铟储量:全球铟资源量估计至少35.6万吨
截止2017年,根据全球已知的1512处含铟矿床估计,全球铟资源量至少35.6万吨,其中已经公布资源量数据的101处矿床铟金属资源量合计约7.6万吨。中国、玻利维亚和俄罗斯是全球铟矿资源最为丰富的国家,以上三国铟矿资源量合计约占全球总量的60%,其中中国占比26%。
铟产量:2019年全球原生铟产量760吨,主要分布在中国和韩国
铟的供给包括原生铟和再生铟2部分。从产能来看,根据USGS2017年的数据,可统计的企业产能为1400吨,目前中国总产能为887吨(全球占比63%)。从产量来看,根据USGS数据全球原生铟产量基本维持在700吨以上,根据SMM数据再生铟产量在1000吨左右。2019年全球原生铟产量为760吨,其中中国产量300吨(全球占比39%);韩国产量为240吨(全球占比31%)。再生铟产量预计与过去相比变化不大(根据SMM的数据,我们预计2018-2021年再生铟产量分别是1000、1000、900、945吨(主要是考虑到新冠疫情的影响)。
铟需求:异质结电池或拉动铟需求快速增长
异质结电池成本不断逼近PERC电池,未来潜力巨大。据光伏前沿数据,目前采用MBB技术的异质结电池成本预计在1.79元/瓦,采用SWCT技术的异质结电池成本预计在1.69元/瓦,接近PERC电池的1.66元/瓦。2019年以来异质结产线的投资节奏加快,投资规模增大,主流电池厂陆续加入异质结电池研发,外部资本也在不断涌入,异质结产业化进程在提速。得益于技术进步和规模化生产,预计异质结电池的成本不断降低,未来或将实现大规模应用。
铟价格:铟价或进入上行周期
从需求来看,如果异质结电池技术一旦成熟,铟的需求大幅提升,预计2020-2021年异质结电池铟需求量为18和45吨,我们预计2020年-2021年铟总需求量是1540和1709吨;从供给来看,铟主要伴生于锌矿,供给相对刚性,预计2020年-2021年供给分别是1599、1679吨,2021年或出现铟出现供给缺口,短缺30吨,铟价有望迎来上行周期。
正文
(一)铟行业概况
铟的基础知识
铟属于稀散金属,熔点156.61℃,沸点2080℃,具有质软、延展性好、强光投性和导电性等特点。铟的可塑性强,有延展性,可压成极薄的金属片。铟可以与许多金属形成合金,制成化合物半导体、光电子材料、特殊合金、新型功能材料以及有机金属化合物等,对应下游是半导体、焊料、整流器、热电偶。
铟的提取工艺
铟以伴生金属分散在其他元素的矿物中,由于具有与硫的亲和性,铟主要富集在硫化物中,同时也存在于某些氧化物及硅酸盐矿物中。铟主要呈类质同象存在于铁闪锌矿、赤铁矿、方铅矿以及其它多金属硫化物矿石中,此外锡矿石、黑钨矿、普通角闪石中也含有铟,因此铟的生产主要是在加工其他金属矿物时作为副产物进行提取。目前铟的主流工艺技术提取以萃取-电解法为主,其工艺流程主要如下:含铟原料→富集→化学溶解→净化→萃取→反萃取→锌(铝)置换→海绵铟→电解精炼→精铟。
铟产业链
铟产业链包括上游资源、中游冶炼和下游应用3个环节:
1)上游资源包括铟矿或者含铟废料,A股中拥有铟资源较多的是锡业集团,目前拥有铟资源储量5987吨;
2)中游冶炼包括粗铟和精铟,粗铟是粗铟厂采购含铟的矿或废料,将其加工成铟含量98%以上的铟产品;精铟是将粗铟经过加工提炼去杂,制成含量99.995%以上的铟产品。目前国内规模比较大的主要是和锌冶炼配套的企业,如株冶集团(60吨铟的年冶炼产能)、锌业股份(60吨铟的年冶炼产能)、文山锌铟(隶属于锡业股份,60吨铟的年冶炼产能);
(二)铟的供给
铟储量:全球资源量至少35.6万金属吨,主要分布在中国、玻利维亚和俄罗斯
截止到2017年,根据全球已知的1512处含铟矿床估计,全球铟资源量至少35.6万吨,其中已经公布资源量数据的101处矿床铟金属资源量合计约7.6万吨。中国、玻利维亚和俄罗斯是全球铟矿资源最为丰富的国家,3国铟矿资源量合计约占全球总量的60%,其中中国占了26%。
目前来看,全球主要的大矿主要还是以闪锌矿为主。其中资源量较为丰富的大矿是国内的大厂、都龙,玻利维亚的HuariHuari矿以及俄罗斯的Gaiskoye矿,这几个矿的铟资源量都在4000吨以上,品位最高的是玻利维亚的HuariHuari矿,高达1867克/吨。
中国铟资源主要分布在广西、云南、内蒙古、广东、青海、湖南、江西、贵州和四川等地,其中云南、广西、内蒙古、青海4省占全国铟资源总量的87%。广西南丹大厂锡多金属矿田铟品位达117g/t,铟金属资源量8775吨,是世界规模最大的含铟矿床之一。
原生铟:2019年全球生产760吨,主要分布在中国和韩国
根据USGS数据,目前全球2019年生产精炼铟760吨,近五年全球产量基本维持在700吨以上。其中,中国是最大的生产国,2019年产量为300吨,同比去年持平,占全球产量的39%;韩国产量为240吨,占全球产量的31%。
产能来看,根据USGS2017年的数据,可统计的企业产能为1400吨,2017年国内总产能为887吨,占全球产能的63%。从企业层面来看,产能比较大的是韩国的KoreaZincCo.Ltd.(160吨)、加拿大的TeckResourcesLtd.(75吨)以及国内的南京锗厂(150吨)、广西德邦(85吨)、湘潭正潭(75吨)。
再生铟:产量维持在1000吨左右
(三)铟的需求:异质结电池需求或将大规模提高总需求量
铟的需求近三年呈平稳状态。根据安泰科的数据,2007年以来全球铟的需求总体呈现上升趋势,近几年铟的需求变化不大,基本维持在1700吨左右,根据安泰科数据和我们的测算,2017-2019年铟的需求分别为1682、1704、1701吨,主要波动来自于平板显示领域变化。
从全球下游需求来看,80%应用在平板显示领域,10%应用在半导体化合物领域。从中国来看,70%应用在平板显示领域,11%应用在半导体化合物领域。未来来看,铟在异质结电池领域以及薄膜电池领域出现大规模应用趋势,或将再一次较大规模提高铟的需求量。
平板显示领域:铟需求将在2021年恢复,年增长率达9.1%
受益显示器蓬勃发展,平板显示用ITO靶材铟用量多年呈现增加态势。靶材是高速荷能粒子轰击的目标材料。按照材质可以分为金属靶材、陶瓷靶材和合金靶材。ITO靶材属于陶瓷靶材,成分为In2O3/SnO2。20世纪90年代ITO靶材技术开始快速发展,由于其优异的光学、电学性质,ITO靶材在显示面板领域广泛应用,如液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、电致发光显示器(EL/OLED)、触摸屏(TouchPanel)的透明电极中。ITO靶材铟用量从2003年到2019年总体保持上升趋势,从2003年360吨,到2019年或已经达到了1327吨。
预计面板市场将在2021年恢复,年增长率达9.1%。由于新冠肺炎疫情的爆发,平板显示设备销量出现较大幅度下滑。根据Omdia研究调查显示,全球平板显示器出货量将从2019年的36亿片下滑至2020年的32亿片。随着冠状病毒的影响减弱,预计市场将在2021年恢复,预测2021年全球平板显示器出货量将增长9.1%。
光伏电池领域:异质结电池或将引发大规模需求
1)低温工艺:异质结电池结合了薄膜太阳能电池低温(<250℃)制造的优点,从而避免采用传统的高温(>900℃)扩散工艺来获得p-n结。这种技术不仅节约了能源,而且工艺上也易于优化器件特性;
2)双面电池:正面和背面基本无颜色差异,且双面率(指电池背面效率与正面效率之比)可达到90%以上,最高可达96%,背面发电的优势明显;
3)高效率:异质结电池独有的异质结结构,在p-n结成结的同时完成了单晶硅的表面钝化,大大降低了表面、界面漏电流,提高了电池效率;
4)高稳定性:异质结电池的温度稳定性好,与单晶硅电池-0.5%/℃的温度系数相比,异质结电池的温度系数可达到-0.25%/℃,使得电池即使在光照升温情况下仍有好的输出;
5)无光致衰减:晶硅太阳能电池最重要的问题之一就是光致衰减,而异质结电池天然无衰减,甚至在光照下效率有一定程度的增加;
6)对称结构适于薄片化,异质结电池完美的对称结构和低温度工艺使其非常适于薄片化,电池薄片化不仅可以降低硅片成本,其应用也可以更加多样化;
7)降本空间大:异质结电池的厚度薄,可以节省硅材料;低温工艺可以减少能量的消耗,并且允许采用廉价衬底;高效率使得在相同输出功率的条件下可以减少电池的面积,从而有效降低了电池的成本。
异质结电池成本不断逼近PERC,未来潜力巨大。异质结电池的制备分为4个步骤,清洗制绒、非晶硅沉积、TCO(透明导电氧化物镀膜玻璃)沉积和丝网印刷。在TCO沉积这一环节中,目前主要采用RPD(反应等离子体沉积)和PVD(物理化学气相沉积)两种方法,其中就需要用到氧化铟掺钨(IWO)或氧化铟锡(ITO)作为溅射靶材。氧化铟锡中氧化铟和氧化锡的比例通常为9:1。根据光伏前沿数据,目前采用MBB技术的异质结电池成本预计在1.79元/瓦,采用SWCT技术的异质结电池成本预计在1.69元/瓦,接近PERC电池的1.66元/瓦。预计得益于技术进步和规模化生产,异质结电池的成本不断降低,将能够实现大规模应用。
纯异质结电池实验室转换效率已超过25%,国内产商加速布局。目前国内外对异质结电池的研究已大范围展开,转换效率亦逐步攀升。中国早期布局异质结的企业主要有钧石、汉能、晋能、中智以及上澎等,2019年以来异质结产线的投资节奏明显加快,投资规模越来越大,主流电池厂陆续加入异质结电池研发,外部资本也在不断涌入,异质结产业化进程在提速。截止2019年底,汉能研发效率达到25.11%。晋能和钧石研发效率接近25%,量产效率站上24%。同时异质结电池相对PERC具有双面率高、无光衰、温度系数低、弱光效应高、工艺步骤少等诸多优势,性价比不断提升。
预计2021年异质结电池铟需求有望达到45吨。根据中国光伏产业发展路线图数据,光伏行业2019年60片PERC单晶组件平均功率为320W,单片PERC电池片功率为5.3W。我们假设:
1)异质结电池转化效率较PERC有所提升,以每片6W计算;
2)预期2020-2021年异质结电池产能由4GW增加至10GW;
3)根据中国电池工业协会,光伏靶材以120mg/单片电池片计算;
4)ITO、IWO、ICO各种靶材中ITO含铟量最低,我们保守以ITO75%的含铟量计算;
5)靶材在溅射过程中能够实现回收,我们假设利用率为30%,剩下70%可以回收。
预计2021年未来异质结电池铟需求量为45吨,受益于异质结电池需求的爆发式增长,预计2021年铟市场首次出现缺口,短缺30吨精炼铟,铟价有望上涨。
随着异质结电池的不断放量,假设异质结电池的量能达到100GW,则对应异质结电池铟需求在450吨,占2019年全球铟供给的26.5%,大幅拉动铟产品的需求。我们认为异质结电池一旦成熟,或将带来铟需求大幅提升,而铟主要是锌的伴生矿,供给相对刚性,供需错配下,铟价有望进入上行周期。
株冶集团:公司主要生产锌及其合金产品,并综合回收金、银、铟等多种稀贵金属和硫酸。2019年公司累计产出析出锌20.5万吨,电锌16.6万吨,目前拥有铟年产能60吨。
锡业股份:目前公司拥有锡冶炼产能8万吨/年、锡材产能4万吨/年、锡化工产能2.4万吨/年、阴极铜产能10万吨/年、锌冶炼产能10万吨/年,铟冶炼产能60吨/年。公司拥有铟资源储量5987吨,铟冶炼产能60吨/年,其中铟资源主要分布在子公司华联锌铟旗下,冶炼产能主要由文山锌铟负责。
锌业股份:公司主要生产锌、铅及深加工产品,同时综合回收有价金属镉、铟、金、银、铋等,目前拥有铟年产能60吨。
证券研究报告名称:《中信建投有色行业深度:铟:异质结电池领域或将大幅拉动铟需求》
报告发布机构:中信建投证券股份有限公司
本报告分析师:
赵鑫执业证书编号:S1440520010002
研究助理:胡英粲、李木森
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