錳行業(yè)研究：產(chǎn)業(yè)鏈價格上行-關(guān)注新能源對錳化工的需求拉動

1、錳行業(yè)研究：產(chǎn)業(yè)鏈價格上行_關(guān)注新能源對錳化工的需求拉動一、錳產(chǎn)業(yè)鏈：上游礦源分布集中在海外，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛（一）錳產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品眾多，下游廣泛錳產(chǎn)業(yè)上游為采礦業(yè)，礦源包括氧化礦、碳酸礦、硅酸礦和硫化礦等。礦源經(jīng)過中游加工成為錳化工、金屬錳、錳鐵和硅錳等產(chǎn)品，最終應(yīng)用于醫(yī)療化學(xué)、油漆、催 化劑、鋼鐵業(yè)等多個領(lǐng)域。（二）礦源資源集中海外，中國以進(jìn)口為主全球錳礦集中于南非、巴西、澳大利亞、烏克蘭和加蓬。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至 2020 年 12 月，全球已探明錳礦儲量 13 億噸，40%位于南非，21%位于 巴西，18%位于澳大利亞，11%位于烏克蘭。南非、澳大利亞、加蓬是全球錳礦主產(chǎn)國。南

2、非擁有最豐富的錳礦儲備，也是全球最大的錳礦生產(chǎn)國，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020 年，南非錳礦產(chǎn)量 520 萬 噸，占全球錳礦產(chǎn)量的 28%。澳大利亞、加蓬緊隨其后，產(chǎn)量分別達(dá)到 330 萬噸 和 280 萬噸。中國錳礦儲量低，主要集中在廣西。據(jù) Wind 數(shù)據(jù)顯示，中國錳礦儲量僅占全球的 4%，且分布極不均勻。截至 2016 年 12 月，我國錳礦儲量最高的地區(qū)為廣西，儲 量為 17389 萬噸，占全國儲量的 77%。其次為湖南，儲量為 1958 萬噸，占全國儲 量的 9%。其余地區(qū)錳礦占比在 5%及以下。受制于安全、環(huán)保等因素，國內(nèi)錳礦開工率低。據(jù) CNKI 相關(guān)文獻(xiàn)，截至 2019

3、年 3 月，中國境內(nèi)擁有錳礦采礦權(quán)的礦山共有 293 個，其中到期和到期續(xù)辦的 80 個，其余 213 個由于安全、環(huán)保、山林糾紛、土地權(quán)屬、區(qū)域整合等因素，僅 107 座有開采活動，開工率不足 40%。全年正常生產(chǎn)的大型錳礦山僅有中信大錳、阿克 陶佰源豐、云南文山斗南和貴州武陵等少數(shù)企業(yè)。中國錳礦產(chǎn)量低，主要依靠進(jìn)口。據(jù) Wind 據(jù)顯示，我國錳礦產(chǎn)量自 2016 年起開 始斷崖式下降，2018 年后維持在 130 萬噸。下降原因一方面是我國自身錳礦儲量 不高，另一方面也與采礦業(yè)環(huán)境管制有關(guān)。由于國內(nèi)礦石產(chǎn)量不足，質(zhì)量不高，我 國錳礦大量依賴進(jìn)口。Wind 數(shù)據(jù)顯示，2020 年，我國錳礦產(chǎn)

4、量為 130 萬噸，而凈 進(jìn)口量達(dá)到 3377 萬噸。二、錳產(chǎn)品：產(chǎn)品種類眾多，供需格局各異錳產(chǎn)品產(chǎn)能受制于錳礦資源和環(huán)保政策。錳產(chǎn)品種類眾多，包括電解錳、二氧化 錳、硫酸錳和錳酸鋰等，主要生產(chǎn)企業(yè)包括寧夏天元、中信大錳、湘西電化、貴州 紅星、廣西匯元、武陵錳業(yè)等。目前，我國錳產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，主要生產(chǎn)制 約因素是錳礦資源和環(huán)保政策。一些錳礦礦山企業(yè)安全環(huán)保意識薄弱、設(shè)施不完 善，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，“三廢”排放不達(dá)標(biāo)，對安全、環(huán)境造成嚴(yán)重危害，被嚴(yán)格整 治，約束了錳產(chǎn)品的原料供給。（一）電解錳：國內(nèi)供給穩(wěn)定，天元錳業(yè)一枝獨(dú)秀電解錳是指用錳礦石經(jīng)酸浸出獲得錳鹽，再送電解槽電解析出的單質(zhì)金屬。錳是

5、冶 煉工業(yè)中不可缺少的添加劑，電解錳由于具備高純度、低雜質(zhì)特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用 用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、電焊條業(yè)、 航天工業(yè)等各個領(lǐng)域。國內(nèi)電解錳供給穩(wěn)定，可滿足海內(nèi)外需求。供給方面，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)， 2017-2020年，國內(nèi)電解錳產(chǎn)量保持穩(wěn)定，2020年小幅下滑，但整體維持在150萬噸。 需求方面，我國電解錳在滿足國內(nèi)需求同時對外出口，2020年出口32萬噸，進(jìn)口721 噸，表觀消費(fèi)量約為118萬噸。天元錳業(yè)是國內(nèi)電解錳龍頭，產(chǎn)量遠(yuǎn)超競爭對手。2020年，全國電解錳年度產(chǎn)量 TOP10企業(yè)包括寧夏天元錳業(yè)、中信大錳礦業(yè)、武陵錳業(yè)(重錳+貴錳)等

6、。其中寧夏 天元錳業(yè)產(chǎn)量遠(yuǎn)超其他企業(yè)，2020年電解錳產(chǎn)量達(dá)到57.9萬噸，占全國產(chǎn)量的39%。（二）二氧化錳：中國占據(jù)全球 70%產(chǎn)能，需求隨新能源釋放二氧化錳是一種無機(jī)化合物，主要用途包括：電池去極劑，合成工業(yè)的催化劑和氧 化劑，玻璃工業(yè)和搪瓷工業(yè)的著色劑、消色劑、脫鐵劑等；制造金屬錳、特種合金、 錳鐵鑄件、防毒面具和電子材料鐵氧體等；用于橡膠工業(yè)以增加橡膠的粘性。還可 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用做催化劑。中國是全球電解二氧化錳主產(chǎn)國，占全球產(chǎn)能的70%。根據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，中國、 日本、美國、歐洲、印度等地電解二氧化錳制造商合計(jì)約為30家左右。從產(chǎn)能來看， 2018年全球總體產(chǎn)能約為50萬噸，中國產(chǎn)

7、能達(dá)到35萬噸，占全球產(chǎn)能的70%。國內(nèi) 主要生產(chǎn)商為湘潭電化、桂柳化工、中信大錳和貴州紅星、廣西匯元等，其中湘潭電 化的電解二氧化錳產(chǎn)量約占國內(nèi)產(chǎn)量的28%、占全球產(chǎn)量的21%。2017年后下游需求釋放，二氧化錳產(chǎn)能持續(xù)增長。根據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2013-2016 年，中國二氧化錳產(chǎn)能持續(xù)收縮。2017年后，由于下游需求增加，二氧化錳呈現(xiàn)明 顯上漲趨勢，2018年的產(chǎn)能利用率相較于2017年也有大幅提升。分類別看，二氧化 錳的產(chǎn)量增長主要來源于錳酸鋰級二氧化錳。由于錳酸鋰正極材料開始在電動自行 車、代步車領(lǐng)域取得廣泛使用。（三）硫酸錳：三元電池拉動硫酸錳需求增長高純硫酸錳主要用于制備錳酸鋰、

8、四氧化三錳、鎳鈷錳三元材料等。隨著鋰離子電 池技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，高純硫酸錳的市場發(fā)展前景較好，市場需求量呈 增長態(tài)勢。三元電池拉動硫酸錳需求增長。2019年，受新能源汽車補(bǔ)貼退坡影響，三元材料市 場增速減緩，但由于三元鋰電池具備較高能量密度，能夠滿足終端市場消費(fèi)者對新 能源汽車?yán)m(xù)航能力的使用需求，未來動力電池市場有望重回高速增長軌道，進(jìn)而帶 動三元材料市場增長。動力電池應(yīng)用分會數(shù)據(jù)顯示，2021年前7月國內(nèi)三元電池裝機(jī) 量為36.87GWh，占比為56.1%。今年7月國內(nèi)市場新能源汽車動力電池裝機(jī)量約為 12.09GWh。其中，磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量約為6.21GWh，占比51.4%；三

9、元電池裝機(jī) 量量約為5.84GWh，占比48.3%；錳酸鋰、鈦酸鋰總裝機(jī)量占比約為0.3%。2015年 -2018年，由于國內(nèi)新能源汽車等市場對動力電池的需求快速增長，帶動了三元材料市場快速增長。（四）錳酸鋰：錳酸鋰電池定位鉛酸替代，正極材料前景可觀錳酸鋰作為錳酸鋰電池的正極材料，具有價格低、電位高、倍率高、安全性能好等優(yōu) 點(diǎn)，應(yīng)用于電動自行車及低速電動車、小動力型（電動工具等）、數(shù)碼電子產(chǎn)品、儲 能等領(lǐng)域，近年來在電動自行車及低速電動車市場發(fā)展迅猛，相比其他新能源電池 材料具有價格便宜、對環(huán)境友好等特點(diǎn)，錳酸鋰電池具備取代鉛酸電池的潛力。據(jù) 鑫欏資訊等統(tǒng)計(jì)，近年錳酸鋰的出貨量逐年增長，201

10、8年為5.8萬噸，2019年7.6萬 噸，預(yù)計(jì)到2025年達(dá)40萬噸左右。目前錳酸鋰行業(yè)約有制造商40余家，產(chǎn)能普遍很 小，年產(chǎn)能在1萬噸以下的企業(yè)占90%以上，缺乏頭部企業(yè)，行業(yè)整合的號角已經(jīng)吹響。錳酸鋰為鋰電池正極材料的一種，2020年出貨量占正極材料比重為13%。近年來， 錳酸鋰產(chǎn)量和出貨量均呈上升趨勢，2020年分別達(dá)到9.29萬噸和6.6萬噸。從企業(yè)產(chǎn) 量來看，博石高科/淮北天茂年產(chǎn)量超過1萬噸，第二梯隊(duì)企業(yè)主要有焦作伴侶(多氟 多)、甘肅大象、湖南海利、青島乾運(yùn)、山東科源、中信大錳、無錫晶石、河北強(qiáng)能 等，年產(chǎn)量在3000-6000噸。從市場集中度來看，錳酸鋰產(chǎn)量CR5由2018年

11、的38%上 升至2020年的43.7%，行業(yè)龍頭效應(yīng)漸顯。據(jù)ICC鑫欏資訊統(tǒng)計(jì)國內(nèi)25家錳酸鋰企業(yè) 數(shù)據(jù)顯示，雖然2020年上半年受疫情影響，低端數(shù)碼電池及海外出口需求降低，但 在2020年開始爆發(fā)的電動兩輪車電池需求增加對錳酸鋰市場形成支撐，全國錳酸鋰 產(chǎn)量達(dá)到9.29萬噸，同比增長21.6%。當(dāng)今已經(jīng)使用的錳酸鋰的制備方法主要有高溫固相合成法、溶膠凝膠法、乳液干燥 法、水熱合成法、熔融浸漬及微波合成法。高溫固相法主要是將所用的鋰鹽和錳鹽依照配比，在高溫情況下進(jìn)行混合燒結(jié)、多 次研磨后得到錳酸鋰粉體。這種生產(chǎn)方法工藝流程簡單，易于實(shí)施，但在高溫反應(yīng) 過程中，會因?yàn)榉磻?yīng)時間較長，得到的粉料顆粒

12、大且粒徑分布不均勻，電化學(xué)性能 不理想。與高溫固相合成法相比較而言，溶膠凝膠法所用的周期短，得到顆粒粒徑 均勻且具有較高的可逆比容量及良好的循環(huán)性能，但溶膠凝膠法合成的路線復(fù)雜且 成本高。用乳液干燥法得到的錳酸鋰粉體具有高的結(jié)晶度細(xì)小的顆粒，顆粒粒度分 布窄，容易控制。水熱合成法可以制得很多形貌不同、結(jié)晶度好、純度高的粉體，以 后將會是一種很好的制備生產(chǎn)方式。熔融浸漬法雖然可以生產(chǎn)出電化學(xué)性能很好的 尖晶石LiMn2O4，但是工序及操作復(fù)雜且生產(chǎn)條件苛刻，不易于工業(yè)化。運(yùn)用微波 輔助合成技術(shù)也可制備尖晶石錳酸鋰材料，可先通過共沉淀法得到錳酸鋰材料的前 驅(qū)體，將得到的前驅(qū)體置于微波場中進(jìn)行煅燒，

13、便可得到粒徑均勻的粉體材料，此 方法具有高產(chǎn)量、快速及技術(shù)參數(shù)易于控制等優(yōu)點(diǎn)。錳酸鋰電池采用成本低、安全性和低溫性能好的正極材料，但是其材料本身并不太 穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，純錳 酸鋰電池大都在特殊情況下應(yīng)用。錳酸鋰電池標(biāo)稱電壓為3.7 V，耐熱沖擊和穿刺能 力強(qiáng)，錳酸鋰電池的低電池內(nèi)阻可實(shí)現(xiàn)快速充電和大電流放電。但短路會引起防爆 膜破裂，而過充則會發(fā)生起火、爆炸，高溫性能較差，電池溫度不能超過80。錳 酸鋰電池在循環(huán)過程中會出現(xiàn)錳的溶解，壽命衰減較快、壽命相對短，錳酸鋰的容 量大約比鈷酸鋰低三分之一。錳酸鋰主要用于大中型號電芯，多用于電動工具，

14、醫(yī) 療器械，以及混合動力和純電動汽車。三、錳產(chǎn)品價格：供需趨緊，價格上漲（一）電解錳價格受供給端收縮影響，上漲趨勢明顯百川盈孚的數(shù)據(jù)顯示，截至2021年8月30日，國內(nèi)八地區(qū)電解錳報(bào)價平均價為30550 元/噸，較去年同期上漲199%。年內(nèi)均價已從13731.2元/噸上升至現(xiàn)價，復(fù)合增長率 超過10%。近期由于環(huán)保督查及電力限制等因素，不少錳廠減停產(chǎn)，使得現(xiàn)貨資源 供應(yīng)緊張。電解錳市場供應(yīng)端減量明顯，價格持續(xù)調(diào)漲。電解錳出口價格與國內(nèi)市 場均價趨勢基本一致，均在近期有較為明顯的上漲。（二）電解二氧化錳價格平穩(wěn)，六月隨錳酸鋰一同迎來小幅上漲電解二氧化錳國內(nèi)市場均價始終維持在穩(wěn)定水平，近期有顯著上

15、升。2020 年至 2021 年 6 月，無汞堿型電解二氧化錳報(bào)價為 10750 元/噸，普通型電解二氧化錳報(bào) 價為 9450 元/噸。7 月 22 日迎來明顯漲幅。截至 2021 年 8 月 30 日，無汞堿型電 解二氧化錳報(bào)價上升至為 14000 元/噸，普通型電解二氧化錳報(bào)價上升至 13000 元/ 噸。據(jù)湘潭電化業(yè)績說明會資料顯示，錳酸鋰正極材料需求端增長明顯，錳酸鋰型 電解二氧化錳是制備錳酸鋰的重要前驅(qū)體，一季度達(dá)到滿荷生產(chǎn)且產(chǎn)銷平衡。1995 年至今，我國二氧化錳出口價格經(jīng)歷周期性波動，于 2010 年有較大幅度地上升。 截至 2021 年 6 月，我國對外出口二氧化錳價格為 15

16、59.2 元/噸。（三）硫酸錳價格保持階段性上升趨勢2020 年 8 月至 2021 年 8 月，硫酸錳國內(nèi)三大市場均價整體保持小幅階段性上升 趨勢，近期漲幅明顯。高純硫酸錳可作為錳酸鋰型電池正極材料前驅(qū)體，今年以 來，鋰電池需求端拉動明顯，帶動硫酸錳價格上升。截至 2021 年 8 月 30 日，硫酸錳國內(nèi)市場均價為 9066.67 元/噸，較去年同期上漲 57.23%。（四）錳酸鋰價格穩(wěn)中有漲2020 年 8 月至 2021 年 8 月，錳酸鋰國內(nèi)市場均價穩(wěn)中有漲。第一季度小幅上升 趨勢主要來源于錳酸鋰型專用正極材料需求上漲。據(jù)湘潭電化業(yè)績說明會資料顯 示，2021 年一季度該公司 EMD

17、 的各生產(chǎn)線均滿負(fù)荷生產(chǎn)，產(chǎn)銷平衡，價格逐步提 升；錳酸鋰型專用正極材料供不應(yīng)求，銷售價格上漲。截至 2021 年 8 月 30 日， 普通錳酸鋰國內(nèi)市場均價為 40000 元/噸，較去年同期上漲 66.67%；高端錳酸鋰國 內(nèi)市場均價為 45000 元/噸，較去年同期上漲 32.25%。2011 年至今，錳酸鋰出口 價格呈現(xiàn)周期性波動，自 2016 年起有大幅上升后，2017 年再次小幅回落，隨后仍 呈現(xiàn)波動趨勢。近期出口價格有小幅上升。四、電池材料有望成為錳行業(yè)未來需求增長點(diǎn)（一）錳行業(yè)下游需求廣泛，鋼鐵行業(yè)需求基礎(chǔ)大錳行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域多，包括鋼鐵業(yè)、醫(yī)療化學(xué)、建筑材料、電池行業(yè)、電子行業(yè)

18、 和農(nóng)業(yè)等。據(jù)CNKI相關(guān)文獻(xiàn)引用數(shù)據(jù)顯示，全球錳消費(fèi)量的86%應(yīng)用于鋼鐵冶金，8%用于電池行業(yè)，5%用于化工行業(yè)，1%用于其他領(lǐng)域。中國錳消費(fèi)量的90%用于 鋼鐵冶金，6%用于電池行業(yè)，2%用于化工工業(yè)，2%用于其他領(lǐng)域，包括建材、電 子以及農(nóng)牧業(yè)等。鋼鐵業(yè)需求旺盛，是錳行業(yè)最大的需求源。鋼鐵行業(yè)資深需求量常年居高，錳在鋼 鐵行業(yè)起到重要作用。據(jù)中國粉體網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)代工業(yè)中90%以上錳系列化合物 主要應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)。錳與氧、硫的親和力都比較大，因而錳是鋼液的脫氧劑和脫 硫劑。（二）鈉離子電池技術(shù)突破補(bǔ)足鋰電池短板，促進(jìn)錳產(chǎn)業(yè)需求鈉離子電池結(jié)構(gòu)與鋰離子電池相似。鈉離子電池構(gòu)成主要包括正極、負(fù)

19、極、隔膜、 電解液和集流體。正負(fù)極之間由隔膜隔開以防止短路，電解液浸潤正負(fù)極以確保離 子暢通，集流體則起到收集和傳輸電子的作用。充電過程中，鈉離子從正極脫出， 經(jīng)電解液穿過隔膜，嵌入負(fù)極，使正極處于高電勢的貧鈉態(tài)，負(fù)極處于低電勢的富 鈉態(tài)。放電過程則相反。鈉離子電池相比鋰離子電池資源優(yōu)勢明顯。鋰資源在地殼中含量只有0.0065%，而 且分布極不均勻，70%位于南美洲地區(qū)。如果按照鋰電池目前發(fā)展速度，暫不考慮 回收，幾十年后鋰電發(fā)展將受到資源的嚴(yán)重限制。相比之下，鈉資源非常豐富，在 地殼中豐度位于第6位，并分布于全球各地，完全不受資源和地域的限制。因此， 鈉離子電池相比鋰離子電池有非常大的資源優(yōu)

20、勢。降本空間大，產(chǎn)業(yè)鏈完善后成本低于磷酸鐵鋰電池。鈉離子電池的正極材料、負(fù)極 材料、電解液和集流體成本均低于磷酸鐵鋰電池：（1）正極銅鐵錳氧化物原材料 的成本為磷酸鐵鋰的1/2左右；（2）負(fù)極煤基碳原料成本不到石墨原料成本的 1/10；（3）電解液中六氟磷酸鈉成本也低于六氟磷酸鋰，且鈉離子電池可使用低 濃度電解液；（4）鈉離子電池正、負(fù)極集流體均可采用鋁箔，而鋰離子電池負(fù)極集流體必須采用銅箔。因此同等容量下，鈉離子電池的集流體成本是鋰離子電池的 1/3。根據(jù)胡勇勝等統(tǒng)計(jì)，盡管現(xiàn)階段鈉離子電池制備工藝不成熟、生產(chǎn)設(shè)備有待 改善，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品一致性差，成本明顯高于鋰離子電池。但產(chǎn)業(yè)鏈成熟

21、后，銅鐵錳層狀氧化物體系鈉離子電池的BOM成本僅為0.26元/（Wh），比磷酸 鐵鋰電池低30%左右。能量密度低，難以用于消費(fèi)電子和電動汽車。由于鈉離子半徑較大，擴(kuò)散動力學(xué)速 率遲緩，鈉離子電池的能量密度、循環(huán)壽命和功率密度受到極大制約。此外，鈉離 子電池的充放電次數(shù)僅為2000次左右，也與鋰電池有明顯差距?？偨Y(jié)來看，鈉離子電池有望成為鋰離子電池有效補(bǔ)充。與鋰離子電池相比，鈉離子 電池具備材料易得，成本低廉、安全性高等優(yōu)勢，但在能量密度、循環(huán)壽命等方面 有所不足，未來將主要應(yīng)用于低速電動車（電動自行車、電動三輪車、觀光車、四 輪低速電動汽車和物流車）以及大規(guī)模儲能（5G通信基站、數(shù)據(jù)中心、后備

22、電 源、家庭儲能和可再生能源大規(guī)模接入）等領(lǐng)域。鈉離子電池有望促進(jìn)對錳元素需求。鈉離子電池正極材料包括氧化物類、聚陰離子 類和普魯士藍(lán)類，氧化物類是目前主流材料。根據(jù)鈉離子電池科學(xué)與技術(shù)統(tǒng) 計(jì)，在18種氧化物類正極材料中，15種用到錳；8種用到鎳，6種用到鐵。在聚陰 離子類材料和普魯士藍(lán)類材料中，錳也被廣泛使用。寧德時代布局鈉離子電池，吹響產(chǎn)業(yè)化號角。寧德時代于8月12日晚間公告582億元 定增方案，除繼續(xù)加碼鋰電池外，公司計(jì)劃繼續(xù)推進(jìn)儲能電池及鈉電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈 的研發(fā)。通過定增，寧德時代將共計(jì)新增鋰離子電池137GWh、儲能電池30GWh產(chǎn) 能。除此以外，將有7億元用于寧德時代新能源先進(jìn)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目，該項(xiàng)目主 要開展新一代動力及儲能電池關(guān)鍵材料體系研發(fā)、鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵材料及設(shè) 備開發(fā)等。寧德時代首次公開在資本項(xiàng)目中對鈉離子電池立項(xiàng)，公司表示目前已經(jīng) 開始進(jìn)行鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化布局，計(jì)劃于2023年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。與此同時