1.1铂是工业用途广泛但地壳含量极低的稀贵金属
铂(Platinum),俗称白金,化学符号Pt,是元素周期表第5和第6周期第8-10族六种铂金属中最著名、应用最广泛的一种。铂是一种非常重的银白色贵金属,质地柔软,韧性好,熔点高,具有良好的耐腐蚀性和耐化学侵蚀性。例如,在空气中加热到白热化后,铂金的表面仍然光亮,虽然它很容易溶解在王水中,但几乎不受单酸的侵蚀。(在有空气的情况下,它在盐酸中的溶解速度较慢)。通常添加少量的铱可以使合金更坚硬,强度更高,同时保留了纯铂金的优点。铂在工业中具有极其广泛的应用。铂及其合金是化学实验室中不可或缺的电极、坩埚和可将材料加热至高温的皿。铂金既能耐高温,又能抵御电弧的化学侵蚀,因此被用于电触点和火花点。首饰和牙科合金是铂金的主要用途之一;铂铱合金被用于外科手术针。国际标准千克质量的原型是由90%的铂和10%的铱合金制成的。铂的电阻率相对较高,并明显取决于温度;国际温标-259.35至961.78°C(-434.83至1763.2°F)是用铂丝制成的电阻温度计定义的。作为一种催化剂,铂在汽车催化转换器和石油提炼中具有重要地位。
铂金在地壳中的含量极低,主要分布在南非、俄罗斯和北美等地。其稀有性使得铂金的开采和提炼成本高昂,进一步增加了其市场价值。通常,铂金矿石中仅含有少量的铂金,需要经过复杂的提炼过程才能得到纯净的金属。铂的制备有富集和精炼两种形式。富集铂矿物主要采用重选方式,使用溜槽、跳汰机、摇床及风力均可有效富集相对密度较大的铂矿;天然铂表面湿润性小,可用黄药作捕收剂浮选;富集后可得到精矿。传统的精炼方法分为溶解、还原、沉淀、锻烧,即:铂精矿用王水溶解,铂、钯、金形成溶液,用硫酸亚铁从溶液中还原金;溶液中加入氯化铵,使铂以氯铂酸铵沉淀,经煅烧得到粗铂,再用溴酸钠水解法精制。1970年开始出现的萃取工艺,以Cl2/HCl混合物作介质,实现了贵金属的完全浸出,自此分离效率和产品纯度大幅提升,也奠定了现代化铂精炼流程的基础。
1.2铂用途呈现多样化特点
铂金因较高的催化活性和化学稳定性而在冶金、仪器制造、石油炼制、化工、医学等领域被广泛应用。铂金的高催化活性使其被广泛应用于各类化学催化反应中(氢化/脱氢/异构化/环化/脱水/裂解),如二氧化铂是氢化反应的催化剂,用于生产植物油;铂是过氧化氢催化剂,被用于制造导弹发射燃料;此外,铂最大用途为汽车尾气的催化转化器。而玻璃工业中,铂多被用于制造耐腐蚀的化学仪器,如反应器皿、蒸发皿、坩埚等;在电器与电子工业中,铂则被用于制造接触点和铂铑合金热电偶、铂铱火花塞电极。其他方面,铂可与钴、铁形成合金以制备永磁体,用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等。而医药行业中,铂的化合物如顺铂(Cisplatin)可用于癌症化疗。此外,铂还通常被用于首饰制造。汽车催化领域占铂金需求领域最高。铂金的需求总体分为汽车催化剂、首饰、工业需求与氢能。过去十年,汽车催化剂领域的铂金需求最高,2023年约占总需求48.8%;工业需求占铂金总需求的32.1%左右,比重仅次于汽车领域,其中化工、玻璃制品、医药领域各占9.80%、5.93%、3.96%;首饰消费占铂金总需求的18%;氢能占铂金总需求的1.1%。
2.1铂金供应链:金字塔分布,矿产商话语权强
铂金供应链环节主要分为矿产商、分销商和终端客户。全球主要铂金矿产商包括英美铂业、斯班一静水、羚羊铂业、诺里尔斯克镍业等公司。矿产商仅对部分终端客户采用年度长单方式进行销售,其余部分还是依赖庄信万丰、贺利氏、日本田中等全球或区域性的分销商进行渠道销售,也依靠世界铂金协会等非盈利组织开展市场推广。铂金贸易供应链呈“金字塔”分布。原料供应集中度高,话语权掌握在几家巨头手中,矿产商处于金字塔顶部;首饰及工业产品制造商和投资者在内的终端用户数量众多,则处于金字塔底部。产业分布属于典型的供应端“寡头垄断”市场结构,容易因上游矿产商减停产而催化价格上行弹性显现。
2.2全球铂矿分布:生产商高度集中度,铂产量增速刚性
全球铂矿产量供给状态强刚性,2016至今整体供给有收缩迹象。从供给的周期性变化观察,2016-2019期间全球铂矿产量保持在610万盎司左右浮动,然而2020至2023年该均值数据降至556万盎司(-8.9%),其中2023年产量已较2016年下降7.69%至558万盎司。当前矿端供给面临限电、安防、维护、资本削减等供应链事件冲击,如2023年南非国家电力公司在南非全境范围内实施限电,导致库存精矿无法加工,大大限制了矿业公司精炼金属产量。同时,南非和俄罗斯的冶炼厂维护期延长,亦限制了铂矿的供给。此外,在过去几年,低迷的铂金价格限制了矿企的盈利能力,据WPIC估计,按照2022财年报告的成本计算,约25%的初级铂族金属供应处于实际亏损状态。金属价格的下跌伴随成本增加,使得各矿企资本项目缩减,导致铂矿供给延续低迷态势。数据端也印证着这种供给失衡状态的发生,2023年全球铂金总供给为697万盎司(558万盎司矿产铂,139万盎司再生铂),而全球铂金总需求则达729.5万盎司,供需之间存在32万盎司的缺口;此外,根据WPIC预测,2024-2027期间铂金市场将进入持续的供应不足,短缺量或于2027年达到50万盎司。
2.3中国铂族金属现状:铂矿禀赋较差,进口依赖度高
中国铂矿资源有如下特点:(1)资源分布集中。中国铂族金属资源95%以上分布于甘肃、云南、河北和四川,其中仅甘肃省就占全国储量的69%。这几个省的储量集中于甘肃金川、云南金宝山和四川杨柳坪三个大型矿床。(2)矿石品位低。中国已探明的铂矿品位0.34g/t,仅为全国储量委员会(1985)确定的工业要求指标的1/3-1/5,与国外大型铂矿床如南非布什维尔德杂岩(3.1-17.1g/t)、麦伦斯基层(30-60g/t)、俄罗斯诺里尔斯克(6-350g/t)、美国Stillwater矿区(147g/t)相比,品位明显偏低,资源禀赋较差。(3)矿床类型多样,多为共生或伴生矿。中国铂族金属矿床类型有岩浆熔离型、热液再造型和砂铂矿,还有一些含在黑色岩系、热液或夕卡岩型多金属矿床及斑岩铜钼矿中。1996年的统计资料表明,93.4%的铂族金属(探明储量)与铜镍硫化物、多金属共生或伴生。金川铜镍硫化物矿床储量大,规模大,但铂族金属品位低,只能从冶炼过程中回收。其他一些矿床,如金宝山和朱布铜镍硫化物矿床虽然铂族金属相对品位较高,但铜镍硫化物的含量低,都是铜、镍、铂的贫矿石。产于含铬铁矿超镁铁岩体出露地区的砂铂矿,铂族金属品位极不稳定。
2.4铂金矿端总供应:未来三年全球产量维持在540-560万盎司/年区间
未来三年全球铂金矿端产量偏刚性。除英美铂业、斯班一静水、羚羊铂业、诺里尔斯克镍业等头部矿商以外以外,全球范围内非洲彩虹矿业、皇家巴佛肯控股、淡水河谷等公司也有参与铂族金属的开采和冶炼业务,但开采体量与头部公司有一定差距。国内矿企如金川集团、万宝矿业在南非、津巴布韦等国家也有铂族金属矿布局。2023年全球铂金矿山生产增长9万盎司至558万盎司,俄罗斯、津巴布韦与北美均有产量的增长,南非与其他地区的产量与2022年基本持平。2024年,冶炼厂的维护计划或使得俄罗斯产量下降6万盎司,而电力短缺也给南非带来高成本的运营风险。参考各公司对下属矿山的资本开支计划与产量指引,综合贺利氏、金属聚焦、WPIC等机构的预测,我们认为未来三年全球铂金矿端产量偏刚性,整体产量维持在540-560万盎司/年。
3.1再生铂占比趋势性提升
再生环节占总供应比重趋势性提升。2019-2023近五年再生铂占全球铂金总供应量平均比重25%,较2014-2018平均比重(24%)提高一个百分点。2023年再生铂回收量1390吨,约等于南非以外国家矿产铂金的总产量(1580吨)。放长周期观察,对于回收厂商而言,成本相对固定、铂金价格上涨将提升其生产加工意愿;中国等地区废旧汽车的增加也会拉动再生铂金产量。在矿端供应偏刚性的前提下,再生环节产量的增加意味着占总供应比重的提升,也意味着若干年后铂金供应或出现结构性转变。
3.2全球再生铂供应前四大区域占比高达85%
3.3再生铂供应收缩,汽车催化剂是关键变量
4.1全球铂金需求或再度进入扩张期
4.2铂金需求的核心推动力:汽车催化剂市场的复苏与扩张
铂金需求的核心推动力:汽车催化剂市场的复苏与扩张。铂金在汽车领域中具有催化作用,其可将排放尾气中的一氧化碳与氮氧化合物转化为二氧化碳和氮气。从10年周期维度观察,汽车催化剂领域的铂金需求占比最高,2023年其占总需求比例已升至48.80%。从行业景气度观察,汽车催化剂铂需求经历了周期性的收缩与复苏,当前或再度进入扩张阶段。
2016-2020期间,汽车催化用铂的收缩阶段。受制于该阶段欧洲柴油车市场份额的下降以及半导体芯片短缺和供应链问题,全球汽车催化剂领域的铂金需求呈下降趋势,年CAGR为-7.67%。但中国市场得益于重型汽车产销量的不断增长叠加国六标准实施带动铂系金属需求上涨,而成为在该阶段唯一保持汽车催化剂领域铂金需求正增长的市场(同期CAGR达24.60%)。
2020-2023期间,汽车催化用铂的复苏阶段。全球范围内汽车尾气排放标准的政策性趋严,叠加以铂钯价差与俄乌冲突背景下俄罗斯钯金供应不确定性所造成的钯金短缺压力(俄罗斯2023年钯金供应量约占全球钯金总供应量41.64%,铂金供应量仅占全球铂金供应量12.01%),推动已上市车型催化剂的铂钯替换效应显现(年度成本节约超过测试和重装成本),由此带动了全球汽车催化剂领域铂金需求的强势反弹。从数据观察,2023年北美汽车产量增长9%,汽车催化剂铂金需求增长了10.78%(5.5万盎司)。在欧洲地区,汽车产量增长13%,推动西欧汽车催化剂铂金需求增长了17.83%(14万盎司)。而日本地区,汽车产量增长6%,汽车催化剂铂金需求增长10.91%(3万盎司)。中国汽车产量增长9%,伴随汽车国六b标准的推广,直接带来汽车铂金需求增加31.73%(16.5万盎司)。在世界其他地区,全球排放立法统一化的总体趋势推动汽车用铂需求增长23.53%(16万盎司)。2023年全球汽车催化剂铂金需求总计增长18.47%至356万盎司,创八年来最高,数据显示汽车催化用铂的消费环境已经出现实质性复苏。
2024年及后期,汽车催化用铂或进入扩张阶段。从愈发严格的排放法规以及铂钯价差带来的铂钯替代趋势(含铂三元催化器的使用量上升)观察,我们认为汽车催化剂带来的铂金需求会随着汽车行业的复苏与革新而持续上涨,成为铂金总需求增长的主要动力。而根据近年来汽车催化用铂增长趋势拟合,我们认为至2027年全球催化用铂数量或增长24%至442万盎司,相当于2023年全球铂金需求总量的61%。
4.3铂金需求的稳定推力:工业需求的稳定增长
铂金需求的稳定推力:工业需求的稳定增长。2023年工业铂金需求(包含化工、玻璃制品、电子等领域)同比增长6.35%(14万盎司),达到了234.5万盎司(66.48吨),约占铂金总需求32.15%,比重仅次于汽车领域。2020-2023年期间工业铂金需求保持稳定增长,由199万盎司增至234.5万盎司,CAGR为5.62%,显示工业用铂具有的稳定增长特征。从工业铂需求分类观察,化工行业、其他工业以及玻璃行业的铂金需求在工业铂金需求中分别占比30.52%、25.36%与18.48%。从增量角度观察,化工和玻璃行业贡献了主要的需求增量。其中,2023年化工行业铂金使用量增加13%,源于行业产能扩张推动含铂催化剂需求出现提高,如全球对二甲苯和丙烷脱氢工厂的快速拓展。玻璃纤维行业在2023年则延续了自2021年以来的强势扩张,2023年同比增长39%,这得益于日本LCD液晶玻璃窑池大规模整合以及中国新的LCD液晶玻璃窑池的安装。由于铑金价格较高,铂金更多地替代了合金中的铑金,因此液晶显示屏玻璃产能扩张,推动了铂金工业需求增长。此外,在碳排放法规的日趋严格、汽车零部件市场需求增长、叠加疫情防控措施解除后海运和航空部门的恢复共振下,铂金电极火花塞和传感元件使用量亦持续增加。
4.4铂金需求的重要变量:氢能需求的结构性增长
铂金需求的重要变量:氢能需求的结构性增长。铂族金属在氢燃料电池中通常充当催化剂,如制备氢气的四大关键水电解槽技术之一的质子交换膜电解槽技术,氧侧(阳极)的电极含有氧化铱,而氢侧(阴极)的电极通常含有铂;传输层是镀有铂的烧结多孔钛,双极板上通常有铂类金属。尽管2023年氢能需求占铂金总需求比重仅约1.1%,但氢能用铂年同比增速达128.57%,其2020-2023期间复合增速亦高达74.72%,显示氢能用铂需求具有巨大的增长弹性。欧盟立法和加氢网络的投资对铂基氢燃料电池的发展起到关键支持,叠加中国中车长客股份公司自主研制的中国首列氢能源市域列车在位于长春的中车长客试验线运行试验成功,有助打开未来氢能大规模投入的市场空间。据世界铂金投资协会预测,在未来氢能铂金需求将维持高速增长,至2040年全球氢需求铂金或达到年度铂金总需求25%,这意味着氢能需求的结构性增长将成为铂金需求的重要变量。
4.6铂金市场或进入结构性短缺
5.1英美铂业:全球最大铂金生产商
英美铂业(AngloAmericanPlatinumLimited)是全球最大的铂金生产商。公司总部位于南非约翰内斯堡,控股股东为英美资源集团(AngloAmericanplc),2024年持股比例为78.6%。公司当前在产矿山包括:(1)全资矿山4座,即南非的Mogalakwena、Amandelbult、Mototolo以及津巴布韦的Unki;(2)参股矿山2座,即与非洲彩虹矿业合资的Modikwa(持股50%),以及与斯班一静水合资的Kroondal(持股50%)。其余矿山如Bokoni(49%)、Twickenham(100%)均处于维护状态。2023年,公司铂族金属资源量484.9Moz,储量149.8Moz。
主要矿山简介:(1)Mogalakwena:位于南非Limpopo省Mokopane镇西北方向30公里,矿区面积372平方公里。当前有5个开采坑位,深度分布在45-245米;是公司的主力矿山,也是全球唯一的露天开采铂族金属矿。(2)Amandelbult:位于南非Limpopo省Northam和Thabazimbi镇之间,面积141平方公里。主要有两处矿(Tumela和Dishaba)以及5个竖井,均可开采至Merensky和UG2层。(3)Mototolo:2018年11月成为公司全资矿山,矿区位于Burgersfort镇以西30公里,面积9平方公里。该矿为纯机械作业,开采UG2矿层。(4)Unki:位于津巴布韦大岩墙岩体,Gweru镇东南方向60公里,原矿处理能力约12万吨/月。公司2023年合计生产铂金1121.1千盎司,较2022年下滑7%,其中Mogalakwena、Amandelbult与Kroondal分别下滑4.3%、10.7%以及28.3%。2024年Q1,公司生产铂金229.9千盎司,同比下降13%。
5.2斯班一静水:十年并购史,铂族金属巨头的蜕变
产量方面,公司2023年合计生产铂族金属2099.3千盎司,与2022年基本持平。在2024年,预计南非地区的电力供应短缺以及不断上升的电力成本会持续对公司南非矿山产量造成压力。
5.3羚羊铂业:坐拥产量排名第一Impala矿山
羚羊铂业(ImpalaPlatinumHoldingsLtd),成立于1968年4月26日,起初为UnionCorporation子公司。目前公司总部位于南非,并于南非约翰内斯堡交易所上市(代码IMP.J)。旗下有6座主力矿山与20处地下矿井,包括南非的Impala、Marula、TwoRivers,津巴布韦的Zimplats和Mimosa,以及加拿大的Lacdeslles。除此之外,Afplats矿山处于停滞状态。资源储量方面,2023年,集团拥有铂金资源量合计127.1Moz,铂金储量24.3Moz,主要由Zimplats和Impala矿山贡献。
主力矿山简介:(1)Impala:持股96%(剩余4%为员工工会所有),于1969年开始投产。矿山位于南非Rustenburg镇东北方向25公里,北边接壤皇家巴佛肯矿区,南边是斯班一静水矿区。开采区域为Merensky和UG2层,新采矿权于2008年更新,预计可开采至2040年,目前每年产量排名全球第一。(2)Marula:持股73%,于2002年开始投产。矿区位于南非Limpopo省,Burgersfort镇西北方向约35公里,靠近英美铂业的Modikwa和Twickenham矿区,周边交通便利。(3)TwoRivers:参股46%,控股方为非洲彩虹矿业,矿区位于南非Limpopo省,距离Steerpoort约30公里,与英美铂业Mototolo矿区相邻。(4)Zimplats:为澳洲交易所上市公司(ZIM.AX),羚羊铂业持股87%。矿区位于津巴布韦大岩墙,首都哈拉雷西南方向150公里。包括2处矿石处理厂(Ngezi和SMC)、1个冶炼厂和1个尾矿库,矿石处理能力约6.6Mt/年。
根据公司最新产量指引,预计未来三年铂金产量将保持平稳,仅加拿大Lacdeslles矿区有少许增量。
5.4诺里尔斯克镍业:铂钯产量可观的全球最大镍生产商
诺里尔斯克镍业集团(NorilskNickel)创办于1935年,位于俄罗斯西伯利亚的诺里尔斯克-塔耳纳赫地区(Norilsk-Talnakh),是全球最大的镍生产商之一,也是世界领先的铂生产商。根据公告,当前集团的铂金已探明储量24018千盎司,可推断储量54763千盎司。集团的铂金生产主要出自极地分部(PolarDivision)和科拉分部(KolaDivision)。Polar是位于俄罗斯Taimyr半岛的一座俄罗斯铜镍矿,在20世纪30年代被开发,目前开采的矿种包括镍、铜、钯和铂。
此为报告精编节选,报告PDF原文:
《有色金属-铂金深度报告:全球铂金市场或进入结构性短缺-东兴证券[张天丰]-20240626【26页】》