【SMM科普】一文带你速览钴产业链
钴产业链科普
一、什么是钴?
钴,元素符号Co,原子序列为27,熔点达到1493℃,沸点约3100℃,相对密度8.9g/cm³,摩氏硬度5-5.5。钴作为重要的金属元素,其质地硬而脆,特性包含在高温下仍能保持较高的强度、具有较低的导热性和导电性。金属钴及钴化合物在航空航天、机械制造、国防军工、电子、电池和化学等领域都具有广泛应用。
二、钴产业链
钴产业链主要由上游原矿开采、中游冶炼加工及下游终端消费组成。
2.1 上游矿端
矿山
据美国地质调查局(USGS)统计,截至2022年,全球探明钴矿储量830万吨。钴矿资源分布集中度高,大多数位于刚果(金)、澳大利亚、印尼、古巴等国,其中刚果(金)钴资源占比47.93%,其次是澳大利亚17.97%、印尼7.19%,其他国家少量分布。刚果(金)不仅是全球钴矿资源储量最多的国家,也是钴矿产量最高的国家。
自然界中已发现的钴矿物和含钴矿物共百余种,但没有单独的钴矿物,大多以铜、镍的伴生资源形式存在,因此针对钴原矿的分类主要为铜钴矿、镍铜钴矿和镍钴矿三类。从中国来看,约66%的钴来源于铜钴矿,镍钴矿也是钴较为主要的原矿来源,占比15%,镍铜钴矿占比4%,另外国内基本无原生钴矿产出。
钴矿企业
全球钴产量方面,以洛阳钼业、嘉能可、欧亚自然资源等为代表的企业占据着大部分的市场份额。其中,洛阳钼业2023年市场份额排名第一,达到26%,其次是嘉能可,占比20%,欧亚自然资源、万宝和中色,三家共计占比22%。数据显示,钴矿行业CR5已由2022年的54%增长至2023年的68%,头部集中趋势愈发明显。洛阳钼业与嘉能可并驱争先的局面,使得单一矿企左右钴价的局面成为过去式。
矿产行业是刚果(金)的支柱产业,大多海内外矿产企业也都有在刚果(金)布局矿产资源。受益于中国经济实力的提升及中刚资源财政化的合作项目,中资企业积极规划出海,通过并购入股等方式在刚果金进行钴矿开发,合作项目所引导产生的人才聚集效应也为刚果(金)当地社会与经济的发展带来积极影响,推动了当地工程承包、设备物资供应、贸易物流等配套产业领域的发展。
表1 头部企业及其钴矿资源
矿种类 |
矿山名称 |
国家 |
股份持有 |
铜钴矿 |
Tenke Fungurume |
刚果金 |
洛阳钼业 |
铜钴矿 |
Kisanfu |
刚果金 |
洛阳钼业、CATL & Gecamines |
铜钴矿 |
Mutanda |
刚果金 |
嘉能可集团 |
铜钴矿 |
Katanga |
刚果金 |
嘉能可集团 |
镍钴矿 |
Murrin Murrin |
澳大利亚 |
嘉能可集团 |
铜镍钴矿 |
Sudbury, Raglan, Nikkelverk |
加拿大 |
嘉能可集团 |
铜钴矿 |
RTR(Metalkol Roan Tailings Reclamation ) |
刚果金 |
欧亚自然资源、Gecamines |
铜钴矿 |
Mukondo Mine(RTR2) |
刚果金 |
欧亚自然资源 |
铜钴矿 |
Comide |
刚果金 |
欧亚自然资源 |
铜钴矿 |
Deziwa |
刚果金 |
CNMC中色集团、Gecamics |
铜钴矿 |
Kamoya |
刚果金 |
万宝 |
铜钴矿 |
Pumpi |
刚果金 |
万宝、Managem摩洛哥马尼基姆、刚果金 |
铜钴矿 |
中色華鑫濕法 |
刚果金 |
中国有色集团、刚果华鑫公司 |
铜钴矿 |
剛波夫主礦體 |
刚果金 |
中色矿业,Gecamics |
另外,因为刚果(金)是钴第一生产大国,其行为对钴市场影响巨大,因此在关注钴矿产的同时,也应结合当局地缘政治格局进行分析,比如他国企业如果想在刚果(金)取得矿权均需与杰卡明进行谈判,不透明的相关程序将影响政府相关人员的公正性从而影响合作,其次,个别地区非法武装活动、恶性案件时有发生,这对当地一些中资企业的正常运行及员工的人身安全构成威胁,这些因素都或多或少会对钴供应情况产生不利影响。
2.2 中间冶炼
冶炼加工是钴产业链的中游环节,通过铜钴矿和镍铜钴矿得到的钴精矿、钴中间品、铜钴合金及镍钴矿得到的MHP,进一步通过火法或湿法工艺,从而得到精炼钴。精炼钴涵盖钴化合物和金属钴。
钴化合物中两大重要产物为硫酸钴、氯化钴,硫酸钴主要用于制成三元正极材料所需的三元材料前驱体(NCM\NCA),氯化钴则主要用于制成LCO正极材料所需的四氧化三钴。其他钴化合物为钴盐或氧化物,涉及氢氧化钴、碳酸钴、草酸钴、氧化钴等,一般下游多用于化学应用,比如催化剂、颜料、橡胶粘合剂等。
金属钴是由精炼后得到的高纯度钴产物,包含钴粉和电钴,多用于制成硬质合金、高温合金和磁性材料。目前国内关于钴粉的生产工艺普遍采用氢气还原法,而电钴可通过化学沉淀法或萃取法除杂,之后通过一系列溶解、净化再电解精炼或电解提取得到。
2.3 下游及终端消费领域
钴的主要下游应用包含锂电池、催化剂、脱色剂、硬质合金、高温合金和磁性材料等,其中以在电池领域的应用占比最大,约72%。以硫酸钴为原料制成的电池主要运用于动力方向,涉及电动汽车、电动车及专用车应用,而以氯化钴为原料制成的电池相对在3C电子等消费方向更为主流。
表2 钴产业链下游及其终端消费应用
下游 |
消费终端 |
锂电正极材料(NCM\NCA) |
动力电池: 电动汽车、电动两轮车、专用车 消费电池: 传统数码消费:手机、平板、笔记本电脑 新兴消费:无人机、电子烟、电动工具 |
锂电正极材料(LCO) |
|
钴盐\氧化物 |
化学应用: 催化剂、颜料、脱色剂、油漆油墨干燥剂、橡胶粘合剂、动物饲料 |
硬质合金 |
刀具、金刚石用具 |
高温合金 |
航空: 飞机涡轮叶片、火箭材料 军工: 枪炮等武器 |
磁性材料 |
航空航天、国防、军事、微波设备、通讯、医疗设备、仪器、各种磁传输设备 |
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