離子交換與吸附樹脂行業(yè)報告純現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中極致的魅力

1、一、離子交換與吸附樹脂：純，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中極致的魅力精確選擇與高性價比，下游應用空間廣闊離子交換與吸附樹脂行業(yè)系提取分離行業(yè)的子行業(yè)。由于天然存在或人工合成的物質(zhì)大多為混合物，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中經(jīng)常需要通過分離對其進行提煉和純化。主流提取分離方法包括離子交換與吸附分離法、溶劑法、蒸餾法、沉淀法、升華法等，應用貫穿于工業(yè)生產(chǎn)的全行業(yè)。，表 1：吸附分離法優(yōu)點眾多，適用于多個下游領域提取分離方法基本原理優(yōu)缺點離子交換與利用吸附劑對液體或氣體中某一組分具有選優(yōu)點：效果好、污染物易于回收，其中吸附樹脂的物理結構便于設計，適用范圍很廣；吸附分離法擇吸附的能力，將其富集在吸附劑表面缺點：吸附劑需要再生，工

2、藝較為復雜，運行費用較高溶劑法根據(jù)被提取成分在不同溶劑中的溶解度不同選用對有效成分溶解度大，對雜質(zhì)成分溶解度小的溶劑，將有效成分溶解出來優(yōu)點：能簡便的分離原混合物；缺點：對溶劑的選擇要求很高，難以找到合適又經(jīng)濟的溶劑，提取困難，提取效率低蒸餾、分餾蒸餾是提純或分離沸點不同的液體混合物；分餾是利用物質(zhì)的沸點不同，將所需要的物質(zhì)提取出來優(yōu)點：流程、設備、操作等方面的技術都比較成熟，成本低而產(chǎn)量大，設備及操作都比較簡單；缺點：只適用于具有揮發(fā)性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發(fā)生反應成分的提取，適用范圍小沉淀法利用沉析劑使生化物質(zhì)在溶液中的溶解度降低而形成無定形固體的過程優(yōu)點：操作簡單、經(jīng)濟、濃

3、縮倍數(shù)高；缺點：分離度不高、選擇性不強升華法用高溫將所需要的物質(zhì)升華，然后通過冷凝提純的方法優(yōu)點：升華可得到較高純度的物質(zhì)；缺點：操作時間較長，產(chǎn)品損失較大，不適合大量產(chǎn)品的提純爭光股份招股書，在各類提取分離技術中，吸附分離技術既有分離效果，又有精確選擇性，與混合物接觸時能夠吸附其中的目標物而不吸附其他物質(zhì)，或?qū)Σ煌奈镔|(zhì)具有不同的吸附力，在下游用戶的生產(chǎn)工藝流程中可發(fā)揮特殊的選擇性吸附、分離和純化等功能。根據(jù)不同需求，常用的吸附分離材料包括活性炭、硅膠、離子交換與吸附樹脂：活性炭：工藝簡單、成本較低，以物理吸附為主，無選擇性；硅膠：具有極強的親水性，主要用于除濕領域；物理吸附來自于硅膠表面與

4、溶質(zhì)分子間的范德華力，化學吸附主要是硅膠表面硅羥基與待分離物質(zhì)間的氫鍵作用。離子交換與吸附樹脂：有特定吸附能力，吸附效率高，適用范圍廣；性質(zhì)穩(wěn)定不受無機物影響，結構上易于設計；再生簡便、使用周期長，不會產(chǎn)生二次污染。圖 1：常用吸附分離材料：硅膠、活性炭、離子交換與吸附樹脂營壘化工，金綠源環(huán)?？萍迹x子交換與吸附樹脂的優(yōu)異性能和高性價比使其成為吸附分離材料中應用最廣泛的產(chǎn)品，發(fā)展空間巨大。按是否含有活性交換基團，離子交換與吸附樹脂分為離子交換樹脂與吸附樹脂：離子交換樹脂具有交換基團。在離子交換樹脂的內(nèi)部結構中，一部分為樹脂由單體經(jīng)交聯(lián)聚合成不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架，其化學性質(zhì)穩(wěn)定，也是離子交換

5、樹脂的主要成分，具有高比表面積、高孔隙度的形貌和結構特性；另一部分為功能基團（活性基團），連接在高分子骨架上，由活動離子和固定離子組成。當樹脂與溶液接觸的時候，溶液中的可交換離子與離子交換樹脂上的抗衡離子發(fā)生交換，利用吸附劑內(nèi)部末端官能團的選擇吸附性，優(yōu)先吸附環(huán)境中其它物質(zhì)的分子或離子，再使用特定的解析劑使其從吸附劑表面脫附，即可達到分離和富集的效果。吸附樹脂不具有交換基團。吸附樹脂是在離子交換樹脂基礎上發(fā)展起來的一類不含活性基團的高分子吸附劑。其吸附性是由范德華引力或產(chǎn)生氫鍵的結果，吸附性能類似于活性炭。不同極性、不同孔徑的樹脂對不同種類的化合物的選擇性不同，從而達到分離純化的目的。其形成的

6、物理化學作用使得被吸附的物質(zhì)較易從樹脂上洗脫下來，樹脂本身也容易再生。因此，吸附樹脂具有選擇性好、機械強度高、再生處理方便、吸附速度快的優(yōu)點。不同的結構和性質(zhì)塑造了不同類型的離子交換與吸附樹脂。根據(jù)樹脂孔結構分為凝膠型樹脂和大孔型樹脂；根據(jù)骨架結構形成的極性分為強極性、極性、中等極性、非極性等 5 類樹脂；根據(jù)活性基團解離出的離子分為陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂；根據(jù)所帶活性基團的性質(zhì)分為強酸陽離子樹脂、弱酸陽離子樹脂、強堿陰離子樹脂、弱堿陰離子樹脂、螯合樹脂、兩性樹脂及氧化還原樹脂。不同種類的樹脂性質(zhì)決定了其不同的應用領域，包括濕法冶金、生物醫(yī)藥、環(huán)保、食品及飲用水、工業(yè)水處理、核工業(yè)和電

7、子等。圖 2：離子交換樹脂內(nèi)部結構圖 3：離子交換與吸附樹脂主要種類與下游應用資料來源：藍曉科技募集說明書，資料來源：爭光股份招股書，離子交換樹脂的合成一般分為兩個過程，首先是制備高分子聚合物骨架，再在骨架上引入活性基團。常規(guī)工藝中，制備高分子骨架一般采用懸浮聚合、單次交聯(lián)的工藝；例如苯乙烯樹脂的合成就是使苯乙烯和交聯(lián)劑二乙烯苯在水中懸浮狀態(tài)下聚合成白球，再通過化學反應向骨架上引入活性基團。如果使用濃硫酸處理白球，則可得到磺酸型陽離子樹脂；如果先使用氯甲醚進行氯甲基化處理后再用胺處理，則可得到堿性強弱不同的各種陰離子樹脂。除常規(guī)工藝外，還有使用已經(jīng)具備活性基團的單體經(jīng)聚合一步制得樹脂；例如丙烯

8、酸系樹脂基體就是由丙烯酸甲酯和交聯(lián)劑二乙烯苯共聚而成，基體經(jīng)過特定化學反應即可轉(zhuǎn)變?yōu)殛?陰離子交換樹脂。樹脂飽和后可再生恢復性能，再生劑比耗用于衡量再生效率。當離子交換樹脂絕大部分可交換離子發(fā)生了交換，則表明樹脂已經(jīng)達到飽和，需要用相應的鹽、酸或堿再生以恢復其工作能力。一般用再生劑耗（鹽耗、酸耗或堿耗）和再生劑比耗來衡量樹脂的再生能力。再生劑耗（g/mol）是在失效的樹脂中再生每摩爾交換基團所耗用的再生劑質(zhì)量；再生劑比耗（mol /mol）是在樹脂中再生每摩爾交換基團所耗用的 HCl 或 NaOH 的物質(zhì)的量，通常以無量綱形式表示；再生劑比耗越接近于 1，再生效率越高。表 2：離子交換樹脂的再

9、生方式再生方式分類再生工藝解讀固定床再生順流再生再生液和處理液流動方向相同逆流再生再生液和處理液流動方向相反樹脂失效后在交換器內(nèi)進行再生體外再生行再生，然后再移回交換器中混合床再生體內(nèi)再生在混合床失效后，將樹脂用水力移送到交換器外的專用再生裝置中進資料來源：離子交換樹脂在廢水處理中的綜合應用，三梯隊塑造行業(yè)格局，國產(chǎn)龍頭爭相奮前離子交換與吸附樹脂至今已發(fā)展近 90 年。1935 年，英國人 B.A.Adams 和 E.L.Holmes最早發(fā)布了縮聚制備酚醛樹脂和苯胺甲醛樹脂的方法，通過研究樹脂的離子交換性能，發(fā)現(xiàn)其可以使水不經(jīng)過蒸餾而脫鹽，減少了操作流程還節(jié)約能源，自此開創(chuàng)了離子交換樹脂領域。

10、1944 年，美國人 DAlelio 發(fā)明了苯乙烯系和丙烯酸系加聚型離子交換樹脂合成技術，較縮聚型離子交換樹脂性能優(yōu)越且經(jīng)濟性高，開拓了當今主要離子交換樹脂制造方法的基礎。圖 4：離子交換與吸附樹脂材料發(fā)展歷程資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，中國對離子交換與吸附樹脂的研究起步于 20 世紀 50 年代。1956 年，吸附分離材料泰斗何炳林院士回國至南開大學任教，并成功研發(fā)出 10 余種離子交換樹脂；1958 年后，南開大學化工廠、上海樹脂廠開始生產(chǎn)離子交換與吸附樹脂，在國內(nèi)正式投入工業(yè)化生產(chǎn)。 1985-1998 年是中國離子交換樹脂行業(yè)的黃金時期，企業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)品產(chǎn)能、品種、應用領域也得到了極大

11、的拓展。然而，自 1998 年后，市場招投標法執(zhí)行帶來了惡性低價競爭的惡果，中國離子交換樹脂行業(yè)進入了混亂期；這一時期企業(yè)爭相低報價搶奪市場，破壞了國內(nèi)市場的健康價格體系，與之對應的是環(huán)保費用、人力成本、原料價格的增長，諸多企業(yè)在利潤的極致壓縮下相繼倒閉。與國內(nèi)企業(yè)泥沼中混戰(zhàn)的景象不同，進入中國市場的外企選擇了另一條路。由于西方國家對于環(huán)保治理、能耗控制的高要求以及原料的不易獲得，海外離子交換與吸附樹脂企業(yè)紛紛將目光投向了原料豐富質(zhì)優(yōu)、環(huán)保費用低的中國。1995 年漂萊特與爭光合資建設浙江湖州三分廠，1998 年羅門哈斯也與上海樹脂廠合資建廠；但由于價值取向相反，且合資達成后控制人基本為外資，

12、其在合資入駐后就逐步放棄常規(guī)工業(yè)水處理領域，開始搶奪需求快速增長的中國新興市場，憑借高技術壁壘、高附加值的中高端產(chǎn)品壟斷市場，中國的合作方則元氣大傷。一方面是低廉的生產(chǎn)與環(huán)保成本，另一方面是國內(nèi)企業(yè)難以觸及的廣闊新興市場，外資在中國市場如魚得水，而原本就艱苦支撐的國內(nèi)企業(yè)更是無力追趕，對新興市場中獲取豐厚利潤的外資望塵莫及。進入 21 世紀后，國內(nèi)頭部企業(yè)崛起，跳出工業(yè)水處理紅海市場。意識到低價競爭的不可行后，中國離交樹脂龍頭企業(yè)終于改變競爭策略，從加強技術創(chuàng)新投入入手，推動新產(chǎn)品、新技術在新興領域的應用，國產(chǎn)吸附分離材料和技術得到了較快發(fā)展。目前，吸附樹脂、螯合樹脂、酶載體等大量特殊功能吸附

13、分離樹脂已經(jīng)成功國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，各類吸附分離材料的產(chǎn)量不斷增加。國內(nèi)領先企業(yè)逐漸打破超純水、生物醫(yī)藥等領域中陶氏、朗盛、三菱等跨國企業(yè)多年來的壟斷，部分企業(yè)除在國內(nèi)市場保持了較高的市場占有率，部分原創(chuàng)技術在合成和應用方面還達到國際先進水平，出口國外。當前全球離子交換與吸附樹脂行業(yè)的企業(yè)主要分為三個梯隊：第一梯隊以美國陶氏化學、德國朗盛、英國漂萊特、日本三菱化學為代表的老牌跨國企業(yè)，其憑借產(chǎn)品線完整、技術領先、研發(fā)能力強、歷史悠久等優(yōu)勢，占據(jù)高端市場大部份市場份額，產(chǎn)品價格高且利潤豐厚；第二梯隊以國內(nèi)藍曉科技、爭光股份、江蘇蘇青、淄博東大等企業(yè)為代表的國產(chǎn)行業(yè)龍頭，部分自主核心產(chǎn)品性能已達到行業(yè)

14、領先水平，具備較強市場競爭力；在逐步實現(xiàn)國內(nèi)市場進口替代同時，憑借產(chǎn)品可靠的質(zhì)量和穩(wěn)定的性能，在國際市場上的品牌影響力和美譽度不斷擴大；第三梯隊是國內(nèi)外眾多中小規(guī)模離子交換與吸附樹脂生產(chǎn)企業(yè)，資金和技術實力有限，整體競爭能力較弱，產(chǎn)品主要集中在工業(yè)水處理領域；其主要提供配套服務，部分也 以自有品牌對外銷售，大多分布在中國及印度等國家。表 3：吸附分離材料行業(yè)競爭格局競爭格局企業(yè)類型市場布局企業(yè)特點代表企業(yè)簡介美國陶氏化學多元的化學公司，也是國際上品種最齊全的離子交換與吸附樹脂制造企業(yè)技術研發(fā)實力雄商，其產(chǎn)品廣泛應用于各主要領域，在集成電路用超純水、核電領域厚、工藝先進，生產(chǎn)規(guī)具有較強競爭力模較

15、大，在高端領域具德國朗盛前拜耳特種化學品部，全球主要的離子交換樹脂供應商之一，產(chǎn)品品第一梯隊國際廠商全球布局有較高的市場占有率。依靠其技術和品牌在市英國漂萊特種豐富，專注于高端領域，在螯合樹脂和均勻粒度技術方面具有優(yōu)勢全球規(guī)模最大的專門生產(chǎn)離子交換樹脂的企業(yè)，產(chǎn)品主要用于電力、場上具有較強競爭力，電子、化工等行業(yè)的水處理，此外還廣泛運用于冶金、醫(yī)藥、食品加樹脂價格遠高于國產(chǎn)樹工、催化等行業(yè)脂價格日本三菱化學產(chǎn)品品種較多，具備多類離子交換與吸附樹脂的合成及應用技術，在藍曉科技研發(fā)實力較強，工藝成爭光股份以自有品牌對外銷 熟、生產(chǎn)規(guī)模較大、產(chǎn)國內(nèi)頭部 售，市場以國內(nèi)為 品種類齊全，具有較強第二梯隊

16、廠商主，不斷開拓境外市 的供貨能力，競爭優(yōu)勢江蘇蘇青場明顯，為行業(yè)領先企業(yè)淄博東大大孔吸附樹脂、酶載體和螯合樹脂領域具有較大優(yōu)勢國內(nèi)吸附分離樹脂的領軍企業(yè)，注重研發(fā)，在濕法冶金、制藥、食品加工、環(huán)保和化工等五大新興應用領域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展國內(nèi)老牌離子交換與吸附樹脂企業(yè)，在工業(yè)水處理具有較高的市場份額，已在食品及飲用水、核工業(yè)、電子、生物醫(yī)藥、環(huán)保、濕法冶金等應用領域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展國內(nèi)最大的離子交換樹脂生產(chǎn)廠商之一，產(chǎn)品以離子交換樹脂為主，也生產(chǎn)吸附樹脂、螯合樹脂等其他種類的特種樹脂國內(nèi)最大的離子交換樹脂制造商之一，已開發(fā)生產(chǎn)強酸、弱酸、強堿弱堿以及螯合、吸附樹脂等，主要市場在水處理領域區(qū)域性

17、中主要為第二梯隊配生產(chǎn)規(guī)模較小、產(chǎn)品種企業(yè)數(shù)量較多，主要分布在中國及印度第三梯隊小企業(yè)套生產(chǎn)，部分也以自 類較單一，主要集中在、有品牌對外銷售工業(yè)水處理領域爭光股份招股書，全球最大離子交換樹脂生產(chǎn)國，產(chǎn)能產(chǎn)量逐年提升亞太地區(qū)增長帶動全球市場規(guī)模攀升。根據(jù) Markets and Markets，2020 年全球離子交換與吸附樹脂市場規(guī)模為 18 億美元，預計將以每年 4.2%的增速增長至 2025 年的 22 億美元。其中亞太地區(qū)人口和終端產(chǎn)業(yè)增長帶來的高需求，是帶動全球行業(yè)規(guī)模發(fā)展的重要因素。2021 年，亞太地區(qū)以 42%的份額主導離子交換與吸附樹脂市場，預計這一比例 2025年將達到 5

18、0%（Markets and Markets）。此外，根據(jù) Research and Markets 預測，2026年中國市場將達到 5.34 億美元，占全球 23.2%。圖 5：預計 2025 年，全球離子交換與吸附樹脂市場規(guī)模將達到 22 億美元Markets and Markets，中國是全球最大的離子交換樹脂生產(chǎn)國。從產(chǎn)能分布情況來看，根據(jù)爭光股份統(tǒng)計，老牌龍頭跨國企業(yè)陶氏化學、朗盛、漂萊特、三菱化學、住友化學等的產(chǎn)能合計占全球 46%；而中國約占全球產(chǎn)能的 47%，其中藍曉科技、江蘇蘇青、淄博東大、爭光股份等企業(yè)合計產(chǎn)能全球占比約 46%。目前全國有 20 多家離子與吸附樹脂生產(chǎn)企業(yè)

19、，2019 年國內(nèi)離子交換樹脂產(chǎn)能、產(chǎn)量分別為 45.1、33 萬噸，開工率超過 70%；2010-2019 年產(chǎn)量CAGR為 6.07% 。圖 6：中國離子交換樹脂產(chǎn)能逐年提升圖 7：中國離子交換樹脂產(chǎn)量逐年提升中國離子交換樹脂產(chǎn)能（萬噸）增長率（右軸）34.8 35.2 35.5 37.3 38.340.3 41.5 42.745.129.7504540353025201510502010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 201920%18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%中國離子交換樹脂產(chǎn)量（萬噸）增長率（右軸）33.030.4

20、22.3 23.2 23.724.9 25.827.3 29.019.4353025201510502010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 201916%14%12%10%8%6%4%2%0%資料來源：爭光股份招股書，資料來源：爭光股份招股書，國內(nèi)行業(yè)快速發(fā)展，高端產(chǎn)品仍依賴進口。2019 年，中國離子交換樹脂出口量 11.94 萬噸，進口量 1.7 萬噸。盡管出口量遠高于進口量，但價格差異巨大。2019 年我國離子交換樹脂進口均價為 1 萬美元/噸，出口均價僅 2300 美元/噸，相差 4 倍，高端產(chǎn)品尚有較大的進口替代空間。近年來，為突破“

21、卡脖子”的技術限制，國家對新材料、高端產(chǎn)業(yè)大力支持，政策推動下行業(yè)發(fā)展迅速，國產(chǎn)材料性能、生產(chǎn)工藝也不斷提高，應用領域也逐漸從工業(yè)水處理領域拓展到食品、核工業(yè)、電子、生物醫(yī)藥、環(huán)保、濕法冶金等新興領域。圖 8：中國離子交換樹脂仍部分依賴進口圖 9：中國離子交換樹脂進出口產(chǎn)品單價差異巨大中國離子交換樹脂進口量（萬噸）中國離子交換樹脂出口量（萬噸）14進口量增長率（右軸）出口量增長率（右軸）11.9425%12000進口單價（美元/噸）出口單價（美元/噸）121086.93647.96 7.56 8.049.03 9.23 8.969.93 10.3320%15%10%5%0%1000080006

22、00040002 0.8601.03 1.16 1.19 1.13 1.11 1.16 1.32 1.45 1.70-5%-10%200001992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 2016 20192010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，資料來源：中國海關，新興應用領域?qū)Σ牧闲阅堋霉に嚨囊蟾哂趥鹘y(tǒng)工業(yè)水處理領域，且利潤更高，只有綜合技術實力雄厚的廠商才能具備在新興領域展開競爭的能力。目前，全球離子交換與吸附樹脂行業(yè)產(chǎn)業(yè)已進入持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的階段。盡管我國起步較晚，國內(nèi)

23、大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、研發(fā)能力和資金投入等方面難以與全球領先企業(yè)全面競爭。但隨著國家對產(chǎn)業(yè)進口替代的引導，企業(yè)研發(fā)投入的不斷加大，和下游需求的旺盛增長，行業(yè)龍頭企業(yè)在新興應用領域持續(xù)發(fā)力，多領域?qū)崿F(xiàn)技術突破，逐步打破跨國企業(yè)的進口壟斷。二、傳統(tǒng)領域穩(wěn)步增長，新興賽道打破技術壟斷工業(yè)水處理：體量為王，電力行業(yè)發(fā)展推動樹脂需求穩(wěn)步攀升離子交換樹脂最早是被應用于工業(yè)水處理領域，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，普通工業(yè)水處理成為樹脂使用量最大、應用最成熟的領域。因該領域生產(chǎn)技術和設備的門檻低，國內(nèi)大多數(shù)吸附材料生產(chǎn)商均掌握了技術含量較低的用于普通工業(yè)水處理的離子交換樹脂的生產(chǎn)和應用技術，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，競爭者主要是

24、綜合技術實力較弱、規(guī)模較小的低端離子交換樹脂生產(chǎn)企業(yè)。這些企業(yè)大部分不注重研發(fā)與創(chuàng)新，僅以擴大規(guī)模、提高產(chǎn)量、降低價格、壓縮利潤為主要手段集中競爭，搶奪市場空間，造成行業(yè)利潤較低。而在高端工業(yè)水處理領域，龍頭吸附材料生產(chǎn)商陶氏杜邦、德國朗盛和日本三菱等跨國公司的研究及產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)非常成熟，并長期壟斷了高端工業(yè)水處理吸附材料的合成和應用技術，如運用于化工廠凝結水精處理及電廠發(fā)電機組內(nèi)冷水處理等領域的離子交換樹脂生產(chǎn)技術。442普通工業(yè)水處理板塊仍是離子交換與吸附樹脂最重要領域，占總需求 65%。電力行業(yè)是普通工業(yè)水處理樹脂應用比例最大的行業(yè)，應用范圍包括火力發(fā)電廠補給水處理和凝結水精處理；少部分用

25、于循環(huán)水和發(fā)電機內(nèi)冷水的處理。分析離子交換與吸附樹脂在火力發(fā)電廠補給水處理領域的應用原理，是由于在企業(yè)生產(chǎn)過程中，鍋爐水中含有的雜質(zhì)Ca2+、 Mg2+、K+、Na+等陽離子和 Cl-、SO 2-、PO 3-、NO3-、SiO 2-等陰離子在高溫下會生成碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鎂和硅酸鎂等難溶物質(zhì)，沉積在鍋爐受熱面而結成水垢，使受熱面生成鼓包、孔斑，導致沸騰管和垂彩管破裂，不僅危害鍋爐的安全運行，還增加了鍋爐的維修成本。因此，進入鍋爐的水必須進行處理，以除去水中陽離子和陰離子。離子交換樹脂作為一種帶有特殊功能基團的高分子聚合物，特別適合于用于去除這些雜質(zhì)離子，氫型陽離子交換樹脂交換去除陽離子并釋

26、放出 H+，陰離子交換樹脂交換去除陰離子并釋放出 OH-，H+和 OH-中和反應生成水。該處理過程使得經(jīng)過離子交換樹脂處理的水不產(chǎn)生新的物質(zhì)，即可完成對離子的去除。圖 10：水處理領域為我國離子交換樹脂最大需求領域，占比超過 65%16141210864202014水處理（萬噸）吸附領域（萬噸）12.813.3714.1611.1111.483.23.323.71.671.051.741.091.931.113.872.021.124.222.141.14催化劑領域（萬噸）其他領域（萬噸）2015201620172018資料來源：智研咨詢，在中高端工業(yè)水領域中，隨著電力行業(yè)發(fā)電機組的參數(shù)和容量

27、越來越大，對電廠水質(zhì)提出了更高要求。由于凝結水水量約占鍋爐總給水量的 90%以上，凝結水處理的精度和深度決定鍋爐給水品質(zhì)的好壞，成為電廠水處理的重要環(huán)節(jié)。凝結水精處理一般在高流速下進行，運行溫度高，且每個周期凝結水精處理樹脂都要進行空氣擦洗、分層、輸送等過程，因此對樹脂的機械強度、交換速度、耐熱性提出了更高的要求，而耐溫性好、強度高的大孔型均粒樹脂即顯示出突出優(yōu)勢。此外，隨著近年來大容量、亞臨界、超臨界發(fā)電機組的投入運行，對發(fā)電機內(nèi)冷水品質(zhì)的要求越來越高。針對內(nèi)冷水的低 pH 值，需要讓內(nèi)冷水通過裝有陰、陽離子交換樹脂的混合離子交換器，以除去雜質(zhì)離子，降低電導率和 Cu2+含量。這種適用于發(fā)電

28、機內(nèi)冷水處理用的高強度離子交換樹脂是經(jīng)水力分選、過篩、酸堿鹽和有機溶劑反復處理后，大幅度降低樹脂中的低聚合物含量而成的樹脂，具有機械強度高、顆粒均勻的特點。圖 11：凝結水精處理的目的與意義圖 12：凝結水精制混床樹脂處理技術資料來源：藍曉科技官網(wǎng)，資料來源：藍曉科技官網(wǎng)，在工業(yè)水處理領域應用最廣泛的電力行業(yè)，快速增長的發(fā)電裝機容量是推動工業(yè)水處理樹脂需求增長的重要因素。由于離子交換樹脂技術是電廠所需補給水處理和凝結水精處理的關鍵技術之一，新增熱電發(fā)電裝機均需配套對應的離子交換樹脂，樹脂壽命可長達 10 年。近年來我國電力行業(yè)發(fā)展快速，2021 年熱電發(fā)電裝機容量為 12.97 億千瓦，201

29、2-2021年發(fā)電裝機容量 CAGR 為 5.3%。參考新鄉(xiāng)中益發(fā)電有限公司 2600MW 級機組工程招標文件，2600MW 超臨界機組工程需配套 36.5m3 陽樹脂，56m3 陰樹脂；則 12.97 億千瓦發(fā)電機容量分別對應 3.94 萬m3 陽樹脂，6.05 萬m3 陰樹脂；參考陽樹脂密度范圍在 0.66-0.72kg/L，陰樹脂密度范圍在 0.77-0.8kg/L，則 2021 年，12.97 億千瓦發(fā)電機容量對應水處理樹脂為 7.47 萬噸。如 2021-2025 年熱電發(fā)電裝機容量按照 4%的年復合增長率增長，至 2025 年新增裝機容量所需水處理樹脂量為 1.27 萬噸。圖 13

30、：熱電發(fā)電裝機容量增長推動工業(yè)水處理樹脂需求擴增140000120000100000800006000040000200000國內(nèi)熱電發(fā)電裝機容量（萬千瓦）增長率（右軸）201220132014201520162017201820192020202110%9%8%7%6%5%4%3%2%1%0%Wind，濕法冶金：下游增長推進需求高增速，吸附交換法質(zhì)優(yōu)價廉濕法冶金是指金屬礦物原料在酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的水溶液中進行化學處理、有機溶劑萃取、分離雜質(zhì)、提取金屬及其化合物的過程。在濕法冶金領域，吸附分離技術作為其中一種重要的工藝，主要用于從低濃度的溶液中分離純化有用物質(zhì)。與傳統(tǒng)的重結晶、沉淀等分離方法

31、相比，吸附分離技術具有很高的提取效率和經(jīng)濟性。吸附分離材料可應用于有色金屬、稀有稀散金屬、貴金屬以及稀土金屬、核工業(yè)用金屬的分離純化生產(chǎn)。圖 14：吸附分離材料主要用于濕法冶金過程中分離回收有用金屬資料來源：藍曉科技募集說明書，鹽湖提鋰，高鋰價下的性價比之選下游發(fā)展推動鋰需求增長，鹽湖提鋰前景廣闊。隨著新能源汽車、電子器件和儲能技術的迅速發(fā)展，鋰在新型能源材料領域的應用受到高度關注，被譽為“21 世紀的能源金屬”、 “白色石油”。根據(jù)美國地質(zhì)勘探局（USGS），截至 2020 年全球已探明的鋰資源儲量約8600 萬噸。在礦產(chǎn)類型上，目前全球鋰礦主要分為鋰輝石硬巖礦和鹽湖鹵水兩大類，其中鹽湖鋰資

32、源占約 58%，偉晶巖資源占約 26%，鹽湖擁有全球最大的鋰資源。但受限于技術、開發(fā)環(huán)境等限制，目前鋰礦石仍為主要的在產(chǎn)鋰資源。2019 年鋰輝石對應鋰鹽產(chǎn)量 18 萬噸，占比達 55%；鹽湖鹵水對應鋰鹽產(chǎn)量 15 萬噸，占比 45%。在資源分布上，南美“鋰三角”地區(qū)（智利、阿根廷和玻利維亞）的鋰資源量之和約占全球總量 58%，我國鋰資源儲量 700 萬噸，約占全球總量 13%。圖 15：全球鹽湖鋰資源占約 58%，偉晶巖資源占約 26%圖 16：鹽湖鋰資源占我國儲量 82%7%26%58%7%11%82%3% 3% 3%封閉盆地鹵水偉晶巖鋰黏土油田水型鹵水地熱鹵水鋰沸石鹽湖 鋰輝石鋰云母US

33、GS，資料來源：中國地質(zhì)調(diào)查局，鹽湖名稱所在區(qū)域擁有開發(fā)權的企業(yè)LCE（萬噸）投產(chǎn)年份鎂鋰比鋰濃度（mg/L）智利Atacama 鹽湖智利SQM429019976.4:11570-1840美國雅保 ALB1984阿根廷翁布雷穆埃爾托鹽湖美國 Livent40019971.4:1620Hombre Muerto阿根廷 Olaroz 鹽湖Orocobre/TCC64020162.4:1690阿 根 廷Minera Exar47220202.4:1592Cauchari-Olaroz 鹽湖阿根廷 Cauchari 鹽湖阿根廷 Rincon 鹽湖 玻利維亞 Uyuni阿根廷 Pastos Grande

34、s 阿根廷Sal de Los Angeles阿根廷Sal de Vida阿根廷 Mariana阿根廷Antofalla 鹽湖鋰三角Advantage Lithium&Orocobre480-2.5:1 480Argosy127-8.6:1 369Comibol1430-19:1 350Millennial Lithium412-6.3:1 427Lithium X104-3.8:1 501銀河資源114-2.5:1 732贛峰鋰業(yè)&國際鋰業(yè)190-13.9:1 306美國雅保 ALB- 350表 4：全球鹽湖鋰礦供給情況美國銀峰鹽湖美國克萊美國雅保6419661.4:1160頓山谷東臺吉乃爾

35、青海鋰資源公司247200635.2:1850西臺吉乃爾中信國安268201690.5:1220察爾汗鹽湖察爾汗鹽湖東部中國青海藍科鋰業(yè)藏格控股717717201520191577:11577:1310310一里坪鹽湖五礦鹽湖157-100:1210大柴旦鹽湖柴達木興華1612018134:1160扎布耶鹽湖西藏礦業(yè)天齊鋰業(yè)18320050.01:1970龍木措鹽湖結則茶卡鹽湖中國西藏西藏城投187200201595:11.15:1120200麻米錯鹽湖西藏麻米措218-3.97:11073資料來源：容匯鋰業(yè)公告，高鎂鋰比、低含量限制鹽湖鋰資源開發(fā)。根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局，我國鋰資源主要集中于鹽湖

36、，占比超過 80%，位于青海、西藏、湖北等地區(qū)。與南美“鋰三角”鹽湖對比，南美鹽湖鎂鋰比小于 20 且鋰含量在 0.05-0.15%，資源稟賦好；而中國鹽湖鎂鋰比普遍高于 60 且鋰含量僅在 0.02-0.085%，需要更先進的技術解決鎂鋰、鋰鈉分離問題。由于 Mg2+/Li+水合離子水合半徑相近，化學共性較多，不易分離；如果鎂鋰比過高，將造成提取產(chǎn)品品質(zhì)差，并產(chǎn)生更大吸附劑/膜需求量。此外，在下游電池應用中，如果鹽湖中雜質(zhì)離子過多，將影響電池性能的穩(wěn)定性。因此鹽湖提鋰對提取技術、材料和工藝有較高的要求，目前國內(nèi)鹽湖資源開發(fā)程度仍較低，鹽湖鋰產(chǎn)量不足全國總產(chǎn)量的 20%。圖 17：地表鹽湖示意

37、圖圖 18：提鋰廠房示意圖資料來源：藍曉科技官網(wǎng)，資料來源：藍曉科技官網(wǎng)，圖 19：青海、西藏是中國最主要的鋰資源分布地區(qū)圖 20：西藏鹽湖鋰濃度相對更高、鎂鋰比更低，資源稟賦好5%7%11%44%31%2%青海西藏四川湖北江西其他資料來源：中國有色金屬行業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會，容匯鋰業(yè)公告，中國鹽湖提鋰兩大產(chǎn)區(qū)，西藏資源稟賦好但開采困難，青海開發(fā)難度低但資源稍遜。在鹽湖鋰資源分布中，青海地區(qū)資源量最高，達 310 萬噸，占比 44%；西藏地區(qū) 222 萬噸，占比 31%，二者合計占比 75%，是最重要的鹽湖鋰資源地。國內(nèi)自 2007 年開始開發(fā)青海地區(qū)鹽湖，發(fā)展至今技術成熟度已達到 70-80%，部

38、分技術完全達到產(chǎn)業(yè)化水平，通過技術革新，鹽湖自然稟賦的缺陷逐步被彌補。目前，青海地區(qū)備案碳酸鋰產(chǎn)能為 20 萬噸/年，實際在建與投產(chǎn)量約 10 萬噸/年。對比青海與西藏地區(qū)的開發(fā)現(xiàn)狀，青海地區(qū)基礎設施建設相對完善，自然條件相對好，整體起步早，集中力較強，但鎂鋰比高且鋰濃度低，需更先進的技術支撐；西藏地區(qū)資源稟賦更好、潛力更大，但受地理位置及外部環(huán)境制約，基礎設施（水、電、公路）建設程度不足，開采難度較大，規(guī)?；a(chǎn)還需逐步推進。鹽湖提鋰工藝包括鹵水開采、鋰富集分離和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)。通過鹵水富集，大幅降低鎂鋰比，然后對硼、鈉、鎂等進行除雜處理后進行濃縮，經(jīng)過化學法沉淀后，進一步深度除雜獲得一定純度

39、的鋰鹽。其中不同工藝的差距主要在鋰富集分離環(huán)節(jié)，主要工藝有沉淀法、吸附交換法、膜分離法、萃取法、煅燒浸取法等。吸附交換法和膜分離法是目前國內(nèi)鹽湖提鋰相對成熟的技術，吸附法具有工藝簡單、提取效率高、環(huán)境友好的優(yōu)勢，適合產(chǎn)業(yè)化。表 5：全球主流鹵水提鋰工藝對比主要方法使用企業(yè)技術特點適用鹽湖鹵水條件優(yōu)點缺點預估生產(chǎn)成本鹵水經(jīng)過鹽田濃縮，分離鈉ALB、SQM、鹽、鉀鹽，加石灰分離鎂，酸較高鋰含工藝成熟可靠，不適于處理高鎂、高鈣鹵水及沉淀法Orocobre、扎布耶化萃取硼，再凈化，加入化學沉淀劑沉淀鋰鹽量，低鎂鋰比生產(chǎn)成本低低鋰含量鹵水，生產(chǎn)周期長2 萬元/噸鹵水通過對鋰有選擇性的吸對鹵水的適應性附劑

40、吸附，再用淡水解吸與其FMC、藍科鋰業(yè)、吸附交換法他雜質(zhì)成分分離并富集，再通各類鹵水強，工藝簡單、鋰的回收率高、工藝控制要求高，各公司的吸附劑都基于其專有技術專門生3 萬元/噸ERAMET過小型鹽田濃縮后化學沉淀選擇性好，對環(huán)產(chǎn)，成本高鋰境的影響小上海恒信融、青海對鹵水的適應性需要多種濾膜配合，對濾膜要利用多種類型的濾膜，逐步將鋰業(yè)、ILC（試驗研膜分離法鹵水中雜質(zhì)成分分離，并富集究）、Enirg（工業(yè)濃縮鋰后化學沉淀鋰示范）各類鹵水強，工藝簡單、鋰的回收率高、選擇性好，對環(huán)境的影響小求高，濾膜研發(fā)和生產(chǎn)成本高，使用壽命短，工藝成熟度不夠，多在工業(yè)試驗階段3 萬元/噸通過有機溶劑萃取鋰實現(xiàn)鋰興

41、華、Tenova（工與其他雜質(zhì)成分的分離和濃高鋰含可以處理高鎂鋰高性能萃取劑研究投入大，進展慢，目前的萃取工藝腐蝕性萃取法業(yè)試驗籌備）縮，高濃度反萃液進一步生產(chǎn)各種鋰鹽量，高鎂鋰比比鹵水，易于工業(yè)化大；回收率較低，生產(chǎn)成本高，不夠成熟5 萬元/噸通過對提硼后的高鋰高鎂老鹵濃縮干燥、煅燒分解為氧化高鋰含工藝簡單，綜合能耗大，腐蝕性強，環(huán)境影響煅燒浸取法中信國安鎂，用水溶出氧化鎂中的可溶性鋰鹽，再沉淀出碳酸鋰產(chǎn)品量，高鎂鋰比利用大，副產(chǎn)大量鹽酸，成本較高-資料來源：主要鹽湖提鋰技術路線優(yōu)缺點對比，全球提鋰技術進展，技術成熟擴大鹽湖提鋰成本優(yōu)勢。在鹽湖提鋰開發(fā)初期，由于技術不成熟，成本高至 6-8萬

42、元/噸 LCE，超過部分礦山提鋰的成本，因此直至 2015 年僅有小部分企業(yè)生產(chǎn)。2015年后，鹽湖提鋰技術逐漸成熟，行業(yè)平均成本逐步降至 3.5 萬元/噸 LCE。與之相對的是礦石提鋰法，由于鋰礦價格上漲帶動成本增加，現(xiàn)已接近 6 萬元/噸 LCE，因此高鋰價下，鹽湖提鋰更顯成本優(yōu)勢。圖 21：需求量促使下，碳酸鋰、氫氧化鋰價格漲幅巨大（元/噸）價格:碳酸鋰99.5%電:國產(chǎn)價格:氫氧化鋰56.5%:國產(chǎn)60000050000040000030000020000010000002017/4 2017/10 2018/4 2018/10 2019/4 2019/10 2020/4 2020/1

43、0 2021/4 2021/10Wind，新能源汽車發(fā)展迅猛，未來仍有巨大增量。目前，金屬鋰在新能源產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)、3C電子數(shù)碼消費品和儲能電池領域廣泛應用，其中新能源汽車和儲能電池增速較為可觀。 2021 全年中國市場新能源汽車銷量為 352.1 萬輛，同比增長 160%；盡管中國新能源購車補貼將于 2022 年年底結束，但根據(jù)主流汽車品牌的銷量與在建產(chǎn)線預測，2025 年中國新能源汽車銷量有望達到 1168 萬輛，2021-2025 年 CAGR 為 35%。在全球市場，2021 年全球新能源汽車銷量為 650 萬輛，同比增長 100%；而根據(jù) EVTank 等機構的預測，2025年全球新

44、能源汽車銷量可達 1800 萬輛，2021-2025 年 CAGR 為 29%。圖 22：2025 年預計中國新能源汽車銷量達 1168 萬輛圖 23：2025 年預計全球新能源汽車銷量達 1800 萬輛1400120010008006004002000中國新能源汽車銷量（萬輛）增長率（右軸）11689106995413525178126 121 1372016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E180%160%140%120%100%80%60%40%20%0%-20%2000180016001400120010008006004

45、002000全球新能源汽車銷量（萬輛）增長率（右軸）180065020122132455771222015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2025E120%100%80%60%40%20%0%資料來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會，各車企公司公告，EvSales，CleanTechnica，全球新能源汽車市場中長期發(fā)展展望（2030 年），下游增長拉動上游動力電池及金屬鋰需求。參考一輛純電動車帶電量約 60KWh，現(xiàn)階段電池度電耗鋰量 0.8kg/KWh，則 2021 年中國新能源汽車碳酸鋰需求量為 16.9 萬噸，全球需求量為 31.2 萬噸；2025 年中國新能源汽車碳酸

46、鋰需求量將達到 56.1 萬噸，全球需求量 86.4 萬噸。參考藏格 10000t/a 提鋰項目，保守估計 5.78 億元訂單金額中吸附分離材料約占 2 億元，則 2025 年中國/全球新能源車碳酸鋰需求量 56.1/86.4 萬噸對應吸附分離材料市場價值分別為 112.2/172.8 億元。參考提鋰樹脂的壽命，平均 1 噸樹脂可提取 3 噸碳酸鋰，則 56.1/86.4 萬噸碳酸鋰需求量可折合 18.7/28.8 萬噸提鋰樹脂需求。表 6：2021-2025 年中國/全球新能源汽車提鋰樹脂需求量測算20212022E2023E2024E2025E新能源汽車銷量（萬輛）352541699910

47、1168新能源汽車帶電總量（萬 KWh）2112632484419585460670104中國電池度電耗鋰量（kg/KWh）0.80.80.80.80.8新能源汽車鋰需求量（萬噸）16.926.033.643.756.1提鋰樹脂需求量（萬噸）5.68.711.214.618.7全球新能源汽車銷量（萬輛）650839108213951800新能源汽車帶電總量（萬 KWh）39000503106490083721108000電池度電耗鋰量（kg/KWh）0.80.80.80.80.8新能源汽車鋰需求量（萬噸）31.240.251.967.086.4提鋰樹脂需求量（萬噸）10.413.417.322

48、.328.8USGS，中國地質(zhì)調(diào)查局，中國有色金屬行業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會，巨大市場空間下，提鋰巨頭紛紛布局鹽湖項目。目前藍科、青海鋰資源、五礦、藏格湖提鋰產(chǎn)線先后于 2017-2020 年相繼建成投產(chǎn)，加上吉乃爾、大柴旦鹽湖等，青海地區(qū)鹽湖碳酸鋰在建與已投產(chǎn)產(chǎn)能已達 9 萬噸/年 LCE 以上，西藏地區(qū)規(guī)模化建設的僅國能礦業(yè)西藏結則茶卡鹽湖 1 萬噸/年氫氧化鋰項目，與預計 2025 年全球新能源汽車 86.4 萬噸的碳酸鋰需求量相比，9 萬噸的產(chǎn)能仍有極大拓展空間。目前在鹽湖提鋰技術上，無論是吸附法、膜法、萃取法，中國均已達全球領先；加之成本上和礦石法相比的優(yōu)勢拉大，國內(nèi)鹽湖提鋰規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化儼然已

49、成大勢所趨。未來，資源開采權+先進技術將成為各大提鋰企業(yè)競爭的重要砝碼。公司鹽湖提鋰相關的業(yè)務內(nèi)容2020 年鹽湖提鋰相關收入表 7：涉及鹽湖提鋰業(yè)務主要上市公司藍曉科技 藏格鋰業(yè)、錦泰項目、五礦項目三個鹽湖提鋰標桿性項目完成產(chǎn)業(yè)驗證2.32 億元直接持有 Cauchari-Olaroz 項目 51%股權。Cauchari-Olaroz 項目的含鋰系列產(chǎn)品收入 38.62 億元；鋰贛鋒鋰業(yè) 鋰鹵水資源量為約合 2,458 萬噸 LCE，是目前全球最大的鹽湖提鋰項目電池系列產(chǎn)品收入 12.68 億元之一，支持年產(chǎn)量超過 4 萬噸電池級碳酸鋰并持續(xù) 40 年通過參股日喀則扎布耶 20%的股權和參股

50、 SQM25.86%的股權，實現(xiàn)對鋰化合物及衍生品收入 17.57天齊鋰業(yè)優(yōu)質(zhì)的鹽湖鋰資源布局，是全球極少數(shù)同時布局優(yōu)質(zhì)鋰礦山和鹽湖鹵水礦兩種原材料資源的企業(yè)之一億元；鋰礦收入 14.81 億元擁有察爾汗鹽湖鐵路以東礦區(qū) 724.3493 平方公里的鉀鹽采礦權證,在察藏格控股 爾汗鹽湖建設年產(chǎn) 2 萬噸的碳酸鋰項目，其一期工程（年產(chǎn) 1 萬噸碳酸碳酸鋰收入 0.64 億元鋰）已順利建成投產(chǎn)鹽湖股份 子公司藍科鋰業(yè)擁有 1 萬噸/年碳酸鋰產(chǎn)能碳酸鋰收入 3.83 億元與五礦鹽湖簽署了 1 萬噸碳酸鋰項目鎂鋰分離成套裝置采購合同，合同久吾高科通過公開信息無法獲取金額 26,556 萬元賢豐控股向藏

51、格控股股份有限公司提供鹽湖鹵水提鋰并制取工業(yè)級碳酸鋰產(chǎn)品相關技術并收取技術使用費通過公開信息無法獲取西藏礦業(yè)擁有獨家開采權的西藏扎布耶鹽湖是世界第三大、亞洲第一大鋰礦鹽鋰電材料收入 4.35 億元戰(zhàn)略投資以藍科鋰業(yè)為載體的鋰電材料業(yè)務，參股公司藍科鋰業(yè)擁有 1萬噸/年碳酸鋰產(chǎn)能科達制造湖，已探明的鋰儲量為 184.10 萬噸，是富含鋰、硼、鉀固、液并存的 鋰類產(chǎn)品 0.22 億元特種綜合性大型鹽湖礦床各公司公告，在鹽湖提鋰領域，國內(nèi)企業(yè)中藍曉科技自主開發(fā)出吸附+膜法，適用于中國高鎂鋰比、低鋰含量的鹽湖；公司還結合設備供應，為客戶提供材料+工藝+裝置的一體化方案。目前公司不僅在青海鹽湖實現(xiàn)成功運

52、行，更是拿下了西藏鹽湖、阿根廷鹽湖的項目。除藍曉外，爭光也在進行鹽湖提鋰的技術開發(fā)，目前仍在小規(guī)模試驗階段。鎵資源得天獨厚，吸附法鞏固開發(fā)優(yōu)勢中國是全球最重要的鎵生產(chǎn)國，產(chǎn)量占比超過 90%。鎵是一種稀散金屬，在工業(yè)領域有著廣泛用途。目前全球鎵總儲量約 23 萬噸，我國鎵儲量居世界首位，占比 80%85%。原料鎵可分為原生鎵與再生鎵兩類，原生鎵是指從自然界中提取的鎵，主要通過在伴生礦（以鋁土礦為主）的冶煉過程中，從母液中副產(chǎn)提取，目前 90%的原生鎵是從拜爾法生產(chǎn)三氧化二鋁的種分母液中獲得的；再生鎵則主要來自于廢舊電器，增長有限。中國是全球最大的鎵生產(chǎn)國，2020 年全球粗鎵產(chǎn)量為 300 噸

53、，中國粗鎵產(chǎn)量為 290 噸，占比高達 96.67%。表 8：中國粗鎵產(chǎn)量超過全球 95%全球粗鎵產(chǎn)量（噸）201820192020中國397356.6290日本333韓國333俄羅斯644烏克蘭440全球413370.6300USGS，氮化鎵是未來鎵金屬需求增長的重要支撐。從消費結構上看，金屬鎵占比最大的下游為砷化鎵，其次為氮化鎵、氧化鎵等，主要應用于 LED、永磁材料、無線通訊領域。在無線通訊領域，砷化鎵為第二代半導體材料的代表，主要應用范圍為 3G 和 4G 智能手機，市場比較成熟，未來增量不大。而氮化鎵作為第三代半導體材料的代表，由于具有高功率、高抗輻射、高效、高頻的特點，可應用于 5

54、G 網(wǎng)絡、快速充電、商業(yè)無線基礎設施、電力電子和衛(wèi)星市場，前景廣闊。2020 年，全球氮化鎵器件市場規(guī)模為 184 億美元，同比增長 28.7%。圖 24：金屬鎵下游消費結構及用量占比圖 25：全球氮化鎵器件市場規(guī)模增速高達 30%24%41%12%23%砷化鎵襯底（LED、無線通訊、激光發(fā)射器）氮化鎵外延（LED、無線通訊）氧化鎵熒光粉（LED）稀土永磁材料200180160140120100806040200全球氮化鎵器件市場規(guī)模（億美元）增長率（右軸）18430.0%14328.7%11020182019202035%30%25%20%15%10%5%0%資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，資料來

55、源：產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，在電子產(chǎn)業(yè)的旺盛需求帶動及氮化鎵等電子器件需求的釋放下，上游鎵金屬消費量逐年增加。盡管 2020 年受疫情影響，全球金屬鎵消費量為 644 噸，中國消費量 288.5 噸，較上年有所減少；但整體來看，2013-2020 年，全球鎵消費量 CAGR 為 4.9%，中國則為 9.8%，增速達全球平均增速兩倍。從市場規(guī)模來看，2020 年中國鎵市場規(guī)模為 3.6 億元，同比增長 14%。參考2021-2026 年中國金屬鎵市場全面調(diào)研及行業(yè)投資潛力預測報告，未來我國金屬鎵在永磁材料、LED 領域的消費將保持相對平穩(wěn)增長；而在無線通訊（砷化鎵、氮化鎵半導體材料）領域的消費將呈現(xiàn)較高的增

56、長速度。出于其重要的戰(zhàn)略意義，美國、歐盟、日本等發(fā)達國家及聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署均將鎵作為戰(zhàn)略性或關鍵性礦產(chǎn)資源，我國也將鎵列為戰(zhàn)略儲量金屬之一。圖 26：金屬鎵需求量和市場規(guī)模逐年增長全球粗鎵產(chǎn)量（不含再生鎵，噸）全球金屬鎵消費量（噸）中國金屬鎵消費量（噸）中國金屬鎵市場規(guī)模（億元，右軸）800 47003.560035002.540023001.520011000.50020132014201520162017201820192020資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，USGS，吸附法提鎵優(yōu)良特性促使其成為主流技術。目前提取鎵的方法主要有碳酸石灰法、汞齊電解法、萃取法和樹脂吸附法。與其他工藝相比，吸附提鎵

57、法的提鎵工藝對氧化鋁生產(chǎn)沒有任何影響，且解吸劑屬于一般的無機酸堿，易處理，不會對環(huán)境保護造成壓力。這一特點決定吸附法提鎵成為氧化鋁企業(yè)拜耳母液提鎵的極具優(yōu)勢的技術路線。由于提取鎵的過程中，吸附分離材料需面對高溫、高濃度強酸、強堿的苛刻環(huán)境，并要在復雜的環(huán)境中高選擇性提取微量鎵（濃度僅 200mg/L）。因此鎵提取材料的性能要求非常高，需要耐高溫、耐強酸、強堿、高選擇性。在提鎵領域，國內(nèi)企業(yè)中藍曉科技自 2008 年起就開始實現(xiàn)氧化鋁母液提取鎵材料和技術的產(chǎn)業(yè)化，目前在全國提鎵領域的客戶覆蓋率達到 70%以上，保持多年全國第一，實現(xiàn)絕對壟斷。公司不僅提供提鎵樹脂，還具有整線建設和生產(chǎn)線運營服務，

58、與中鋁集團、錦江集團、東方希望、吉亞、方園等主流氧化鋁企業(yè)均有合作，并且為核心供應商。鎳礦開采走向海外，吸附法輔助技術支持金屬鎳性能優(yōu)良應用廣泛，我國儲量占比較低。鎳是一種硬而有延展性并具有鐵磁性的銀白色金屬，它能夠高度磨光和抗腐蝕，具有良好延展性、磁性和耐腐蝕性，被譽為“鋼鐵工業(yè)的維生素”， 在不銹鋼、合金鋼、電池、電鍍等行業(yè)廣泛使用。全球鎳礦資源分布中，紅土鎳礦約占 55，硫化物型鎳礦占 28，海底鐵錳結核中的鎳占 17；其中紅土鎳礦主要分布于印尼、澳大利亞、菲律賓，硫化鎳礦主要分布于南非、加拿大、俄羅斯。2020年全球鎳礦探明的儲量為 9400 萬噸，全球儲量最大的三個國家分別為印尼、澳

59、大利亞和巴西，三者合計占比超過 59%，而中國鎳儲量僅 280 萬噸，占比 3.1%。圖 27：印尼、澳大利亞、巴西占全球鎳儲量 59%，中國僅 3.1%圖 28：紅土鎳礦是最主要的鎳金屬來源印尼3%15%23%5%6%7%21%17%澳大利亞巴西3俄羅斯古巴 菲律賓加拿大中國 其他紅土鎳礦17%28%55%硫化物型鎳礦海底鐵錳結核中的鎳Ifind，資料來源：智研咨詢，從不銹鋼到三元電池，新能源領域引領金屬鎳新增長空間。由于鎳的優(yōu)異的抗腐蝕性，其最大下游為不銹鋼，消費量占比 70%；鎳還可以用于電池制造，目前下游占比約 8%。在電池制造中，鎳的主要作用為提高能量密度，鎳含量越高，材料的克容量越

60、高，對應的電池模組能量密度也越高，但相應的工藝難度和安全性挑戰(zhàn)也越大。盡管目前鎳的主要應用領域為不銹鋼，但根據(jù) 2021 年澳大利亞鎳會議上 WoodMac 鎳公司的觀點，2040 年隨著電動汽車電池前驅(qū)體重要性的增加，鎳用于電池的比例將會增長，而在不銹鋼領域的應用占比將下降至 53%左右。參考 Macquarie Commodities Strategy，2025-2030 年，預計電動汽車單車鎳含量將由 20kg 增長至 40-50kg；電池領域的金屬鎳用量將以 50%的增速增長，至 2030 年占比將增長至 20-25%。結合我們對中國與全球電動汽車銷量的預估， 2025 年將分別達到