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Cobalt 27 认为手机的故事将在电动车身上重演。管理层认为,虽然电动车曾经低效、不贴合实际并且价格超出一般消费者的承受范围,但目前它正处于下一波全面推广的风口浪尖。随着电池能量密度的提高、电池成本的下降以及环保科技需求的日益高涨,电动车现已现拐点,正以更为经济的价格进入主流市场。公司认为,现在可能是汽车运输行业模式转变的起点。Cobalt 27 认为此次转变将部分受一种相对不为人所熟知且供应日益稀缺的金属—钴所驱动。

钴是什么?

钴是一种硬质、有光泽的银灰色金属元素,其导热性和导电性较差。它能在高温条件下保持强度(其熔点为 1,495°C);它能被磁化(仅有三种金属能够在自然条件下磁化,另外两种是镍和铁),并能与许多不同金属合铸。

钴和钴产品因具有诸多独一无二的特性,而被广泛应用于蓄能、工业和其他领域。这些特性和特点包括:(i)其能量密度高(能量密度即在一定质量的物质或系统中所储存的能量数量),(ii)其能够在高温条件下合铸并提高合金的强度;以及(iii)铁磁性。

钴的供应

全世界均有钴矿,但多数大型钴矿分布于非洲铜矿带(African Copper Belt),主要位于刚果民主共和国境内。美国地质勘探局(United States Geological Survey)估计,2016 年全球钴原地矿储量为 700 万吨,其中约一半位于刚果民主共和国境内。

根据 Darton Commodities Limited(简称“Darton”,系一家专营钴金属产品的供应商)的统计,2016 年开采的钴矿中,约 67% 是铜的副产品,32% 是镍的副产品,剩余 1% 源于钴原矿。 钴的开采包括钴矿石的开采、提纯和分离。通常,这些会被加工为一种浓缩的或半精炼的含钴中间物。2016 年,全球钴开采量约为 109,495 公吨,其中 65% 源于刚果民主共和国。

精炼钴系指已开采钴经过精炼而生成的钴金属、钴粉或钴基化合物。精炼钴几乎为纯钴,其钴含量约为 99%。目前,中国的精炼钴产量约占全球的 50% 以上。

Cobalt 27 认为,钴供应面临两大问题:(i)产量和储量均集中于刚果民主共和国;(ii)中国控制绝大多数精炼钴的产量。

钴的需求

过往,钴主要用于制备高强度超合金。钴熔点很高,且能在高温下保持稳定,因此钴合金适用于涡轮叶片和飞机引擎。因其高温稳定性,钴也用于切割工具、表面涂层和钻石加工等工业用途。

但是,钴因其导电性而被用于可充电电池应用,这导致近来钴的应用越来越频繁。钴之所以能够吸引可充电电池生产商是因为该金属适于制造高效能的电极,有助于使已储存能量持续得更久。

根据 Darton 的研究,可充电电池领域已成为规模最大、未来增长最快的钴终端用途,占市场份额的 50%。

除电池和高温合金外,钴还被用于制造磁铁、聚酯和陶瓷。

钴在电池中的应用

钴是制造锂电池负极(或正极)不可或缺的金属。钴具有能提高能量密度和安全性的物理特性,因此钴将继续成为重要的电池组件。目前,锂电池市场五种常见的化合物中,有三种含钴。这些含钴化合物包括:

  • 锂钴氧化物(简称“LCO”):锂钴氧化物材料主要用于智能手机、手提电脑、平板电脑、照相机和可穿戴设备,其含钴量约为 55-60%;其能量密度较高,寿命较长。
  • 锂镍锰钴(简称“NMC”):锂镍锰钴用于电动车、电网储能、电动工具和医疗设备,其含钴量约为 8-20%;其能量较高,寿命较长。
  • 锂镍钴铝氧化物(简称“NCA”):锂镍钴铝氧化物用于电动车、电动自行车和手提电脑,其含钴量约为 9-10%;相对而言,其能量密度较低,寿命较长。

每种负极合成物最适合的用途均有所不同。锂镍锰钴和锂镍钴铝氧化物因其高效的能量密度而成为适合电动车的两种领先科技。根据 Darton 的估计,2016 年所售电动车中 73% 使用了含钴电池;Darton 认为,中国汽车生产商将不再青睐锂铁磷酸盐(简称“LFP”)电池,转而青睐锂镍锰钴电池,以达到申领政府补贴资质所规定的最低能量密度水平。

锂镍锰钴电池寿命更长、更稳定,这使得它成为插电式混动车和电动车型中使用最为广泛的电池品种。然而,特斯拉(Tesla)的 Model S 车型使用能量密度较高的锂镍钴铝氧化物电池。

根据 Darton 的估计,以下使用锂电池的设备中,含钴量所处区间大约是:

  • 电动车:4 至 14 千克;大多数电动车生产商均使用锂镍锰钴电池;其含钴量约为锂镍钴铝氧化物电池的两倍
  • 插电式混动电动车(简称“PHEV”)<1 至 4 千克
  • 手提电脑:30 到 50 克
  • 平板电脑:20 到 50 克
  • 智能手机:5 到 20 克

因钴具有高能量密度和安全性等重要特性,预计其仍将是领先电池技术的重要组件。Cobalt 27 的管理层认为,预计电动车渗透率会增长,因此钴需求量会增加,这一发展将取代那些钴需求量较少的电池技术的发展。

电动车推广度和蓄能的增长将扩大钴需求

锂电池在电动车市场的应用已成为钴需求最重要的增长驱动力。2016 年底,使用中的电动车数量已超过 200 万辆。低成本车辆的开发、适当基础设施的建设以及政府的激励政策都促进了市场接受度进一步提高;Cobalt 27 认为,这些将继续促进电动车的销售。

根据国际能源署(International Energy Agency,简称“IEA”)的资料,14 个国家的政府已宣布其已确定“到 2020 年,实现使用中的电动车数量达到 1,300 万辆(这是目前数量的五倍)”的目标。此外,2015 年,《巴黎电动出行模式与气候变化行动宣言》(Paris Declaration on Electro-Mobility and Climate Change)的签署方联合国环境规划署(UN Environment Programme,简称“UNEP”)、国际能源署、特斯拉汽车公司(Tesla Motors)、米其林国际公司(Michelin Worldwide)和尼桑-雷诺公司(Nissan-Renault)已承诺致力于实现 2030 年前全球道路运输车辆总量中电动车占比达到 20%(预计约为 1 亿辆车)。根据 Darton 的研究,要实现这一目标,年度钴产量需超过当前水平的四倍,保守估计每辆车需使用 3.8 至 4.2 千克钴。特斯拉 Model S 使用的是 95 kWh 的电池组,每辆车含有 14.9 千克钴。

汽车生产商也预计电动车销量会大幅增长。大众汽车的目标是到 2025 年,实现其电动车销售数量占比达到 20% 至 25%。宝马预计,到 2025 年,电动车销量将占其全球总销量的 15% 至 25%。特斯拉预计,到 2018年,其电动车年产量将达到 500,000 辆;到 2020 年,将达到 100 万辆。

为了充分利用这一激增需求,汽车和电池生产商一直在积极扩张其电池产能。全球有多达 12 座大型工厂在建,包括特斯拉的 Gigafactory。该设施预计年产量将达到 35 GWh,几乎与全球电池总产量持平。

在提升各行业的能源效率方面,钴的作用越来越重要;Darton 预计,自 2016 年至 2022 年,锂电池用钴量将保持稳定增长,平均年增长率约为 12%。

因能源可先储存后消耗,蓄能行业也呈现出巨大的增长潜力。 这意味着高峰期所需发电量会降低。锂电池具有充电接受性强、货架寿命长、可靠性好、整体所有权成本较低等特点,因而在蓄电系统得到越来越广泛的应用。据市场调研公司 IHS Markit 称,2012 年和 2013 年蓄能市场已安装容量为 0.34GW;在此基础上,2017 年将增长至年安装容量 6 GW,到 2022 年将超过 40 GW。

钴市场不均衡

Darton 预测,到 2020 年,精炼钴总需求将超过每年 120,000吨,比 2016 年消耗的精炼钴(93,950 吨)增长约 30%。Darton 作出此等增长预测是基于其对电池消耗量的预测;他们预测,电池消耗量将占 2020 年钴需求总量的 59%,与 2016 年的电池需求量相比将增长 58%。因预计近期并无可产生钴副产品的大型铜或镍项目投产,因此“用于满足这一需求增长的钴从何而来”尚未可知。此外,因超过 60% 的已开采钴产于刚果民主共和国,政治动荡、基础设施不完善、不正规的手工开采盛行等因素导致供应风险很高。

2016 年,全球钴市场出现自 2009 年全球金融危机以来首次供应短缺。 预计中期内全球供需平衡会越来越紧张。Darton 预计,到 2020 年精炼钴市场将出现严重供应短缺。2007 年至 2009 年,钴市场连续多年供应短缺,当时钴价达到每磅 50 美元的水平;而当时的钴供应缺口要小于 2020 年的预计缺口。

Cobalt 27 认为,就重量而言,钴在电动车电池中占比较大,且近期内钴的供应增长预计将落后于需求;因此,钴是电池金属行业最具吸引力的投资主张。

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