有色金属在新能源领域的应用分析：贡献长期核心增量需求，重视有色金属配置价值

期货研究报告|商品研究 有色金属在新能源领域的应用分析 ——贡献长期核心增量需求，重视有色金属配置价值 •研究员-颜正野 •yanzhengye@cmschina.com.cn •联系电话：0755-82763240 •执业资格号：Z0018271 •研究员-徐世伟 •xushiwei@cmschina.com.cn •联系电话：021-61659372 •执业资格号：Z0001836 2023年04月10日 结论 期货研究报告|新能源研究 1、绝大部分有色金属（期货品种）消费将受益于新能源产品产销规模的提升。其中，锂是最纯正的电池金属，动力、储能电池消费占比将超80%；镍受益于三元电池及高镍化的发展，新能源占增量需求50%以上；铜作为优质的导电介质，在新能源产业中应用极为广泛；铝在重量、耐腐等方面相对钢材、铸铁有优势，将持续受电动车轻量化趋势带来的需求拉动；白银是光伏板银浆重要原料，并与锡共同应用于各类焊点，且在汽车电动化大趋势下，单位终端产品的银、锡用量逐渐上升；硅是电池片的核心原料，中期光伏消费占比有望超40%。 2、在全球碳中和政策目标的大背景下，电车、光伏、风电与储能等新能源子行业产品产销增速于2020-2022年均出现明显上行。受该需求拉动，期间有色金属期货价格普遍上涨，其中，锂、镍、硅的新能源领域消费占比相对更高，价格走势相对独立，波动也更大。2023Q1，国内电车产销增速明显回落，光伏组件出口面临一定不确定性，叠加供给矛盾，有色金属期货价格表现偏弱并持续分化。进入Q2，国内新能源产业链的长期确定性与短期不确定性仍然共存，有色金属分化持续。策略上建议：1）新能源需求是有色金属长期核心消费增量来源，应重视其长线配置价值；2）基于电车4-5月排产相对偏弱的预期与供给端的逐渐放量的季节性事实，短期（Q2）继续推荐空镍、空锂策略，并可做多其它金属（铜铝为主）以对冲。 风险提示：23Q2电车、储能需求侧政策刺激超预期，宏观需求大幅回落基本金属转入衰退交易。 目录 contents 01有色金属在新能源领域的应用及展望 大多数有色金属受新能源需求增长正向拉动，消费占比持续上升 02基于下游新能源需求变化的有色多空策略 重视有色金属商品的长期配置价值，关注短期品种间多空节奏 01有色金属在新能源中的应用及展望 主要有色金属在新能源领域中的应用 有色品种 新能源车主要增量用途 新能源车用量（kg/辆） 光伏主要用途 光伏用量（万吨/GW） 风电主要用途 风电用量（万吨/GW） 铜 铜箔、电机、线束、充电桩 约84.0（燃油车28.0） 汇流箱、变压器、线缆 约0.6 线缆、控制系统、齿轮 海风约1.2、陆风约0.5 铝 车身、电池结构件 约220.0（燃油车118.0） 边框、支架等辅材 约2.0 桨叶、塔架、连接座 约0.95 镍 正极材料、耐腐合金 约40.0 / / 轴承、齿轮、紧固件 约0.035 锂 正极材料、电解液 约50.0LCE 光储、风储中的锂系储能电池正极材料、电解液 锡 焊点用锡 约2.0 焊带 约0.07/ / 白银 电路锡焊、银触点 0.04（燃油车0.03） 光伏银浆 约0.017/ / 硅 / / 电池片、密封材料 约0.35（多晶硅&工业硅）/ / 铅、锌新增用量相对较少，甚至受新能源领域的替代效应影响而减少总用量 相对于以石油、煤炭为代表的“旧能源”，以电车、光伏、风电与新型储能为代表的新能源产品具有储量大、环境友好与供应安全等特点。大部分有色金属可应用于新能源产品，且消费量受益于渗透率的提升与技术进步。 铜在新能源领域的主要应用 铜是核心的电力金属，随着技术的发展，铜在新能源领域的单位用量将大多上升，如电车（线束、电机、充电桩），风电（电缆、控制系统、齿轮箱、电机等）与光伏（汇流箱、变压器、电线电缆等）。 2022年铜消费终端结构 传统电力家电交通运输电子建筑广义新能源其它 500 铜在新能源领域的应用及消费占比 新能源铜消费量（万吨）新能源领域消费占比（右1）8.0% 16.7% 10% 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 6.9% 9.5% 12.0% 13.9% 16.0% 14.0% 12.0% 10.0% 8.0% 6.0% 4.0% 202120222023E2024E2025E 2022年铜终端消费主要对应电力、家电、传统交通运输等行业，新能源（包含相关电线电缆）领域铜消费占比约10%，预计2025年新能源领域铜消费达460万吨，占比近17%左右，是未来3年及金属铜长期最重要的需求增量。 新能源领域 铝：实际用途 用量 技术发展方向基于汽车轻量 新能源车 车身、电池结构件 新能源车约220kg/辆，高于燃油车的 约118kg/辆 化与降本需求，单车铝件 用量将继续上 升 汽车车身及压铸铝件示意 光伏 边框、支架 约1.9万吨/GW 单GW装机用量相对平稳 铝合金光伏支架实物图 风电 桨叶、塔架、连接座 约0.95万吨/GW 单GW装机用量相对平稳，但受风电大型化路线影响，单GW用量趋于减少 风机桨叶实物图 铝在新能源领域的主要应用 铝合金汽零在汽车轻量化应用中对传统钢材、铸铁的替代中，有较高经济性。电动车对续航、减排要求更高，铝需求将深度受益汽车轻量化的发展，一体化压铸趋势下，车身有望大部分使用铝合金材料。此外铝也在光伏、风电辅材领域有普遍应用。 2022年铝消费终端结构铝在新能源领域的应用及消费占比 建筑领域交通运输包装 电线电缆机械装备消费品 新能源相关领域其它 1600 1400 新能源铝消费量（万吨）新能源领域消费占比（右2）5.0% 19.9% 9.5% 1200 1000 800 600 400 200 0 7.8% 9.5% 16.8% 14.5% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% 202120222023E2024E2025E 金属铝下游应用较为丰富，包括建筑、交通、包装等，并与铜应用有一定重叠。2022年电车、光伏与风电合计消费占比9%-10%，预计 2025年消费将超1400万吨，占比达到近20%。 镍在新能源领域的主要应用 110000 90000 70000 50000 30000 10000 三元电池材料产品结构转向高镍化 三元前驱体333月度产量实物吨三元前驱体523月度产量实物吨三元前驱体622月度产量实物吨三元前驱体811月度产量实物吨 -10020018-01-012019-07-012021-01-012022-07-01 镍在新能源领域的应用集中于动力电池的三元材料、电池含镍结构件与风电零部件材料等。高镍化是镍主要的技术路线方向，相对于中、低镍，高镍三元电池对镍需求明显上升。综合来看，电车的与电池的单车/单GWh装机用量整体呈上升趋势，风电用量相对平稳。 2022纯镍终端消费占比 不锈钢动力电池合金铸造特钢电镀其它 镍元素在新能源领域的应用及消费占比 80新能源对镍消费量（万吨）新能源消费占比26.0% 2022年镍元素终端消费占比 70 动力电池,32% 60 50 40 6.2% 30 20 10 0 9.7% 13.4% 18.7% 17.0% 21.0% 16.0% 11.0% 6.0% 1.0% -4.0% 动力电池其它电池不锈钢合金电镀其它 20212022E2023E2024E2025E 动力电池,10% 2022年，镍元素在新能源领域应用主要包括电池、不锈钢、合金与电镀等领域，其中不锈钢需求占比接近70%，新能源占增量需求的50%，2021-2022年纯镍用以生产硫酸镍并用于三元材料比例较高。预计2025年镍在新能源的消费占比将接近20%。纯镍占比则将大幅下降。 锂在新能源领域的主要应用 新能源领域，锂因化学性质活泼、密度小等原因，可应用在锂系电池中，且主要以碳酸锂、氢氧化锂等锂盐的形式烧结后存在，单车用量稳定上升，其中储能电池需求增速较高，但受到钠系等其它材料电池的冲击。 2022年锂消费终端占比 动力电池消费电池储能电池其他电池传统需求 140 锂在新能源领域的应用及消费占比 新能源锂消费量（万吨LCE）新能源消费占比（右8）5.00% 80.6%82.0% 储能电池 8% 动力电池 64% 120 100 80 60 59.6% 72.3% 77.7% 80.00% 75.00% 70.00% 65.00% 4060.00% 2055.00% 0 202120222023E2024E2025E 50.00% 2022年锂终端消费主要对应动力电池、储能电池、消费电池以及润滑剂、玻璃等传统需求，新能源（动力+储能电池）需求合计占比高达约72%左右，且预计到2025年进一步上升至82%，是最纯正的新能源（电池）金属。 白银在新能源领域的主要应用 白银通过锡焊、银触点等方式大量使用在半导体零部件中。经过测算，传统燃油汽车中白银用量在15-28克，而由于新能源汽车电气电子零件更多，白银用量进一步提升至30-50克。光伏中白银主要使用在电池片正背面，由电子印刷技术将银浆料打印在硅片上，由于其优秀的导电性以及抗氧化性，而被大量使用。白银价格昂贵，铜替代银浆技术有一定前景。按照目前计算1GW光伏设备大约需要15吨-20吨左右的白银，未来用量或缓慢下降至15吨以下。 2021年白银终端消费结构 光伏新能源汽车 锡焊其他电子 其他工业需求珠宝首饰 银器摄影 光伏,12% 新能源汽车,1% 实物投资 1000 0 9000 8000 7000 6000 白银在新能源领域的应用及消费占比 新能源白银消费量（吨）新能源消费占比（右3）0.00% 25.70% 25.00% 17.90% 13.70%20.00% 5000 4000 3000 2000 1000 0 12.70%13.00% 202120222023E2024E远期 15.00% 10.00% 5.00% 0.00% 白银传统下游应用包括珠宝首饰、电子锡焊、银器、摄影等。2022年新能源领域白银消费占比约13.0%，预计远期占比将超过25%。 锡在新能源领域的主要应用 锡作为工业味精，在电子设备、半导体中应用广泛，并随着新能源消费增长而受益。新能源车中的耗锡量大约1-3kg/车。光伏中锡主要应用于是光伏焊带，属电气连接部件，涉及光伏电池片的串联和并联，发挥导电聚电的重要作用，以提升光伏组件的输出电压和功率，目前1GW光伏设备大约需要70吨锡。 2022年锡终端消费结构 新能源合计焊料铅酸电池锡化工锡合金食品其他 锡在新能源领域中的应用及消费占比 11新能源锡消费量（万吨）锡在新能源中消费占比（右3）0.0% 9.5 新能源合计,6% 924.3% 25.0% 7 5 34.6% 1.8 1 6.2% 2.2 8.9% 3.3 14.0%5.2 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% -12021202220232024远期 0.0% 锡传统下游应用包括各领域焊料（不含新能源）、铅酸电池、锡化工与合金等领域。2022年新能源领域锡消费占比约为6.2%，随后逐年上升，预期远期能达到近1/4。值得关注的是，锡广泛应用于电子领域，或将受益半导体产业的复苏与人工智能技术的发展。 新能源领域硅：实际用途用量技术发展方向 硅在新能源领域的主要应用 光伏硅片与 光伏电池片0.3-0.4万吨/GW 电池片大尺寸化、高效率化倾向于减少单位装机硅料耗量 250 200 150 100 50 光伏硅片及电池片实物图 硅在新能源领域中的应用及消费占比 多晶硅消费量（万吨；主要对应光伏） 硅在新能源中消费占比（右） 41.0% 36.0%38.0% 26.0% 20.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 工业硅下游传统应用包括有机硅、铝合金与耐火材料等，硅