有色金属行业专题研究：锗：稀缺的半导体金属，供给收紧需求向好

有色金属行业专题研究 锗：稀缺的半导体金属，供给收紧需求向好 / / 2023年04月18日 【投资要点】 锗：稀有的半导体金属。锗金属具有独特的光学特性、半导体特性和化工特性，有机锗具有生物活性。锗不可透过可见光和紫外线，对红外线具有很好的透过性，在红外领域应用广泛。二氧化锗具有高透性与高折射率特点，应用于光纤制造。锗凭借其半导体特性应用于太阳能电池与特殊的电子器件；在石油化工领域，锗是生产聚酯纤维（PET）重要的催化剂；另外还利用有机锗的生物活性用作医疗保健用品。 我们预计2023-2025全球锗年产量将维持在140吨，供给增长缓慢。据美国地质调查局（UnitedStatesGeologicalSurvey，简称USGS）数据，全球锗资源中国占比41%，美国占比45%，全球锗供给中国占比68%，俄罗斯占比5%。2021年全球产量约130吨，其中我国占比68%。我国锗资源开发集中，未来锗开采转入低增速模式。美国锗矿多以锌铅伴生矿为主，铅锌矿减产潮将直接导致伴生锗产量下降，企业产量增长潜能低。中国是世界锗主要生产国，随着锗矿开采收紧、限制出口，或将带动全球锗供给下降。 红外锗需求旺盛，光纤锗需求维持高位。据USGS数据，2019年全球锗消费中红外锗占比36%，我国军工红外市场空间广阔，随着“十四五”规划执行，军用红外成为稳固的下游需求。民用红外设备市场增速较高，电力系统建设、城市管理、车载红外等，应用场景众多。根据中商产业研究院预测，我国军用、民用红外领域在2023-2025年将分别保持10.8%、16.6%的年复合增长率。光纤锗市场规模有望维持高体量，通信基础设施建设、数据中心建设、工业互联网、车联网爆发式成为光纤产业新需求。根据MarketResearchGURU预测，2022-2028年全球光纤用锗需求复合增长率可达到5.7%。 测算：我们预计到2025年全球锗需求将达到184.69吨，2022-2025年复合增长率5.05%。其中红外设备、光纤系统、光伏级锗、锗催化剂消耗锗需求量分别达73.4、64.56、28.4、6.11吨，2022-2025年复合增长率分别为6.33%、5.70%、3.50%、2.00%。全球原生锗供给将维持140吨，再生锗供给将达到52.73吨，供需差额将缩减到+8.04吨。 【配置建议】 当前全球锗资源布局已经逐步稳定，下游红外、光纤、光伏等产业需求向好，锗矿资源丰富的企业或将受益，建议关注：云南锗业、驰宏锌锗、罗平锌电、盛屯矿业。 挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 东方财富证券研究所 证券分析师：周旭辉 证书编号：S1160521050001 证券分析师：程文祥 证书编号：S1160522090002 相对指数表现 20.64% 12.77% 4.90% -2.97% -10.84% -18.71% 4/186/188/1810/1812/182/18 有色金属沪深300 相关研究 《盐湖提锂星辰大海，青海盐湖详细梳理》 2022.12.06 《国内锂矿加速开发，四川锂矿详细梳理》 2022.12.05 《盐湖提锂大有可为，西藏盐湖详细梳理》 2022.12.02 《国内锂矿开发提速，华南锂矿详细梳理》 2022.12.02 行业研究 有色金属 证券研究报告 【风险提示】 锗行业下游需求不及预期；宏观经济表现不及预期；政策变化。 正文目录 1.锗：稀散金属，是重要的战略储备资源4 1.1.锗产业链：上游拥有议价能力，下游具备高附加值4 1.2.全球锗资源：分布集中，独立矿床稀少5 1.2.1.原生锗：不可替代的有限资源5 1.2.2.再生锗：发展循环经济的时代需求8 2.供给产量受限，未来进入低增长模式8 2.1.国内：中国产量占全球的70%，资源向优势企业集中8 2.2.海外：受铅锌伴生限制，锗供给维稳10 3.锗需求：多级消费稳定增长，拉动上游需求11 3.1.红外锗：军用、民用市场前景广阔11 3.2.光纤级锗：存量市场维持高需求13 3.3.光伏级锗：需求稳步增长16 3.4.测算：预计2025年全球锗需求将达184.69t，22-25年复合增长率5.05%。 ................................................................17 4.重点公司介绍18 4.1.云南锗业：行业优势明显，半导体投资有望成为新引擎18 4.2.驰宏锌锗：依据资源优势，延伸锗产业链布局20 4.3.罗平锌电：全产业链布局，产品丰富21 4.4.盛屯矿业：国内、国外项目齐头并进，具备增长潜力22 5.风险提示23 图表目录 图表1：锗块（纯度99.999%）4 图表2：锗生产产业链示意图5 图表3：全球主要含锗铅锌矿和煤矿分布6 图表4：全球富锗矿床类型及典型矿床6 图表5：全球锗资源分布7 图表6：中国锗资源分布7 图表7：中国锗资源分布情况7 图表8：锗回收来源及含量8 图表9：全球锗产量整体保持稳定(千克)9 图表10：中国是2021年全球锗主生产国9 图表11：2017-2021年云南锗业锗产品情况统计9 图表12：驰宏锌锗产品含锗产量（吨，%）9 图表13：2018-2021年全球主要国家锗产量状况(吨)10 图表14：海外锗产品生产企业11 图表15：无涂层锗窗、AR抗反射涂层锗窗的红外透过率11 图表16：锗透镜12 图表17：中国红外锗市场规模预测及其增速（亿美元，%）13 图表18：光纤生产流程14 图表19：中国光缆年产量（亿芯公里）15 图表20：全球光纤用四氯化锗市场规模及预测（百万美元，%）16 图表21：全球光伏级锗需求预测（吨）16 图表22：全球锗供需测算18 图表23：云南锗业2017-2021锗产品营业收入（万元）19 图表24：磷化铟、砷化镓使用领域20 图表25：2021全球锗产品竞争格局21 图表26：驰宏锌锗产品含锗产量（吨，%）21 图表27：罗平锌电锗精矿产品营业收入、成本（万元）22 图表28：行业建议关注公司（截至2023年4月14日）23 1.锗：稀散金属，是重要的战略储备资源 锗（Ge），地壳中最分散的元素之一，被多国列入战略储备物资的重要战略资源。锗属于稀有分散元素，具有亲石、亲铁、亲硫、亲有机质等性质。锗具有高红外折射率、色散率低等光学性质和优良的力学性能，常被应用于红外光学、纤维光纤、太阳能电池、聚合催化剂及医药等高新技术领域，未来在芯片、太阳能电池、生物科技和武器制造中具有极其重要的潜在价值。 图表1：锗块（纯度99.999%） 资料来源：十月新材网，东方财富证券研究所 1.1.锗产业链：上游拥有议价能力，下游具备高附加值 锗的产业链主要分为上游资源开采冶炼，中游提纯和深加工到下游终端应用。上游环节环保要求高，盈利波动大。其原材料来源主要有三个途径：褐煤锗矿、铅锌冶炼副产品、锗锭和锗单晶废料。目前已发现的含锗矿物有26种，以灰锗矿[Cu2（Fe,Zn）GeS4]和锗石（GeO2）最为常见，其次为硫锗铁铜矿[Cu2 （Fe,Ge,Zn）（S,As）]和硫银锗矿（Ag8GeS6）。中游的工艺复杂，深加工环节技术难度最大。初级产品主要是二氧化锗，毛利率水平较低，中级产品主要是高纯锗和区熔锗锭，毛利率水平约50%。全球来看，锗加工企业主要集中在高纯二氧化锗和区熔锗锭的深加工环节，国外加工企业锗原料主要来自外购，国内以自产为主。下游涉及领域很广，技术进步较快。全球锗终端需求涉及高新技术产业，产品主要包括太阳能、红外、探测器级锗单晶和光纤级四氯化锗。锗在光伏领域的应用具体体现在聚光电池与硅锗薄膜电池中，主要是用作砷化镓太阳能电池的衬底材料；四氯化锗是目前光纤技术中不可或缺的材料，是其他长波光纤材料无法替代的战略型光纤信息材料；红外热成像仪市场在军用和民用领域的推广也会带动锗需求的增长；锗在部分半导体器件上仍广泛使用，同时锗在其他领域的需求将保持稳定。 图表2：锗生产产业链示意图 资料来源：十月新材网，东方财富证券研究所 1.2.全球锗资源：分布集中，独立矿床稀少 1.2.1.原生锗：不可替代的有限资源 根据USGS数据（2016年），全球已探明的锗保有储量仅为8600金属吨，主要分布在亚洲、欧洲和北美，涉及国家有美国、中国和俄罗斯。全球锗资源储量最大的国家是美国，保有储量3870t，占全球含量的45%，其次是中国，占全球锗储量的41%。 图表3：全球主要含锗铅锌矿和煤矿分布 资料来源：USGS、USDI、《锗资源供需形势及回收再利用前景研究》中国矿业2019，东方财富证券研究所 从全球范围来看，赋锗矿床的类型有VMS、SEDEX、MVT硫化物矿床和基普什型矿床（Kipushi-typedeposites）。美国锗资源主要分布在美国的阿拉斯加（Alaska）和田纳西州（Tennessee），成因上与硫化物矿床密切相关，代表性矿床有红狗（RedDog）Pb+Zn矿床、哥顿维尔（Gordonsville）矿床。此外，非洲和欧洲也产出有锗矿床，主要为富锗的基普什型（Kipushi-type）矿床和类MVT型（或SEDEX型）Ag+Pb+Zb矿床，代表性矿床有刚果的基普什（Kipushi）矿床、赞比亚的卡布为（Kabwe）矿床、爱尔兰的利新银矿床等。 图表4：全球富锗矿床类型及典型矿床 矿床类型 主要特征 主要金属元素 典型矿床 VMS矿床 矿化特征：层状Pb+Zn+Cu硫化物；镁铁质-长英质火山岩成矿热液：由岩浆热液 及挥发物 Cu-Zn-Pb-Au-Ag;Be,Bi,Cd,Co,Cr,Ga,Ge,Hg,In,Mn,Mo,Ni,Se,Sn,Te SEDEX矿床 矿化特征：细层状硫化物；赋矿围岩：碳质、黄铁矿页岩和粉砂岩，成矿热液：海 底热液形成，无直接的火成岩组合 Zn-Pb-Ag;As,Bi,Cd,Co,Cu,Ga,Ge,Hg,In,Mn,Ni,Sb,Se,Sn 红狗（RedDog）Pb-Zn、凡口Pb- Zn矿床 MVT型Pb+Zn矿床 层控硫化Pb-Zn矿化层沿断层、渗透带和开阔空间充填溶蚀角砾岩和灰岩;与火成 岩活动无关 Zn-Pb;Cu,Ni;Co 哥顿矿床、会泽Pb-Zn矿床 基普什型矿床 层控Zn-Pb-Cu矿化产于塌陷角砾岩、断裂有关的不规则管状体和平行于层理的透 镜体中，与火成岩活动的关系尚不清楚 Zn-Pb-Cu;Ag,As,Bi,Cd,Co,Ga,Ge,Mo,Re,Sb,Sn，W 基普什 （Kipushi）、卡布为（Kabwe） 资料来源：USGS，《全球锗资源分布、供需及消费趋势研究》矿产保护与利用2019，东方财富证券研究所 我国锗资源储量丰富且分布较为广泛，保有储量约3500t，远景储量约9600t。自2019年，国内已知锗矿产地有35处，遍布内蒙古、云南、广东、吉 林、山西、四川、广西和贵州等12个省份，其中云南省锗资源占全国上表储量的34%；内蒙古占中国保有储量的46%，但是品味较低，可开采性较差。 图表5：全球锗资源分布图表6：中国锗资源分布 10% 4% 41% 45% 21% 46% 34% 中国 内蒙 美国 云南 加拿大 其他 其他 资料来源：全球锗资源分布、供需及消费趋势研究，中国产业信息网 (2016),东方财富证券研究所 资料来源：2018-2024年中国锗市场专项调研及投资前景分析报告，中国产业信息网，智研咨询，东方财富证券研究所 我国“铅锌型”和“煤型”含锗矿床均十分发育。典型的“煤型”含锗矿床主要分布在内蒙古和云南,包括内蒙古伊敏五牧场、内蒙古胜利乌兰图嘎和云南临沧。已有的富锗煤矿中,锗主要富集在煤化程度较低的长焰煤和褐煤中；在垂向空间分布上,煤中锗含量极不稳定,如云南临沧介于12-11470μg/g,乌兰图嘎煤中锗介于118-604μg/g。 图表7：中国锗资源分布情况 省份 主要矿区 含锗资源类型 云南 会泽矿区 Pb