，国金证券研究所 2.2 成本快速下降 云母提锂具备经济性和产业化能力 过去云母提锂技术尚未成熟， 初期 主要采用 石灰石焙烧法 ， 由于除杂过程 复杂，废渣量大等缺点已逐渐被淘汰。 2018 年之前主要采用硫酸法提锂， 由于锂云母 品位低、渣量大、含氟 的特点，导致三个问题：一是直接通过 硫酸浸出锂云母精矿，浸出率低于 60%，致使原料成本偏高；二是 冶炼时 易形成 氢氟酸 ， 生产设备容易收到腐蚀侵袭而停产维修；三是按照 17 万吨 锂云母精矿提取 1 吨碳酸锂的比例测算，每生产 1 吨碳酸锂会产生 16 吨的 废渣，废渣若得不到有效处理，会产生环保问题。因此 2018 年之前云母 提锂产量受限且成本高居不下，在国内碳酸锂市场供应占比不到 10%。 随着 2018 年、 2019 年云母提锂技术取得重大突破 、 2020 年规模化生产 和 技术进一步升级， 叠加选矿产生的钾、铷、铯等高附加值产品的抵扣， 提 锂成本现已经显著下降， 目前四家主要云母提锂企业（永兴材料、南氏锂 电、飞宇新能源、江特电机）均实现核心提锂工艺的转变，即从硫酸浸出 法改进为硫酸盐焙烧法，且固氟工艺取得突破，彻底解决了设备腐蚀问题 。 行业平均 生产成本已经从之前的 10 万元 /吨降到现在的 3.5-4.5 万元 /吨。 对比来看 ， 锂 云母提锂相对锂辉石提锂具有 综合 成本优势 。 锂云母提锂： 假设 6 吨原矿对应 1 吨锂云母精矿， 17 吨锂云母精矿对 应 1 吨 电池级 碳酸锂 ， 暂不考虑副产品长石粉收益对成本的覆盖。中 性条件下，按照锂云母精矿价格约 1000 元 /吨，原料成本为 17000 元 / 吨，锂云母加工成本为 25000 元 /吨，综合云母提锂生产 1 吨电池级碳 酸锂成本为 42000 元 /吨。 图表 17： 锂云母提锂生产 1 吨电池级碳酸锂成本拆分（元）（不含税） 行业深度研究 - 13 - 敬请参阅最后一页特别声明 来源：国金证券研究所 锂辉石提锂：假设 6 吨原矿对应 1 吨锂辉石精矿， 8 吨锂辉石精矿对 应 1 吨电池级碳酸锂。中性条件下，锂辉石精矿价格约 500 美元 /吨， 按照最近汇率 6.48，锂辉石精矿价格 3240 元 /吨，对应原料成本 25920 元 /吨，锂辉石加工成本 20000 元 /吨，综合锂辉石提锂生产 1 吨电池级碳酸锂成本为 45920 元 /吨。 图表 18： 锂辉石提锂生产 1 吨电池级碳酸锂成本拆分（元）（不含税） 来源：国金证券研究所 我们从两家上市公司永兴材料、江特电机的财报中，也可以验证到相关信 息 。 根据永兴材料 2020 年年报， 公司采用复合盐低温焙烧技术与固氟技术 的融合，形后隧道窑焙烧的工艺、动力学控制选择性浸出技术，与传 统的硫酸方式相比，更环保，产量也更为稳定。 20 年实现碳酸锂产量 8,741.82 吨，实现销量 9,612.32 吨（含试生产期间销量 1,480.72 吨 。 根据公司年报披露的 20 年三季度达产后单吨碳酸锂成本， 20Q3、 20Q4 为 3.59 万元 /吨、 3.31 万元 /吨（含折旧，不含三费、税、研发 费用），测算不含税的完全成本在 4.2-4.3 万元 /吨 。 根据江特电机 2020 年年报问询回复函，其 2020 年度碳酸锂单位成本 6.7 万元 /吨，较 2019 年的 8.71 万元 /吨已实现大幅下降。考虑到江特 公司负债率较高等财务问题，剔除上述因素，其实际生产成本或更低。 图表 19：永兴材料、江特电机成本梳理 公司 数据 江特电机 2020 年 2019 年 碳酸锂销量（吨） 3,713.47 11,429.03 售价（万元 /吨） 3.35 4.26 收入（万元） 12,439.69 48,661.33 成本（万元） 24,888.95 99,528.68 单位成本（万元 /吨） 6.70 8.71 永兴材料 20Q3 20Q4 产量（吨） 2,775.91 3,223.55 碳酸锂生产成本（万元） 9,966.86 10,672.72 单吨碳酸锂生产成本（元） 35,904.85 33,108.59 来源：公司年报、国金证券研究所 永兴材料首创隧道窑焙烧工艺， 单吨 成本 较同行低 8500 元左右 行业深度研究 - 14 - 敬请参阅最后一页特别声明 四家企业在硫酸盐焙烧阶段具体的工艺各有千秋，其中永兴材料 采用 复合盐低温焙烧技术 ， 固氟技术先进，固氟率达 99.5%以上，大大减 少设备腐蚀； 在焙烧过程中首创引入隧道窑，单吨成本较回转窑降低 1500 元左右。 此前，所有锂行业的窑都为回转窑。回转窑是动态焙烧，理论上转晶 率、热效率、产量等高于隧道窑，但隧道窑更趋向于静态焙烧， 窑中 物料和窑壁并不接触， 可以有效避免粘壁停机问题，自动化程度较高， 相比回转窑工艺可以节能 15%，而且烧程和反应时间加长， 温度控制 更精准稳定， 氧化锂的浸出率从 回转窑的 80%提升到了 85%，可有效 降低成本。同时氮氧化物、氟化物的排放降低，更加环保节能。 硫酸盐固相焙烧工艺的成本中较大一部分来自硫酸盐的支出，永兴材 料在蒸发浓缩阶段通过 MVR 设备让硫酸钾和硫酸钠析出，实现自产混 合盐循环利用，降低辅料成本，单吨成本降低 4000 元左右。 在湿法冶炼碳酸锂过程中，改进沉锂工艺流程， 省去碳化环节， 一步 法得到电池级 碳酸锂，缩短了工艺流程， 节约 3000 元 /吨从工业级到 电池级的提纯碳化成本。 图表 20： 永兴材料云母提锂工艺流程与降本方案 来源：公司公告，国金证券研究所 三、 打消市场疑虑： 锂云母 废 渣 可 循环再利用 过去很长一段时间，关于锂云母废渣如何处理一直是投资者最担心的问题， 我们认为，当前长石足够消纳目前产能以及未来的新增产能带来的废渣量； 同时，随着锂云母废渣更多综合利用项目的研发推广，其资源价值将被更 深度的开发，经济性 凸显， 环保问题将 有效解决。 锂云母原矿含钽、铌、锂、铷、铯等多种稀有金属 。 在选矿阶段， 产品主 要为锂云母精矿、钽铌精矿、不同等级的 锂 长石粉等 ， 钽铌矿和长石粉都 有各种应用领域， 其中长石粉是制造陶瓷、玻璃的重要材料；钽铌主要应 用于国防、航空航天、电子计算机等领域， 对外销售所得可以覆盖锂云母 的选矿支出，带来成本优势。 行业深度研究 - 15 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 21：锂云母选矿工艺流程 来源：国金证券研究所 图表 22：锂云母精矿成分组成 等级 化学成分（ %） Li2O K2O+Na2O Al2O3 SiO2 Fe2O3 Rb2O Cs2O 特级 4.5 9.0 23.5 52.84 0.18 1.45 0.22 优级 4.0 8.5 23.0 53.5