有色金屬與燃料電池行業(yè)發(fā)展趨勢分析

1、 有色金屬與燃料電池行業(yè)發(fā)展趨勢分析燃料電池開啟鉑的新時(shí)代 報(bào)告摘要一、鉑是燃料電池“心臟”鉑：催化性能突出，工業(yè)金屬和貴金屬兼具的鉑族貴金屬。鉑元素符號(hào)Pt，俗稱鉑金，是銀白色的硬質(zhì)金屬，屬于鉑族貴金屬（包括鈀、鉑、釕、銠、錸、銥六元素，簡稱PGE）的 一種。它具有熔點(diǎn)高（1772），延展性好，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能佳，密度大（21.5克/立方厘米，高于黃金）等特點(diǎn)。此外，鉑 金屬化學(xué)性質(zhì)不活潑，不溶于鹽酸、硫酸和堿，在空氣和潮濕的環(huán)境中保持穩(wěn)定。鉑催化特征尤為顯著，在工業(yè)和汽車領(lǐng)域中備受關(guān)注。 按產(chǎn)品形態(tài)，鉑主要有鉑錠、海綿鉑和鉑粒，其中海綿鉑比表面積大，對(duì)氣體的吸收能力強(qiáng)。 鉑兼具工業(yè)金屬和貴金屬

2、雙重身份，在汽車、工業(yè)領(lǐng)域主要作為催化劑，同時(shí)由于貴金屬特征，也可以作為首飾的原料和投資品。鉑是燃料電池“心臟”。鉑產(chǎn)業(yè)鏈上游為礦石采選，目前全球含鉑礦石以地下開采為主（占比超80%），經(jīng)過選礦后，礦石轉(zhuǎn)變?yōu)槠肺桓叩木V；在熔 煉環(huán)節(jié)，精礦在1500加熱爐中加熱，之后在轉(zhuǎn)爐中除硫，生成鉑族金屬含量大幅提升的中間物質(zhì)锍；熔煉產(chǎn)品在精煉廠通過萃取提純得到高純度的鉑金屬。鉑金屬及加工品可應(yīng)用于汽車、工業(yè)、首飾和投資等下游領(lǐng)域。燃料電池催化劑包括鉑基催化劑和無鉑催化劑，而無鉑催化劑主要有其他貴金屬催化劑、其他無鉑基催化劑，其中無鉑催化劑在電流密度、催化活性和穩(wěn)定性與鉑基催化劑存在較大差距，因此，目前

3、最常用的商用催化劑以鉑碳（Pt/C）為代表的鉑基催化劑。 鉑碳催化劑通過將鉑納米顆粒負(fù)載在碳載體上，提高鉑利用效率，延長催化劑使用壽命。二、鉑資源較稀缺，區(qū)域分布集中全球鉑金屬稀少，以共生礦為主。鉑是比黃金還稀少的貴金屬，在92種自然資源中排名第 72位，美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）預(yù)計(jì)全球鉑族金屬資源量約十余萬噸。在儲(chǔ)量方面，根據(jù)USGS, 2019年全球包含鉑在內(nèi)鉑族金屬的儲(chǔ)量僅6.9萬噸，按鉑含量約46%比 率測算，全球鉑的儲(chǔ)量約為3.2萬噸。 自然界中鉑金很少以單一金屬的形式出現(xiàn)，通常和其他鉑族金屬（以鈀為主）以及基本金屬中的銅、鎳、鉻等共生。 根據(jù)鉑礦的巖石類型、共生金屬、地質(zhì)特征等，

4、可將鉑礦床分為巖漿型、熱液型、火山巖塊狀硫化物型和外生型四 類。鉑資源分布高度集中，南非地位舉足輕重。全球鉑族金屬資源分布十分不均衡，根據(jù)USGS,目前全球鉑 族金屬儲(chǔ)量主要分布在南非和俄羅斯，2019年上述兩國分別約占全球儲(chǔ)量的91%和6%，其他國家鉑族金屬儲(chǔ)量占比則很小。與資源分布相應(yīng)，全球鉑族金屬產(chǎn)量區(qū)域的集中度也很高，資源大國南非和俄羅斯分別約占全球鉑族金屬產(chǎn)量的 71%和12%。從企業(yè)層面看，全球鉑金屬生產(chǎn)基本集中在前十大廠商中， 除俄羅斯鎳業(yè)、津巴布韋新達(dá)控股和巴西淡水河谷，其他七大產(chǎn)商皆為南非廠商。這些南非鉑礦產(chǎn)商在全球鉑金屬產(chǎn)量份額超過80%。鉑供給格局：礦產(chǎn)鉑為主，回收鉑是重

5、要補(bǔ)充。全球鉑供給基本穩(wěn)定，除2014年受主產(chǎn)國南非罷工的影響外， 2013年以來，保持在240260噸之間。分來源看，礦產(chǎn)鉑是主要的供給主體，2019年約占全球鉑供給的75%；回收鉑是重要補(bǔ)充，約占2019年全球鉑供給的24%；而庫存的變化影 響則較小。 在回收鉑中，汽車尾氣催化劑回收率較高，是全球回收鉑主 要來源，2019年份額約為75%；此次是鉑金首飾，約占2019 年全球回收鉑的24%。中國鉑資源少、稟賦較低。中國鉑資源較為緊缺，根據(jù)自然資源部，我國鉑族金屬探明資源量為401噸，我們測算在全球鉑族金屬資源量占比僅約0.4%。 目前我國鉑族金屬礦除了金川含鉑銅鎳礦床外（但該礦鉑族金屬品位

6、低）外,大部分礦床品位低、規(guī)模小。且中國鉑族金屬礦大多為銅鎳型礦床（約占中國鉑族金屬資源的95%），多以銅鎳伴生礦的形式出現(xiàn)。 區(qū)域分布看，目前我國鉑族金屬資源主要分布在西部的甘肅金川、新疆喀拉通克、黃山、攀西-滇中地區(qū), 以及東北的赤柏松 等地區(qū)。中國鉑產(chǎn)品高度依賴進(jìn)口。由于鉑族金屬資源少，中國鉑的采選及冶煉行業(yè)較為薄弱，鉑及相關(guān)產(chǎn)品呈大量凈進(jìn)口，對(duì)外依賴程度高。 2019年中國進(jìn)口鉑71.4噸，出口鉑2噸，超90%鉑產(chǎn)品 需求依賴進(jìn)口。 從進(jìn)口來源看，中國鉑產(chǎn)品進(jìn)口主要來自全球鉑主產(chǎn)國 南非和俄羅斯，它們約占中國當(dāng)年進(jìn)口鉑數(shù)量的56%和 9%，其他鉑產(chǎn)品進(jìn)口來自日本、德國、英國、美國等發(fā)達(dá)

7、國家。三、燃料電池驅(qū)動(dòng)增長，降低單位用量及提升回收率至關(guān)重要鉑消費(fèi)基本穩(wěn)定，汽車尾氣催化劑是最大下游。全球鉑消費(fèi)的下游主要有汽車（主要作為汽車尾氣催化劑）、首飾、工業(yè)和投資四大領(lǐng)域，其中汽車、首飾和工業(yè)占比較大， 分別占2019年全球鉑消費(fèi)量的35%、25%和25%。鉑的工業(yè)細(xì)分領(lǐng)域廣泛，主要是化工、石化、電子、玻璃、醫(yī)療等。 盡管各領(lǐng)域需求有所波動(dòng)，近年全球鉑總體消費(fèi)基本穩(wěn)定，維持在240260噸左右。西歐和中國是鉑需求前兩大市場，結(jié)構(gòu)分化。不包括投資需求，全球鉑的實(shí)物需求主要集中西歐、中國、北美和日本，其中西歐和中國是前兩大市場，各約占全球鉑實(shí)物消費(fèi)的25%。 從領(lǐng)域看，由于各國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差

8、異，鉑實(shí)物需求的具體分布分 化。環(huán)保要求較高的西歐、北美、日本均以汽車為最大下游； 而在中國由于對(duì)鉑金首飾的偏好以及工業(yè)生產(chǎn)能力，首飾和工業(yè)的占比遠(yuǎn)高于其他國家。未來需求聚焦汽車，氫燃料電池最值得關(guān)注。由于鉑傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域趨于成熟以及鉑金首飾接受度相對(duì)較低， 預(yù)計(jì)這兩個(gè)領(lǐng)域需求增長空間不大。目前鉑族金屬在汽車應(yīng)用主要作為尾氣催化劑，其中鉑常用于柴油車尾氣催化劑。 由于柴油車環(huán)保劣勢以及歐洲消費(fèi)者因2015年大眾柴油車排放數(shù)據(jù)造假事件，柴油車消費(fèi)意愿降低。2017年以來，全球汽車領(lǐng)域鉑消費(fèi)量略有下降。燃料電池汽車將成為新能源汽車的重要構(gòu)成。燃料電池汽車被全球主要的國家視為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。日本、美國、歐盟

9、紛紛出臺(tái)政策，制定了燃料電池汽車中遠(yuǎn)期的發(fā)展目標(biāo)。 在中國，燃料電池汽車一直是新能源汽車的重要方向，在新能源 汽車發(fā)展規(guī)劃中均有提及。2020年9月發(fā)布的關(guān)于開展燃料電池示范應(yīng)用通知中提出對(duì)符合條件的城市群開展燃料電池核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)和示范應(yīng)用；2020年10月發(fā)布的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（20212035年）將燃料電池汽車和純電動(dòng)汽車、插電混合動(dòng)力汽車并列為新能源汽車發(fā)展的“三縱”。燃料電池推動(dòng)鉑需求增長，短中期資源約束并不明顯。短中期維度，我們主要基于以下條件對(duì)鉑的需求做測算： （1）新能源汽車以及氫燃料電池汽車在新能源汽車占比持續(xù)提升； （2）燃料電池汽車鉑的單位帶電量鉑用量持續(xù)下降，

10、單車帶電量逐步提升； （3）部分柴油車被燃料電池汽車替代，柴油車鉑的需求逐步下降； （4）其他領(lǐng)域鉑的需求基本穩(wěn)定。 我們預(yù)計(jì)2025年前由于燃料電池滲透率低，對(duì)全球鉑的需求影響較小。2025年及以后盡管傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域需求趨弱，但隨著燃 料電池汽車較快增長，汽車領(lǐng)域鉑的需求將保持增長。我們預(yù)計(jì)全球鉑的需求將從2019年的260噸提高到2030年的306噸，年復(fù)合增速為1.5%；汽車在鉑消費(fèi)占比將從2019年的35%提高到2030年的43%。 由此可見，盡管鉑資源較為稀少，但短中期資源約束并不明顯。四、國外公司領(lǐng)先，中國企業(yè)追趕歐美公司燃料電池催化劑領(lǐng)先。燃料電池汽車鉑催化劑要求具有高活性、鉑不溶出、載體材料不易被氧化的特點(diǎn)，對(duì)鉑以及催化劑的載體材料均有較高的要求。 日本和歐美燃料電池鉑催化劑處于較高的水平，并實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，代表性企業(yè)有豐田（下屬公司CATALER科特拉）、田中貴金屬（Tanaka)、莊信萬豐（Johnson M