未来中国钴资源需求预测

2019-12-11 15:41:16
来源：中国国土资源经济
作者：王京，石香江，王寿成，唐萍芝
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导读

文章在全面分析总结全球钴消费结构及消费历史规律的基础上，将部门消费预测法和情景分析法相结合运用，初步判断未来中国钴需求发展趋势。结果显示：2025年中国钴需求量可能达到11.1万吨，其中锂电池领域需求8.1万吨。目前国内钴矿90%的原料依赖进口，钴资源缺口为5.4万吨，原料缺口达6.8万吨，未来随着需求增长，缺口还将增加。当前海外权益钴矿产量3万吨，仍达不到我国钴需求水平，而且海外权益产量中88%来自刚果（金）一个国家，境外钴矿来源缺乏稳定性和可持续性，安全保障度低。

本文引用信息

王京，石香江，王寿成，唐萍芝.未来中国钴资源需求预测[J].中国国土资源经济,2019，32（10）:28-33.

钴是钢灰色的硬质金属，硬度5.6，熔点1495℃，沸点2870℃，高温强度高，耐腐蚀性好、铁磁性优异，具有良好的电化学性能，是制造电池、硬质合金、磁性合金、超级合金以及催化剂和颜料等的重要原料（图1）。钴化合物在电池领域的应用是近年推动钴工业发展的重要因素。其中四氧化三钴和硫酸钴是生产锂电池正极材料钴酸锂（LCo，LiCoO2）、镍钴锰酸锂（NMC，LiNiMnCoO2）和镍钴铝锂（NCA，LiNiCoAlO2）的重要原材料。此外，钴在航天航空、军工、高分子等应用中具有不可替代的作用，是新能源汽车等战略性新兴产业发展所需的重要矿产资源。《全国矿产资源规划（2016—2020年）》将钴列为我国24种战略性矿产之一。欧盟、美国、日本等国也将钴矿产列入其关键矿产目录。

（数据来源：CDI钴发展协会）

图1 2017年世界锡消费结构

随着全球新能源汽车产业迅猛发展，钴作为车用动力电池关键原料之一，资源消耗日益增长，全球钴矿储采比已由本世纪初的127年降至38年，全球陆地钴资源保障程度快速下降问题凸显，且全球陆地钴资源分布极度不均衡。

中国极度贫钴，钴被列为严重短缺的9种矿产资源之一。中国钴基础储量为7.7万吨，不足全球储量的1%。而中国钴消费占全球的49%，精炼钴产量占全球的60%，冶炼原料90%依赖进口。

1、钴资源需求情况

1.1 全球钴需求情况

2017年全球钴消费量为11.5万吨，2000年为3.2万吨，2000—2017年年均增长7.8%。中国钴消费量保持快速增长，由0.38万吨增长到5.6万吨，占全球的比例由12%上升到49%，于2007年超过日本成为世界第一大钴消费国。日本钴消费量略有增长，但消费全球占比由27%下降到13%；美国和欧盟钴消费量保持在每年1万吨上下波动，全球占比分别由30%和24%下降到9%和8%。

1.2 我国钴资源需求情况

21世纪以来，中国钴消费快速增长与手机和微型计算机等3C产品生产带动电池消费增长密切相关。2000—2017年中国主要3C产品产量由5920万台增加到25.7亿台，年均增长26%。同期，中国钴消费年均增长17.5%（图2）。2017年中国手机产量为21.6亿台，占主要3C产品的84%，手机出货量是影响钴需求的关键因素之一。

图2 2000年以来中国钴消费与3C产品产量增长趋势

为促进汽车产品技术进步、保护环境，推进能源节约和可持续发展，2007年国家发改委发布关于对《新能源汽车生产准入管理规则》征求意见的公告。2008年12月中国正式启动“十城千辆”工程，此后中国新能源汽车产业的高速发展带动了动力电池对钴的需求增长，尤其近几年最为明显。其中，2014年和2015年中国新能源汽车产量增幅分别达336%和383%。2017年中国新能源汽车产量达79.4万辆，新能源汽车发展已成为中国钴需求增长的最大引擎（图3）。

（数据来源：中国汽车工业协会、安泰科、JOGMEC）

图3 2000年以来中国钴消费与新能源汽车产量增长趋势

2、中国钴资源供需缺口现状

2017年中国钴资源缺口约5.4万吨，海外权益钴矿产量为3万吨。受资源条件约束，中国钴矿供应增长缓慢，与21世纪以来快速增长的消费和冶炼需求矛盾尖锐。2000—2017年钴矿产量仅由90吨增长到2000吨，而钴消费量从3800吨增加到5.6万吨，资源缺口从3000吨扩大约5.4万吨，资源自给率低于5%。通过大量进口钴矿、钴湿法冶炼中间品等钴原料在国内冶炼，精炼钴产量快速增长满足了国内消费需求，但导致了原料缺口达6.8万吨（图4）。

（数据来源：有色协会、中国海关）

图4 1990年以来中国钴精矿总需求与钴精矿产量对比

刚果（金）钴矿企业中欧美企业强者恒强，而中国企业近年也迅速崛起。中国矿产资本于21世纪初开始走进非洲，在夹缝中寻找机会，逐步获得了部分优质钴矿资源。2017年中国海外权益钴矿产量合计3万吨，其中88%的海外产量在刚果（金），产量排名前三的企业依次是洛钼集团、金川国际和万宝矿业。

2017年，我国钴矿产量为2000吨，再生钴产量为5000吨，海外权益钴矿产量为3万吨，综合来看钴资源缺口仍有1.9万吨。

3、全球及中国钴资源需求预测结果及分析

3.1 需求预测方法选择

相比铜、铝、铅、锌等大宗金属，钴消费量小，消费历史尚无完整的人均消费轨迹，所以本文采用终端部门消费法，根据主要应用领域的历史消费和发展趋势预测未来钴需求。钴应用领域广泛，随着科技进步存在跳跃式增长或被替代的可能，因此结合部门消费预测法又对钴的需求预测分为高、中和低三种情景进行。高情景假定全球经济增长较快，电动汽车产业快速发展带动含钴正极材料大规模应用；中情景假定未来经济整体发展稳定，各行业技术无重大突破；低情景假设未来经济发展缓慢，电动汽车有所发展但含钴正极材料逐步被替代。

3.2 数据来源与研究思路

3.2.1 数据来源

(1)2000—2017年全球和主要消费国家钴的消费历史数据来源于美国地质调查局（USGS）、日本矿业经济省（JOGMEC）和有色金属工业协会。

(2)2011—2017全球及中国锂电池出货量数据来源于工信部。

(3)2001—2017年中国钴消费历史数据来源于有色金属工业协会。

3.2.2 研究思路

本文在系统收集全球近十几年来钴消费和锂电池出货量数据的基础上，探索钴消费规律，以解释影响钴资源需求的主要因素，根据中国的实际消费情况，分情景运用部门预测法，对中国钴需求进行预测。弄清楚未来10年中国钴需求走势，对制定中国钴资源开发、产业发展和规划布局有着重要的现实意义。

3.3 2025年中国钴需求预测

高情景下，2025年中国钴消费量为15万吨，年均增速13%；中情景下，2025年中国钴消费量为11万吨,年均增速9%；低情景下，2025年中国钴消费量为8万吨,年均增速5%（图5）。

图5 未来中国钴需求预测情景

结合部门消费预测法中情景主要预测依据如下：

(1)2017年中国新能源汽车产量接近79.4万辆。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出，到2020年中国新能源汽车产量达到200万辆；2017年4月，工信部、国家发改委、科技部三部委共同印发《汽车产业中长期发展规划》，明确提出“我国汽车产量仍将保持平稳增长，2025年将达到3500万辆左右，到2025年，新能源汽车占汽车产销20%以上”，则2025年中国新能源汽车产销将达到700万辆以上。

(2)2017年中国锂电池出货量为62千兆瓦时，其中3C类电池出货量为29.2千兆瓦时，占锂电池出货量的47%；动力锂电池出货量为28千兆瓦时，占45%；储能类锂电池出货量为4.8千兆瓦时，占8%。预计到2025年，中国锂电池的总需求量将达357千兆瓦时，其中动力电池为259千兆瓦时（图6，表1）。

图6 2012—2025年中国锂电池出货量和占全球比例

中国新能源汽车动力锂电池中NCM类三元电池增长迅速，占比由2015年的27%增至2017年的52%，并且NCM类电池向高镍低钴（811）方向发展，每千兆瓦时对钴的需求下降，但动力电池总需求量上升，总体还是会带动钴需求上涨。预计到2020和2025年，中国新能源汽车对钴的需求量将分别达1.5万吨和3.9万吨（表1）。

(3)2017年中国钴酸锂产量为5.2万吨，按每吨钴酸锂含钴0.602吨折算，消费钴3.13万吨。随着3C领域需求进入稳定期，按年均增幅3%测算，到2025年中国3C领域对钴的需求量为4.2万吨。综合考虑3C锂电池、动力锂电池以及储能锂电池需求，预计到2025年中国锂电池领域钴需求量达8.1万吨。

(4)钴在传统工业领域的应用主要集中在超级合金、硬质合金、催化剂等行业，总体来看这些领域技术不易替代。并且随着“中国制造2025”提出全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，对高端制造材料的研发会有较大带动，如飞机发动机涡轮、空间飞行器、火箭发动机和军工等所用到的超级合金、硬质合金等，势必会带来钴消费量的增长。这一领域钴的需求将保持匀速增长，2025年需求量达3.2万吨。

综合分析认为，2025年中国钴需求量可能达到11.1万吨，其中锂电池领域需求量为8.1万吨。

3.4 2025年全球钴需求预测

全球钴消费历史总体呈增长态势，主要增长点来自中国，美日欧消费相对平稳（图7）。在中国，3C产品和新能源汽车产量的增长拉动电池消费是钴消费高速增长的主要因素。美国和欧洲国家钴主要用于制造超级合金和高端硬质合金，行业发展平稳，对钴的需求不会有剧烈变化。日本电池行业发展成熟，对钴的需求也表现平稳。