锰产业链深度报告:不容忽视的第四种电池金属!

文摘   2024-11-12 16:13   马来西亚  

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来 源 | 投资菜狗、中信证券


锰是银白色脆性金属,元素符号 Mn,原子量为 54.94,密度为 7.3g/cm3,熔点为 1244℃,沸点为 1962℃。

锰资源广泛分布于陆地和海洋中,锰在自然界以氧化物、氢氧 化物、硫化物、碳酸盐、硅酸盐和硼酸盐等状态产出。在冶金工业中,锰矿按照矿石类型 可分为氧化锰矿和碳酸锰矿,按含锰量高低可以分为富锰矿和贫锰矿,我国将含锰量在 30% 以上的成品矿石称作富锰矿。


1、锰产业链



根据国际锰业协会数据,2020年全球88%的锰矿石被制成锰合金,8.3%被制成金属锰,电解锰和硫酸锰产量占比均为1.7%,其中高纯硫酸锰(主要用于生产动力电池正极材料)占比仅有0.3%;按下游应用领域分类,2020年钢铁行业消耗了全球锰产品的97%,普通电池用锰量占比为1.7%,锂离子电池用锰量占比仅有0.4%。


当前锰的消费结构中钢铁领域用量占据绝对主导地位。(也有其他数据:全球锰消费量的86%应用于钢铁冶金,8%用于电池行业,5%用于化工行业,1%用于其他领域。中国锰消费量的90%用于钢铁冶金,6%用于电池行业,2%用于化工工业,2%用于其他领域。)


锰能够降低钢的脆性,改善钢的热加工性能,提高钢的强度、硬度和抗磨损度。“无锰不成钢”,钢铁行业消耗的锰占其产量的比例超过90%。锰是生产优质钢铁不可缺少的功能性基础原材料,在炼钢过程中能够脱去硫和氧等杂质,通过提高强度、硬度和抗磨损度等性能来改善钢材的物理性质。目前,锰在钢材生产过程中的作用尚无其他元素可以替代。


2、锰矿




中国是全球最大的锰矿消费国,虽然我国有着丰富的锰矿资源,储量在世界排名第六,但锰矿却是我国的劣势矿产,贫矿多、富矿少,贫锰矿储量占到全国总储量的93.6%,平均品位在20%左右,属于低品矿。而全球主要锰资源国的锰矿石平均品位在40%左右,我国锰矿品位相较之下低了将近一半。


除此之外,本土锰矿资源开采难度大,运输成本高,且低品矿渣量多,需要选矿处理,加工难度大且成本高。而国外进口矿石品位高,渣量少,成本低,对环境污染小,因此我国锰矿主要依赖进口,每年约有70%的锰矿需要从海外进口。


全球锰矿资源主要分布于南非、巴西、澳大利亚等国。锰在地壳中含量在所有元素里 排第十二位,丰度为 0.096%。根据美国地质调查局(USGS)数据,2021 年全球已探明 的锰矿储量约 15 亿吨(金属量,下同)。全球已探明锰矿储量中,南非占比最高,为 6.4 亿吨,占比为 43%,其次为澳大利亚、巴西和乌克兰,占比分别为 18%、18%、9%。


中国拥有 0.54 亿吨锰资源,位列全球第六,占比约 4%。锰矿资源丰富,但各地区资源分布 不均,矿石品位差异也较大。富锰矿集中在南非、加蓬、巴西、印度和澳大利亚,品位一 般在 35%~50%。乌克兰、中国、加纳等国以低品位锰矿为主,品位大多低于 30%。


全球主要锰矿产地为南非、澳大利亚和加蓬。南非拥有全球最多的锰矿储量,同时也 是最大的锰矿生产国,据 USGS 数据显示,2021 年全球锰矿产量为 2000 万吨,同比增 长 5.8%。其中南非的锰矿产量为 740 万吨,占全球产量的 37%,加蓬和澳大利亚的产量 分别为 360 万吨和 330 万吨,占比分别为 18%和 16%。中国是全球第四大锰矿生产国, 2021 年产量为 130 万吨,产量占比为 7%。


我国锰矿资源主要集中在贵州、广西等西南省份。根据自然资源部发布的《中国矿产 资源报告(2021)》,截至 2020 年底,我国累计查明锰矿石资源储量 2.13 亿吨,较上一年 增加 3172 万吨。我国锰矿主要集中在桂西南、遵义、湘南、桂中、湘中、黔东-湘西、滇 东南、城口和阿克陶-乌恰等 9 个锰矿矿集区,贵州、广西和湖南是我国锰矿资源最丰富的 省份,也是我国锰产业的主要聚集区。


中国锰矿矿床规模以小型矿床居多,产出锰矿品位偏低。根据《中国锰业存在的主要 问题及对策建议》(黄屹)一文内容,我国已勘查的锰矿床中以中小型矿床为主,难以利 用现代化技术开发利用。


此外,国内锰矿贫矿多,富矿少,质量普遍较差。全国锰矿石锰 品位平均只有 21.4%,符合国际商品级的富矿石(锰品位≥48%)占比极低,富锰矿石(氧 化锰矿石锰品位≥30%,碳酸锰矿石锰品位≥25%)资源储量仅占全国资源储量的 6.7%。因此,我国锰矿产量虽然较高,但品位显著低于进口锰矿原料。


我国主要从南非、澳大利亚、加纳、加蓬和巴西进口锰矿,主流进口品种为澳块Mn45%、南非半碳酸Mn36%、南非高铁Mn30Fe22、加蓬块Mn44.5%和巴西矿Mn45%,国内主要进口港口为天津港和钦州港。


3、铁合金与电解锰

(一)锰硅


锰硅合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金,是炼钢常用的脱氧剂。锰硅合金按锰、硅及其杂质含量的不同,分为8个牌号,目前最常用的锰硅合金品种主要是6517#,规定牌号为FeMn68Si18,也是郑商所唯一认可的基准交割品。



从产能上看,中国的产能占全球产能的比重约为56%,是全球锰硅产能最大的国家,过去几年国内锰硅的产能一直在增加,2020年我国锰硅的产能约为2086万吨,2021年产能增加54万吨至2140万吨。


从产量上看,通过粗钢产量推算,2021年我国锰硅产量约占全球锰硅产量的53%,是全球锰硅产量最大的国家。根据我的钢铁网公布的数据,2021年我国锰硅的产量是1000万吨。目前锰硅的价格在7000多元。



宁夏、内蒙古、广西、贵州四个省份是我国目前锰硅的主产区,2021年四大主产区占了全国82%的锰硅产量,60%-70%的锰硅产量集中在北方地区。其中内蒙古的锰硅产量为351.7万吨,占了全国产量的35%,是全国产量最高的地区,第二大产区在宁夏,占了全国22%的产量。


硅锰的生产设备主要为矿热炉,这是一种电炉设备,由于生产硅锰需要消耗大量的电力对矿热炉进行供热,所以硅锰主产区一般位于电力价格有优势的区域。我国矿热炉炉型基本为25000KVA以上,20000KVA以下的炉型已基本被淘汰掉,单台30000KVA的全密闭矿热炉加全套余热发电设施的资金投入大概在2900万元左右,建设周期12个月,30000KVA的矿热炉大概对应62000吨的硅锰年产量。


硅锰的产业链由上游原料锰矿(含富锰渣)、焦炭、硅石,电极糊构成,按照一定的配比送入矿热炉进行硅锰冶炼,具体配料表如下:



(二)锰铁


实际应用上,锰硅在炼钢中的作用可以被其它铁合金部分替代,例如使用锰铁可以起到部分锰硅合金的作用,但锰铁没有锰硅的使用广泛。根据Mysteel数据,2021年我国锰铁产量为115万吨。目前高碳锰铁的价格在8000左右,低碳锰铁价格在11000左右。


锰铁是锰和铁组成的铁合金。锰铁按冶炼方式不同,分为电炉锰铁和高炉锰铁;按含碳量不同,分为微碳锰铁(碳不大于0.15%)、低碳锰铁(碳大于0.15%小于0.7%)、中碳锰铁(碳大于0.7%至2.0%)、高碳锰铁(碳大于2.0%至8.0%);


(三)电解锰(EMM)


电解金属锰(EMM)是由酸浸法处理锰矿石,浸出获得锰盐后,送至电解槽电解析出得到的单质金属产品,单吨电解锰耗电在6000-6500度/吨。电解锰具有纯度高,杂质少的特点,可用于增加不锈钢、铝锰合金、铜锰合金材料的硬度,是生产200系列不锈钢、软磁材料、医药化工用硫酸锰与四氧化三锰的重要原料。


EMM产品规格分为99.7%(含硒金属锰)和99.9%(不含硒的高纯度金属锰HPEMM)。根据欧洲锰业协会统计,2018-2020年中国EMM供应产量稳定占全球98%。


根据百川盈孚统计,2017-2020年我国电解锰产量保持稳定,平均产量146万吨。2020年产量为150.13万吨,其中宁夏天元锰业产量为57.9万吨,占全国产量39%,南方锰业产量18.81万吨,占比13%。根据Mysteel数据,2021年我国电解锰产量为125万吨。


2015-2020年,电解锰表观消费量呈上升趋势,由71万吨增至118万吨,年均复合增速11%。不锈钢生产是电解锰下游最主要的应用领域。据国家统计局数据,2021年,我国不锈钢粗钢产量3063.2万吨,同比增加49.3万吨,增长1.64%。


2020年10月,全国电解金属锰联盟成立,实施电解锰行业供给侧改革,淘汰落后产能,加强环保监管,电解锰行业有效产能减少约20%-25%。5月起,云南、贵州、广西等电解锰主要产区的限电限产进一步减少了电解锰的供应,加剧了电解锰的供需紧张局面。电解锰价格在2021年从年初14000元/吨攀升至2021年末最高43500元/吨后,开始回落,2022年6月电解锰价格为15500元/吨。


(四)主要钢铁企业


4、锰化工


(一)电解二氧化锰(EMD)


电解二氧化锰的上游为锰矿开采、加工企业,下游为一次电池企业和锰酸锂等生产企业。电解二氧化锰可分为碳锌级、碱锰型与锰酸锂型三大类。


①碳锌级电解二氧化锰主要用于碳锌级电池生产。


②普通碱锰型和高性能碱锰型用于一次无汞碱锰电池生产。


③锰酸锂型用于生产锰酸锂,作为锂电池正极。2022年6月普通型市场报价为18300元/吨,无汞碱型报价为20300/吨。


电解二氧化锰具有很强的放电性能,该产品在电池原料制作中能够得到很好的应用,在材料中添加25%左右二氧化锰材料,能够有效提高电池的的放电量、放电容量。我国电解二氧化锰产品数量逐年上升,产量、产能以及逐渐居于世界第一。


根据ResearchGate统计,2020年全球电解二氧化锰产能约为60万吨,中国约占70%,居世界首位,美国与日本分别占全球产能13%与7%。我国电解二氧化锰主要生产企业为湘潭电化、桂柳化工、中信大锰、红星发展等。


高容量锰酸锂主要从EMD获取锰源,锰酸锂具有价格低廉、安全性好、耐过充性好、原料锰资源丰富及无毒性等优点,已成功实现商业化应用。然而由于锰酸锂能量密度较低且高温稳定性较差,导致其应用领域有一定局限。经过多年研究,锰酸锂材料在高温稳定性方面的缺点得到较大改善,在强调性价比的领域具有良好应用前景。


锰酸锂主要应用于电动自行车及低速电动车、小动力型(电动工具等)、数码电子产品、储能等领域,也可以掺混到三元材料中,近年来在电动自行车及低速电动车市场发展迅猛。其中,星恒能源的锰酸锂产品成功应用到宏光MINI,凸显其性价比优势。


近年锰酸锂的出货量逐年增长,鑫椤资讯统计,2018-2020年分别为5.8/7.6/9.3万吨,行业内预测未来5年将迎来快速增长,到2025年可能达30万吨以上。一般而言,锰酸锂生产单耗EMD为1吨左右,所以预期2025年锰酸锂方面所需要的二氧化锰将达到33万吨。



(二)硫酸锰


硫酸锰是锰系化合物的典型代表,可以用于生产金属锰、其它锰盐和锰氧化物,广泛应用于能源、医药、化肥、饲料、食品、造纸、催化剂等行业,其中高纯硫酸锰(HPMSM)主要用于锂电池三元正极(前驱体)材料,目前EMD用于制作锰酸锂,未来有可能被四氧化三锰替代,其他锂离子电池的锰源都是来自高纯硫酸锰,或者从高纯硫酸锰起步。无论是现在的NCM三元前驱体,抑或是未来的磷酸锰铁锂、钠电池的锰基高锰普鲁士白,还是固态电池的镍锰二元等材料,高纯硫酸锰都是必须的锰源材料。


磷酸锰铁锂是磷酸铁锂(LFP)与磷酸锰锂(LMP)相结合的产物。理论上看,磷酸锰铁锂,相较于磷酸铁锂,拥有更高的电压平台,磷酸锰铁锂电压可以达到4.1V左右,而磷酸铁锂在3.4-3.5V左右,两者有着相同的理论克容量,因电压更高,因此在相同条件下,磷酸锰铁锂理论能量密度比磷酸铁锂高15-20%。


磷酸锰铁锂是磷酸铁锂的升级版,兼具磷酸铁锂的安全性和三元材料的高能量密度,有望快速渗透,部分企业(鹏欣资源厦钨新能当升科技德方纳米光华科技、中贝材料、鹏辉能源比亚迪天能股份宁德时代等)已经开始行动。随之而来的,锰元素的用量也将提升,磷酸锰铁锂单耗高纯硫酸锰0.8吨,相当于三元材料的两倍。可以预见,未来磷酸锰铁锂渗透率的提升将大幅拉动高纯硫酸锰的需求。


目前,高纯硫酸锰的价格为6000-7000元/吨,1吨金属锰可生产3吨硫酸锰。



5、价格分析:锰产品价格呈现“二元格局”


2021 年电解锰价格暴涨后,2022 年以来价格大幅回落。2021 年上半年,国内电解 锰价格维持在 17000 元/吨。下半年由于国内加大“能耗双控”力度,电解锰主产区广西、 贵州、云南等地电力短缺,产量急剧下降,加上电解锰创新联盟的停产升级任务,国内电 解锰市场出现严重短缺,价格快速上行,至 2021 年 11 月最高达到 44250 元/吨。


2021 年 电解锰均价为 25700 元/吨,同比增长 122%。2022 年以来,由于下游需求走弱叠加产品 运输受疫情影响,电解锰价格快速回落,截至 2022 年 3 月底,电解锰价格回落至 17250 元/吨,年初以来跌幅达到 56%。


国内外锰矿价格走势分化,2022 年进口锰矿价格显著上行。2021 年以来,受金属锰 价格暴涨影响,中国国产锰矿的价格快速上行,涨幅最高达到 200%。海外锰矿价格涨幅 明显低于国内,2022 年以来,海外进口矿石涨价显著,澳大利亚进口矿价格涨幅接近 50%。由于中国锰矿主要依赖进口,2022 年国内锰生产企业的矿石原料成本预计上升。

2021 年以来锰产品价格出现明显分化,“二元结构”显现。2021 年以来,尽管电解 锰价格大涨,但其他锰产品价格并未出现同等程度的上涨,且价格走势也出现分化。2021 年电解锰、锰铁、硅锰、电解二氧化锰和硫酸锰的价格区间涨跌幅分别为 220%、85%、 60%、90%和 70%。各类锰产品价格涨幅明显低于电解锰。

2021 年底以来,主要用于钢 铁行业的电解锰、锰铁和硅锰价格均出现回落,但主要用于电池领域的二氧化锰和硫酸锰 价格则保持上涨。锰在钢铁行业和电池行业中的需求和产品价格走势出现分化,锰呈现出 与镍行业相似的“二元结构”。


2021 年电解锰价格过高导致硫酸锰出现结构性短缺。2021 年上半年,电解锰和硫酸 锰价格温和上涨,使用电解锰为原料生产硫酸锰具备盈利空间。2021 年下半年由于电解 锰价格暴涨,转产硫酸锰的盈利空间消失,导致行业内电解锰酸溶生产硫酸锰的产线被迫 停产,硫酸锰供应亦遭遇紧张。2022 年以来,随着电解锰价格快速回落,硫酸锰价格持 续上涨,酸溶产线的盈利空间恢复,硫酸锰供应紧张局面有望得到缓解。


6、重点公司分析

湘潭电化


公司简介:湘潭电化科技股份有限公司系湘潭市国资委下属控股企业,于 2007 年 4 月 3 日在深圳证券交易所上市。公司主营业务为生产销售电解二氧化锰和新能源电池材料、 城市污水集中处理、工业贸易等。

主营产品为电解二氧化锰,分为碳锌电池级、无汞碱锰 电池级、一次锂锰电池级、锰酸锂电池材料级和磁性材料级。近年来公司也开始布局锰酸 锂、四氧化三锰等锰系新能源电池材料。

营收及净利润:2021 年前三季度,公司实现营业收入 12.63 亿元,归母净利润 1.05 亿元,同比分别增长 41%和 468%。2022 年 1 月 24 日,公司发布 2021 年度业绩预告, 预计 2021 年归母净利润为 1.9 亿元-2.5 亿元,同比增长 651%-888%。

2021 年公司业绩 大幅增长的主要原因是公司电解二氧化锰产品销售单价同比上涨,对联营企业的投资收益 同比增加,矿石销售等其他业务收入同比增加。

营收与毛利润结构:2021 年上半年,公司营收中电解二氧化锰产品占比最大,为 47.3%, 加上锰酸锂型电解二氧化锰收入合计占比达到 55%。电解二氧化锰也是公司主要的利润来 源,2021 年上半年毛利润占比达到 53%。
2019 年起,公司新增高纯硫酸锰业务,但收入 占比较低。2021 年上半年由于高纯硫酸锰的原材料电解金属锰价格大幅上涨,公司减少 硫酸锰的生产销售并新增高纯硫酸镍业务。2021 年上半年公司硫酸镍业务收入和毛利占 比分别为 19%和 2%。

锰系电池材料产业链延伸,发挥上下游协同效应。,2021 年 6 月,公司公告关停湘潭 锰矿,湘潭锰矿已开采但尚未使用的碳酸锰矿石 38.4 万吨,可供公司鹤岭生产基地使用约 5 年。公司正在湖南、广西等地积极寻求低成本、安全性高且优质的锰矿资源,现已取得 湘潭楠木冲锰业有限公司的控股权(51%)和广西靖西市爱屯锰矿普查探矿权,楠木冲锰 矿复产后,有望为公司提供资源保障。

公司主营产品为电解二氧化锰,并发力高纯硫酸锰和锰酸锂电池材料。公司是电解二 氧化锰行业中产能和产量最大的企业,现有产能为 12.2 万吨/年,2020 年产销量分别为 10.63 万吨、10.73 万吨。2021 年上半年产销量为 5.3 万吨。

公司现有高纯硫酸锰产能 1 万吨/年,2020 年产销量为 0.53 万吨。2020 年公司投资设立靖西立劲新材料有限公司, 启动 2 万吨尖晶石型锰酸锂电池材料项目建设。2021 年 6 月 14 日,靖西立劲第一条月产 1000 吨的自动化生产线正式投料试车。

红星发展

公司简介:贵州红星发展股份有限公司起源于青岛红星化工厂,是首家东西部结合并 在西部地区上市的公司。公司控股股东为青岛红星化工集团有限责任公司,持股比例为 35.82%,实际控制人为青岛市国资委。公司主要业务是钡盐、锶盐和锰系产品的研发、生 产和销售,其中钡盐和锶盐属无机化工基础材料,锰系产品属电子化学材料。

主营产品及应用领域:公司钡盐产品主要包括多规格专用型碳酸钡、多品种硫酸钡、 高纯碳酸钡、高纯氯化钡、高纯硝酸钡,锶盐产品主要包括碳酸锶、硝酸锶、氯化锶、氢 氧化锶、高纯碳酸锶,锰系产品主要包括一次电池和锂电池用 EMD、高纯硫酸锰、四氧 化三锰等产品。同时公司还涉及电池级碳酸锂及其副产品硫磺、硫脲、硫化钠、钡渣环保 砖的生产、销售,以及天然色素产业。

营收及净利润:2021 年前三季度,公司实现营收 14.55 亿元,归母净利润 1.37 亿元, 同比分别增长 62%和 1091%。2022 年 1 月 21 日,公司发布 2021 年年度业绩预增公告。公司预计 2021 年业绩将同比增加 1.65 亿元到 2.40 亿元,同比增加 299.44%到 435.54%。公司预计 2021 年扣非后归母净利润为 2.1 亿元-3.0 亿元,实现扭亏为盈。


收入及利润结构:2021 年上半年,公司收入中无机盐产品占比最大,为 64.3%;锰 盐产品营收占比为 20.2%。2020 年公司主要的利润来源为无机盐产品,占比接近 90%, 而锰盐产品则由于行业竞争激烈叠加下游需求动力不足出现亏损。

公司高纯硫酸锰产能和产销量快速扩张。公司锰产品业务主要依靠子公司大龙锰业, 主要产品包括电解二氧化锰和高纯硫酸锰。公司现有电解二氧化锰产能 3 万吨/年,2021 年上半年产量为 1.21 万吨,实现销售 1.39 万吨。公司高纯硫酸锰主要用于生产三元正极 (前驱体)材料,现有产能 1.5 万吨/年,扩建 3 万吨/年动力电池专用硫酸锰项目已经投 入试运行。

2021 年上半年,公司生产高纯硫酸锰 1 万吨,同比增加 0.57 万吨,实现销售 0.93 万吨,同比增加 0.46 万吨。高纯硫酸锰成为公司产品中产销量增长最快的品种。此 外,大龙锰业拥有电池级碳酸锂产能 6000 吨/年,2021 年上半年产量为 1246 吨。
中钢天源
中钢天源股份有限公司主营产品及服务包括软磁材料、永磁器件、稀土永磁器件和检 验检测服务等。软磁材料产品包括四氧化三锰、铁硅粉、铁硅铝粉等,其中电池级四氧化 三锰主要用于制造锂电池正极材料锰酸锂,电子级四氧化三锰广泛应用于汽车、光伏、电 子、家电、5G 通讯、电力、充电桩等行业,也可用于光学玻璃、热敏电阻等功能材料。公司磁性材料产业拥有 5 万吨四氧化三锰生产能力,是全球最大的四氧化三锰制造商。

公司近年来在锰业务板块不断发力:

1)软磁板块,由省科技重大专项《高能量密度 长循环寿命锰酸锂用前驱体的关键技术研究及产业化》关键核心技术成果转化的 DM 系列 电池级四氧化三锰市场需求端旺盛,销售业绩贡献明显,并在国际一线电池客户进行认证。

2)2020 年公司对贵州金瑞增资 2650 万元,高纯硫酸锰生产工艺突破技术瓶颈。

3)公司 开发项目中包含“沉淀法制备电池级四氧化三锰中试技术研发”,“高电压镍锰酸锂前驱体 的研发”等。公司在锰行业的布局正逐渐从软磁材料转向电池材料。
三峡水利
重庆三峡水利电力(集团)股份有限公司的主要业务为电力生产、供应、电力工程勘 察设计安装、锰矿开采及电解锰生产加工销售等业务。公司电解锰业务包括贵州武陵锰业 和重庆武陵锰业两部分,2021 年 9 月,公司公告称重庆武陵锰业拟申请关停退出。贵州 武陵锰业规划产能 16 万吨/年,其中一期 8 万吨/年,于 2017 年建成投产。

公司拥有锰矿 开采、电解锰生产加工及销售的完整产业链,利用自有锰矿及外购锰矿为主要原料,生产 电解锰、锰基新型材料等产品。公司下属贸易公司采购本公司及外部电解锰生产加工企业 的电解锰产品,销售给钢铁等行业客户用作冶炼工业的重要添加剂。2020 年公司电解锰 总产量为 8.96 万吨,通过“自产自销+外购销售”的模式,2020 年电解锰产品实现销量 12.97 万吨。2021 年上半年,公司电解锰产量为 4.37 万吨。

光头君Schelling
注册会计师CPA、拥有律师资格、财务讲师、财经作家,前知名会计事务所会计师、企业管理咨询专家
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