磷矿石深度报告:高景气周期有望延续

本文来自格隆汇专栏:国泰君安证券研究,作者:段海峰 沈唯

新能源带动电池用磷需求持续爆发。

本报告导读:

磷矿石供给偏刚性;磷肥消耗60%以上磷矿石,农业景气周期下,需求预计稳中有增,同时,新能源持续放量,预计25年将消耗470万吨磷矿石需求。

摘要:

环保与资源保护双重压力下,磷矿石产量逐渐下降。随问题矿山复产、退产完成,国内磷矿供给能力将维持刚性。湖北基于国家的长江大保护方针出台文件,关闭小产能矿山,对于有环保问题的企业关停、整改。贵州、云南由于脆弱的生态环境,多次叫停磷矿开采,产量持续下降。四川由于大熊猫保护区的建设,在2018年大幅下降。此外,国内存在较为严重的乱采现象,小磷矿的资源利用率仅有15%-30%,因此我国主要磷资源储量大省都采取了措施以控制小磷矿开采。考虑到当前国内对环境及资源的重视程度,对磷矿的保护性开发将成为常态,并且经过四年时间的整改,矿石基本整改完成,因此未来国内磷矿资的供给将维持刚性。根据百川盈孚,2019年12月全国11家磷矿企业停采,而2022年四月数据显示,全国并无磷矿停采。此外,考虑到当前国内外价差过大,磷矿进口的可能性小。

农业景气周期,磷肥需求稳定增长。磷肥为磷矿石最重要的下游需求,占比超过65%,磷肥需求是磷矿石需求的压舱石。当前全球农业进入景气周期,预期磷肥需求稳定增长。1)国内磷肥的表观需求量或将趋稳。我国自2015年以来持续开展化肥农药施用量零增长行动,磷铵表观消费量自2017年以来不断下降,但下降速度已逐渐趋缓,考虑到当前的农业高景气以及国家重点强调粮食安全,预计22年国内磷铵表观需求将趋稳。2)海外需求将是主要拉动力。2021年我国20%磷酸一铵、46%磷酸二铵用于出口,海外农产品持续高价,带动磷肥需求量上涨,预计后续将拉动我国磷肥出口需求。3)当前在开工率维持高位的同时,一铵、二铵库存均快速下行至低位区间。

新能源带动电池用磷需求持续爆发。正极材料:2021年,全国新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比分别增长159.5%和157.5%。动力电池作为新能源汽车的核心组成部分,随着新能源汽车市场规模扩张,动力锂电池需求将持续爆发。当前,随补贴退坡及磷酸铁锂电池包能量密度得到提升,磷酸铁锂电池装机量占比回升。此外,储能电池领域,磷酸铁锂亦是主要正极材料。电解液:磷酸六氟磷酸锂是当前主流的电解液溶质。预计2025年锂电池对磷矿石的需求将达到470万吨/年。

投资建议:磷化工景气向上,川恒股份、云天化、川发龙蟒、云图控股、川金诺等有望受益。

风险提示:磷矿石开采政策放开,农产品价格大幅下降。


磷矿石价格回顾

供给紧张下,磷矿价格强势


2021年一季度:1-2月春节前,湖北、四川受传统停采期影响,磷矿石市场产量下滑,市场供应收紧,下游备货充足,受供应量缩减影响不明显。3月中旬开始,由于前期库存消耗殆尽随春耕播种即将到来,下游开始补库,磷矿石价格迎来首次大幅上涨,湖北30%船板价自390元/吨涨至450元/吨,涨幅15.38%。

2021年二季度:受云南地区限电,下游产品黄磷价格飞涨、一铵价格持续走高,对上游磷矿石市场具有一定支撑。同时,市场供不应求仍旧没有得到缓解的局面,磷矿石市场价格持续走高,湖北30%船板价自450元/吨涨至550元/吨,涨幅22.22%。

2021年三季度:供求关系紧张。季度初,受“七一”影响,磷矿石市场供应紧张,而后下游需求增加,但在磷矿石市场供应量有限、以及船运紧张、开采量减少、下游产品价格上行反作用于上游等因素推动下,磷矿石市场价格上行。季末,矿山受环保检查影响,开采量降低,企业磷矿石储量有所下降,同时下游磷肥秋季市场在即,冬储市场跃跃欲试,磷矿石市场价格得到有力支撑。湖北30%船板价自670元/吨涨至820元/吨,涨幅21.82%。

2021年四季度:市场供需较为平稳。

2022年至今:1-2月为传统淡季,市场平稳运行为主,此后供需关系紧张,引发新一波价格上涨。供给端:3月,安全检查导致市场供应不稳,而后由于磷矿石主流企业大多自用为主,对市场流出货源较少,市场需求无法正常供应,同时22年磷矿石品位较低,产量少,部分有矿山企业仍需外采,市场整体供应无法得到保障,全国磷矿石资源紧缺;需求端:春耕市场逐步打开以及后期夏季市场承接,支撑力度较强。湖北30%船板价自550元/吨涨至670元/吨,涨幅22.39%。


供给端

国内环保政策趋严,全球资源型国家逐步扩产


磷化工产业链以磷矿石为起点。磷是重要的生命元素,也是重要的经济矿产资源,可用来制作化肥、黄磷、赤磷、磷酸以及其磷化合物等,广泛应用于农业、养殖业、化工、医药、轻工和国防等领域。磷矿具有不可再生性、不可循环利用性等特点,属一次性矿产资源。

2.1.全球格局:资源优势凸显,资源型国家逐步扩产

全球磷矿资源分布不均衡。摩洛哥、俄罗斯、美国以及非洲的一些国家都是富矿汇集的地区,这些地区的磷矿品位一般都在30%(P205)以上,有的甚至达到39%。非洲磷矿资源富集度相对高,摩洛哥是世界上磷矿资源最富集的地区。亚洲的磷矿资源比较丰富,分布在中国、以色列、沙特阿拉伯、伊拉克、约旦等。欧洲的磷矿资源主要分布在哈萨克和俄罗斯。美洲磷矿资源主要分布在巴西、秘鲁和美国。

摩洛哥独占全球73%的磷矿石储量。根据美国地质调查局数据,全球已探明的磷矿石储量接近700亿吨,其中摩洛哥、中国、埃及、阿尔及利亚、巴西储量排名全球前五,但摩洛哥独占500亿吨,其它各国各自占比皆不足5%。

全球磷矿石生产以中、美、俄、摩洛哥为主。全球共有30多个国家生产磷矿石,年产量从2015年的2.4亿吨下降至当前的2.2亿吨,主要为中国减产导致。产量主要集中于中国、摩洛哥、美国、俄罗斯等国,其中中国、美国产量逐渐缩减,摩洛哥与俄罗斯产量逐渐扩张。

摩洛哥出口的磷矿石约占全球贸易总量的35%,2025年前OCP按计划仍有不少于800万吨/年的磷矿产能释放。美国、前苏联、摩洛哥等为传统磷酸盐大国,在世界磷矿产储量和产量方面都占主导地位。但20世纪后期开始均对磷矿石的出口逐渐进行限制。近年来,随中国的磷矿石开采量下降,而摩洛哥、约旦等资源型国家逐渐增产。根据OCP在2008年提出的扩产方案,2025年前仍将有不少于800万吨/年的磷矿产能释放。

2.2.国内:磷矿资源品位较低,开采难度大

中国磷矿储量大,但品位较低。据USGS数据,中国磷资源量排名全球第二,磷矿储量32亿吨,全球占比4.7%。世界磷矿的总体品位在5%~40%(P205)之间,大部分国家的磷矿石品位都在30%左右,俄罗斯的科拉磷矿、摩洛哥的布克拉磷矿、美国的佛罗里达以及非洲的一些国家都是富矿汇集的地区,有的矿石品位达到39%(P205),一般都在30%以上。中国磷矿以三级品位为主,富矿主要集中在云南(滇池)和贵州(开阳、瓮福)以及湖北的宜昌,但是品位仅仅在28%~33%,全国磷矿石的平均品位只有17%,可开采储量平均品位为23%,是世界上矿石平均品位最低的国家。

中国的磷矿开采难度大。据《中国、美国、摩洛哥磷矿资源优势及开发战略比较》一文,世界上80%的磷矿石来自于沉积岩,其余来自于火成岩。但摩洛哥、美国磷矿资源大部分为露天矿,适于机械化开采;中国磷矿70%为中低品位的胶磷矿,且地下开采约占总量的60%,矿物颗粒细、嵌布紧密,有害杂质多,开采难度大。

云、贵位于内陆高原,磷矿资源运输不便。中国磷矿主要分布在云南、贵州、湖北、四川、湖南5省。湖北是全国磷资源最丰富的省份,但仅占全国的29.40%。全国仅有的11.08x108t富矿又分布在湖北、贵州和云南3省。除宜昌濒临长江之外,云南和贵州都处于内陆高原,运输极为不便。美国磷矿资源57.9%集中在佛罗里达州,并且基本上都在中部地区,佛罗里达拥有众多的港口,其中坦帕港是世界上最大的化肥出口港口之一。摩洛哥磷矿资源大部分集中在卡萨布兰卡东南地区,而且可以通过欧云港出口。

我国磷矿中重金属镉的含量低,因此生产成本低于国际成本。由于中国磷矿中重金属镉的含量低,在磷矿处理过程中避免了常用的煅烧法除镉这一环节(每吨大约15~20美元),大大降低了磷矿的生产处理成本,再加上中国磷矿生产过程中人工费用、环保费用、能源和其他开支与国外相比也处于较低水平,这就使得中国的磷矿整体平均生产成本低于国外平均水平。

2.3.资源保护与环保压力下,国内磷矿产量逐步缩减

国家政策层面不断提升对磷矿的重视程度。磷矿石是重要的不可再生资源,各国逐渐加强对磷矿石的重视程度。出于保护自身资源的考虑,美国从1980年开始减少磷矿出口,同时开始缩减磷矿开采量,2002年禁止磷矿石出口,2005年对一些低品位磷矿采取了关闭或减产的措施。我国从2009年开始实施磷矿石出口配额政策,于2016年在《全国矿产资源规划(2016-2020年)》首次将磷列为战略性非金属矿产,2019年至今,我国暂停磷矿石出口配额,实行出口许可证管理政策。

为提高资源利用效率,国内逐渐关闭小磷矿。由于磷矿石资源已经具有一定的稀缺性,同时国内存在较为严重的乱采现象,小磷矿的资源利用率仅有15%-30%,而大矿的利用率可以达到60%-80%左右。因此我国主要磷资源储量大省都采取了措施以控制小磷矿开采。

国内磷矿石的环保、限产压力大。湖北基于国家的长江大保护方针,于2017年开始出台文件,关闭小产能矿山,对于有环保问题的企业关停、整改。贵州、云南由于脆弱的生态环境,多次叫停磷矿开采。四川由于大熊猫保护区的建设,于2017年出台文件关闭保护区内的磷矿。

云、贵、川、鄂四省磷矿产量占全国比重大,四省产量及我国磷矿产量持续下行。2016年-2020年,我国磷矿年产量从1.44亿吨下降至0.89亿吨,减产超过38%。分省来看,云、贵、川、鄂四省占我国磷矿石产量的97.76%。湖北因长江大保护计划,2016年-2018年产量大幅降低1876万吨,降幅达36%,而后随整改完成,产量逐渐回升;云、贵因自然环境脆弱以及运输条件不便,产量呈下降态势,其中贵州减产尤为严重,2016年-2020年产量降低3123万吨,降幅接近60%;四川省在2016年-2018年产量大幅下降883万吨,降幅接近63%。

我国磷化工主要公司的磷矿扩产规划达1770万吨/年,但预计年内能投产的产能仅290万吨/年。目前七家已披露磷矿扩产计划的磷化工公司中,仅芭田股份与兴发集团共计290万吨/年产能预计22年投产,金诚信的80万吨/年产能预计2024年投产。此外,云图控股与湖北宜化工350万吨/年产能正在推进探转采;川恒股份与司尔特另有1050万吨/年的产能规划。

当前问题矿山复产、退产完成,短期内国内磷矿供给能力弹性较弱。根据百川盈孚,2019年12月全国11家磷矿企业停采,而2022年四月数据显示,全国并无磷矿停采。考虑到当前国内对环境及资源的重视程度,对磷矿的保护性开发将成为常态,并且经过四年时间的整改,矿石基本整改完成,因此短期内国内磷矿资的供给将维持刚性。

磷矿进口的可能性小。我国是磷矿净出口国,当前磷矿石的海内外价差大,进口磷矿石会蚕食磷化工企业的利润,因此磷矿进口带来供给弹性的可能性依旧较小。


需求端:

磷肥稳定增长,新能源带来增量 


农业大周期叠加新能源需求旺盛。磷矿石下游主要包括磷肥、饲料级磷酸盐、黄磷、湿法磷酸等。磷肥为其最重要的下游需求,占比超过65%,磷肥需求是磷矿石需求的压舱石。当前全球农业进入景气周期,预期磷肥需求会转跌为稳。此外,“双碳”目标下,国内新能源产业呈爆炸式增长,其中电池端对磷酸铁锂的需求将是磷矿石需求的重要弹性变量。

3.1.农业景气周期将拉升磷肥需求 

磷肥有增产效果,我国磷肥以磷铵为主。磷素作为植物生长发育的必需营养元素之一,不仅是植物体内许多化合物的重要组分,而且还以多种途径参与植物体内的各种代谢过程,土壤中磷含量的高低直接影响到农作物的产量。

当前全球进入农业景气周期,增产动力将驱动化肥需求。2020年以来,由于疫情冲击、全球灾害天气以及货币超发等因素,主粮产品价格持续上涨,由此带来了农产品的增产收益,并且各国更加重视粮食安全,因此将驱动磷肥需求上行。

化肥农药施用量零增长行动将会导致磷肥产量下降?我们判断国内表观需求将逐渐趋稳,出口需求将是需求增量的主要催化因素。国内磷肥的表观需求量或将趋稳。2015年,国务院办公厅发布《关于加快转变农业发展方式的意见》,实施化肥和农药零增长行动,开展农业面源污染防治攻坚战,力争到2020年,化肥、农药使用量实现零增长。2021年初农业农村部官网发文《化肥农药施用量零增长行动目标顺利实现》。因此表观消费量自2015年以来不断下降,但下降速度已逐渐趋缓。考虑到当前的农业高景气以及国家重点强调粮食安全,预计22年国内磷铵表观需求将趋稳。

我国是磷肥出口大国,出口价格的大幅上涨与俄乌冲突导致的白、俄化肥出口限制将有利于国内磷肥的生产与出口。 

2021年我国20%磷酸一铵、46%磷酸二铵用于出口,出口需求将是影响我国磷肥产量的一大重要因素。当前,海外的农业高景气带动磷肥需求量上涨,从而带动当前国际磷肥出口大幅上涨。

俄罗斯和白俄罗斯是世界化肥重要供应商,西方的大规模制裁使得其化肥出口受到限制。据联合国联合国粮食及农业组织的数据,俄罗斯是全球磷肥的第二大生产国,且其磷肥主要以复合肥形式出口。据环球网消息,俄罗斯2022年第一季度的化肥出口较去年减少160万吨,同比下降17%,其出口量的被动下降将刺激其它出口国的国际出口需求。

库存端与供给端亦可佐证当前市场需求强劲。当前在开工率维持高位的同时,市场正亦在快速消化磷铵库存,一铵、二铵库存均快速下行至低位区间,当前市场需求强劲。

3.2.新能源爆发式增长,电池带动磷元素需求

动力电池与储能电池是拉动磷元素需求的主要动力。锂电池按应用领域主要分为:3C类锂电池,动力类锂电池、以及储能类锂电池等。其中,由于磷酸铁锂在动力电池与储能电池中使用比例较大,是本部分的讨论重点,中高端3C电子产品的消费者对电池正极材料的成本敏感性较低,钴酸锂将继续保持主导地位,因此不作为本部分考虑的重点。

新能源车市场高景气,动力锂电池需求将持续爆发。自2012年以来,我国新能源车销量持续快速上涨,中汽协数据显示,2021年,全国新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比分别增长159.5%和157.5%。动力电池作为新能源汽车的核心组成部分,随着新能源汽车市场规模扩张,动力锂电池需求将持续爆发。

锂电池的正极材料和电解液需要磷元素。动力电池正极材料主要为磷酸铁锂和三元材料,三元电池能量密度更高,磷酸铁锂电池成本低、安全性高。此外,六氟磷酸锂是当前主流的电解液溶质。

补贴退坡及磷酸铁锂电池包能量密度得到提升,磷酸铁锂电池装机量占比回升。当前铁锂电池优势:

1)补贴持续退坡,电池企业降本压力增大,磷酸铁锂作为正极材料具有更低的成本,性价比优势明显,部分车型加快从三元转向铁锂路线;

2)以CATL、比亚迪、国轩高科为代表的主流电池企业分别开发出CTP、刀片、JTM技术,用以提升电池包能量密度,降低成本,改善搭载磷酸铁锂电池的新能源汽车续航里程,改善铁锂电池续航不足的问题;

3)磷酸铁锂电池具有相比三元电池更高的安全性,安全性问题越来越重视及强调,磷酸铁锂的安全优势重新被体现。

储能电池也将步入快速发展阶段。2013年1月,国务院公布的《能源发展“十二五”规划》中提到的大型风光发电站以及分布式可再生能源发电,为实现平滑并网都需要建设配套的储能电站系统,该规划被认为是我国储能锂离子电池发展的元年。2021年7月来,中央部委密集发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》、《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》重磅利好政策,提出到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达30GW以上,到2030年,实现新型储能全面市场化发展。“双碳”目标下,新型储能爆发拐点即将到来。

磷酸铁锂是重要的储能电池正极材料。储能不同于动力电池,对于电池的能量密度要求不高,但对于安全性、循环次数和成本的要求更高。安全性上,磷酸铁锂热稳定性强,在温升过程中不易失效,反应、放热和产气相对较弱;即使在失效情况下,磷酸铁锂也不会释氧,避免着火和爆炸。循环次数上,储能电池要求大于3500次,即使用寿命大于10年,而磷酸铁锂电池循环次数可达7000次以上,远远高于铅酸蓄电池和三元锂电池。在应用成本上,磷酸铁锂也明显低于其他电池。磷酸铁锂在储能领域表现出的突出优势,未来锂电池储能有望继续以磷酸铁锂为主导。

磷酸铁锂在3C电池中占比不大,钴酸锂将继续保持主导地位。在中高端3C电子产品领域,钴酸锂具备能量密度高,放电电压高,填充性好,循环性能好等优点,满足智能手机、笔记本电脑、平板电脑等中高端3C电子产品对电池体积和能量密度方面的市场要求;同时,中高端3C电子产品的消费者对电池正极材料的成本敏感性较低,因此在中高端3C电子产品领域,钴酸锂将继续保持主导地位,很难被其他正极材料所替代。

预计2025年锂电池对磷矿石的需求将达到470万吨/年。当前,我国磷矿石开采端承压且弹性有限;作为核心需求端,化肥对磷矿石需求将保持稳定。在此情况下,动力电池带来的百万吨级磷矿石需求将是重要扰动变量,利好磷化工产业。

3.3.随猪肉价格见底,饲料级磷酸盐需求增速预计下行

饲料级磷酸盐是重要的饲料添加剂。饲料磷酸盐是一种重要的无机矿物添加剂,是饲料添加剂中最主要的成分,包含钙盐、铵盐、钠盐和尿素磷酸盐等四个系列共20多种产品。其用量一般占饲料添加剂总消耗量60%左右。其中以磷酸钙盐的应用最为广泛。这是因为磷和钙是构成动物骨骼和肌肉的重要元素,对人及动物体内的新陈代谢、维持骨骼中一定的磷钙比、减少和防止动物因缺钙、磷等引起的疾病具有积极的作用,同时它又是荷尔蒙、酶和维生素的重要组分。

饲料级磷酸氢钙是占比最高的饲料磷酸盐,磷酸氢钙是最主要的磷酸钙盐产品。肥料磷酸氢钙由于所含钙磷比为11:29,极为接近动物骨骼的钙磷比,因此是世界上产量最大、使用最普遍的饲料用磷酸盐品种。据QYResearch,2016年全球饲料级磷酸氢钙用量占比近70%,磷酸二氢钙用量占比接近30%。据《饲料磷酸盐的市场与生产现状》数据,在我国,磷酸钙盐产量占到饲料用磷酸盐总量的90%以上,其中磷酸氢钙年消耗量250万吨以上,饲料级磷酸二氢钙达到40万吨左右。

饲料级磷酸盐产量与饲料产量相关。饲料级磷酸盐作为饲料添加剂,产量与饲料产量相关性较高。2021年,磷酸氢钙由于年初原材料硫磺价格上涨,8月份湖北地区遭遇疫情、暴雨,9月份磷石膏问题再次导致湖北限产,11月又受限电的限制,整体开工率受到影响,产量下滑。因此出现了与饲料产量的背离。

猪饲料是我国最主要的饲料产品,生猪存栏下降预期带动猪饲料需求预计下降。当前高成本、双疫情,抑制猪养殖户的补栏需求,提升出栏积极性;生猪养殖深度亏损,养殖户为减少亏损,大幅减少饲喂量,猪饲料量短期预期见顶回落。但一季度反刍饲料与水产饲料需求较好,综合预计年产能小幅下降。

21年由于产能端受限导致饲料磷酸盐产量较大幅度下降,因此基数较低。考虑到饲料产量将有小幅下降,因此22年饲料磷酸盐产量预期将维持小幅增长。

3.4.磷矿石供需平衡测算


4.投资建议


磷化工景气上行,产业链一体化的行业龙头最受益。当前,磷矿石为磷化工行业的紧俏资源,价格不断上行,产能较大且规划产能较多的行业龙头有望受益:云天化、兴发集团以及川恒股份,产能完全投产后的磷矿石产能分别为1450万吨/年、615万吨/年以及1050万吨/年;此外,云图控股、川金诺等同样受益。

风险提示

磷矿石开采政策放开的风险:当前磷矿石是因供需不平衡导致的景气上行,如果磷矿石开采政策放开,行业供给大幅度上升,则会打破平衡,有价格下降的风险。

农产品价格大幅波动的风险:当前农产品景气度上行拉动磷肥需求稳中有升,若农产品价格大幅度波幅,则会影响磷肥需求。

格隆汇声明:文中观点均来自原作者,不代表格隆汇观点及立场。特别提醒,投资决策需建立在独立思考之上,本文内容仅供参考,不作为实际操作建议,交易风险自担。

相关阅读

评论