В связи с популяризацией и применением новых энергетических батарей, таких как литий-марганцевые батареи, марганцевые положительные материалы для них привлекли большое внимание. На основе соответствующих данных отдел маркетинговых исследований компании UrbanMines Tech. Co., Ltd. подготовил обзор состояния развития марганцевой промышленности Китая для наших клиентов.
1. Поставки марганца: добыча руды зависит от импорта, а производственные мощности по выпуску переработанной продукции сильно сконцентрированы.
1.1 Марганцевая производственная цепочка
Продукция из марганца отличается большим разнообразием, в основном используется в сталелитейной промышленности и имеет большой потенциал в производстве аккумуляторов. Металлический марганец имеет серебристо-белый цвет, твердый и хрупкий. Он в основном используется в качестве раскислителя, десульфуризатора и легирующего элемента в процессе выплавки стали. Кремний-марганцевые сплавы, средне- и низкоуглеродистый ферромарганец и высокоуглеродистый ферромарганец являются основными потребительскими продуктами из марганца. Кроме того, марганец также используется в производстве тройных катодных материалов и катодных материалов на основе марганца лития, что является областями применения с большим потенциалом для будущего роста. Марганцевая руда используется в основном в металлургической и химической промышленности. 1) Начальный этап: добыча и обогащение руды. К типам марганцевой руды относятся оксидная марганцевая руда, карбонатная марганцевая руда и др. 2) Средний этап переработки: его можно разделить на два основных направления: химический метод и металлургический метод. Такие продукты, как диоксид марганца, металлический марганец, ферромарганец и кремниймарганец, перерабатываются путем выщелачивания серной кислотой или восстановления в электропечи. 3) Последующие области применения: К последующим областям применения относятся стальные сплавы, катоды батарей, катализаторы, лекарства и другие.
1.2 Марганцевая руда: высококачественные ресурсы сосредоточены за рубежом, и Китай зависит от импорта.
Запасы марганцевой руды в мире сосредоточены в Южной Африке, Китае, Австралии и Бразилии, при этом запасы марганцевой руды Китая занимают второе место в мире. Мировые ресурсы марганцевой руды обильны, но распределены неравномерно. По данным Wind, по состоянию на декабрь 2022 года доказанные мировые запасы марганцевой руды составляли 1,7 миллиарда тонн, из которых 37,6% находятся в Южной Африке, 15,9% в Бразилии, 15,9% в Австралии и 8,2% в Украине. В 2022 году запасы марганцевой руды Китая составят 280 миллионов тонн, что составит 16,5% от мировых запасов, и он займет второе место в мире по этому показателю.
Содержание марганца в мировых запасах руды сильно варьируется, и высококачественные ресурсы сосредоточены за рубежом. Богатые марганцем руды (содержащие более 30% марганца) сосредоточены в Южной Африке, Габоне, Австралии и Бразилии. Содержание марганца в руде составляет от 40 до 50%, и на их запасы приходится более 70% мировых запасов. Китай и Украина в основном полагаются на низкосортные марганцевые руды. В основном, содержание марганца в них составляет менее 30%, и их необходимо перерабатывать перед использованием.
Крупнейшими мировыми производителями марганцевой руды являются Южная Африка, Габон и Австралия, при этом на Китай приходится 6%. По прогнозам, мировое производство марганцевой руды в 2022 году составит 20 миллионов тонн, что на 0,5% меньше, чем годом ранее, при этом на зарубежные рынки приходится более 90%. Из них производство в Южной Африке, Габоне и Австралии составит 7,2 миллиона, 4,6 миллиона и 3,3 миллиона тонн соответственно. Производство марганцевой руды в Китае составляет 990 000 тонн, что составляет всего 5% от мирового производства.
Распределение марганцевой руды в Китае неравномерно, в основном сосредоточено в провинциях Гуанси, Гуйчжоу и других. Согласно исследованию «Исследование ресурсов марганцевой руды Китая и проблем безопасности производственной цепочки» (Рен Хуэй и др.), марганцевые руды Китая в основном представлены карбонатными марганцевыми рудами, а также в меньших количествах оксидными марганцевыми рудами и другими типами руд. По данным Министерства природных ресурсов, запасы марганцевой руды в Китае в 2022 году составляли 280 миллионов тонн. Регионом с наибольшими запасами марганцевой руды является Гуанси, с запасами в 120 миллионов тонн, что составляет 43% от запасов страны; за ним следует Гуйчжоу с запасами в 50 миллионов тонн, что составляет 43% от запасов страны.
Залежи марганца в Китае невелики по масштабу и имеют низкое содержание. В Китае мало крупных марганцевых рудников, и большинство из них разрабатывают бедные руды. Согласно исследованию «Исследование ресурсов марганцевой руды в Китае и проблем безопасности производственной цепочки» (Рен Хуэй и др.), среднее содержание марганца в руде в Китае составляет около 22%, что является низким показателем. Практически отсутствуют богатые марганцевые руды, соответствующие международным стандартам, и низкосортные бедные руды могут быть использованы только после повышения их качества путем переработки.
Зависимость Китая от импорта марганцевой руды составляет около 95%. Из-за низкого качества китайской марганцевой руды, высокого содержания примесей, высоких затрат на добычу и строгих мер безопасности и охраны окружающей среды в горнодобывающей промышленности производство марганцевой руды в Китае сокращается из года в год. По данным Геологической службы США, производство марганцевой руды в Китае снижается последние 10 лет. Значительное падение производства наблюдалось в период с 2016 по 2018 и 2021 годы. Текущий годовой объем производства составляет около 1 миллиона тонн. Китай сильно зависит от импорта марганцевой руды, и его внешняя зависимость в последние пять лет превышает 95%. По данным Wind, добыча марганцевой руды в Китае в 2022 году составит 990 000 тонн, в то время как импорт достигнет 29,89 миллиона тонн, что составит 96,8% зависимости от импорта.
1.3 Электролитический марганец: на Китай приходится 98% мирового производства, и производственные мощности сосредоточены в Китае.
Производство электролитического марганца в Китае сосредоточено в центральных и западных провинциях. Основная доля производства электролитического марганца приходится на провинции Нинся, Гуанси, Хунань и Гуйчжоу, на которые приходится 31%, 21%, 20% и 12% соответственно. По данным сталелитейной промышленности, на долю Китая приходится 98% мирового производства электролитического марганца, и страна является крупнейшим в мире производителем этого металла.
В Китае сосредоточены значительные производственные мощности в сфере электролитического марганца: на долю компании Ningxia Tianyuan Manganese Industry приходится 33% от общего объема производства в стране. По данным Байчуань Инфу, по состоянию на июнь 2023 года производственная мощность Китая в области электролитического марганца составила 2,455 млн тонн. Десять крупнейших компаний – Ningxia Tianyuan Manganese Industry, Southern Manganese Group, Tianxiong Technology и др. – имеют общую производственную мощность 1,71 млн тонн, что составляет 70% от общей производственной мощности страны. При этом годовая производственная мощность Ningxia Tianyuan Manganese Industry составляет 800 000 тонн, что составляет 33% от общей производственной мощности страны.
Под влиянием промышленной политики и дефицита электроэнергии,электролитический марганецВ последние годы производство сократилось. В связи с введением Китаем цели «двойного выброса углерода», ужесточением политики охраны окружающей среды, ускорением темпов модернизации промышленности, ликвидацией устаревших производственных мощностей, строгим контролем за созданием новых производственных мощностей, а также такими факторами, как ограничения на электроснабжение в некоторых регионах, производство в 2021 году упало. В июле 2022 года Специализированный комитет по марганцу Китайской ассоциации производителей ферросплавов выпустил предложение об ограничении и сокращении производства более чем на 60%. В 2022 году производство электролитического марганца в Китае упало до 852 000 тонн (на 34,7% меньше, чем годом ранее). 22 октября Рабочий комитет по инновациям в области электролитического марганцевого металла Китайской ассоциации горнодобывающей промышленности предложил цель остановить все производство в январе 2023 года и 50% производства с февраля по декабрь. 22 ноября Рабочий комитет по инновациям в области электролитического марганцевого металла Китайской горнодобывающей ассоциации рекомендовал предприятиям продолжить приостановку производства и модернизацию, а также организовать производство на 60% производственной мощности. Мы ожидаем, что объем производства электролитического марганца в 2023 году существенно не увеличится.
Загруженность производственных мощностей остается на уровне около 50%, но в 2022 году она будет значительно колебаться. В связи с планом создания альянса в 2022 году, загрузка производственных мощностей китайских предприятий по производству электролитического марганца будет сильно колебаться, при этом средняя загрузка за год составит 33,5%. В первом квартале 2022 года были проведены приостановка и модернизация производства, и в феврале и марте загрузка составила всего 7% и 10,5% соответственно. После встречи членов альянса в конце июля заводы, входящие в альянс, сократили или приостановили производство, и в августе, сентябре и октябре загрузка составила менее 30%.
1.4 Диоксид марганца: Благодаря использованию марганца лития, рост производства происходит быстро, а производственные мощности сконцентрированы.
Китай, движимый спросом на материалы на основе перманганата лития,электролитический диоксид марганцаПроизводство значительно увеличилось. В последние годы, под влиянием спроса на материалы на основе марганца лития, значительно возрос спрос на электролитический диоксид марганца на основе марганца лития, и, соответственно, увеличилось производство в Китае. Согласно «Краткому обзору мирового производства марганцевой руды и марганцевой продукции в Китае в 2020 году» (Цинь Делян), производство электролитического диоксида марганца в Китае в 2020 году составило 351 000 тонн, что на 14,3% больше, чем годом ранее. В 2022 году некоторые предприятия приостановят производство на техническое обслуживание, и объем производства электролитического диоксида марганца снизится. По данным Шанхайской сети цветных металлов, объем производства электролитического диоксида марганца в Китае в 2022 году составит 268 000 тонн.
Производственные мощности Китая по выпуску электролитического диоксида марганца сосредоточены в провинциях Гуанси, Хунань и Гуйчжоу. Китай является крупнейшим в мире производителем электролитического диоксида марганца. По данным Хуацзинского института промышленных исследований, в 2018 году на производство электролитического диоксида марганца в Китае приходилось приблизительно 73% мирового производства. Производство электролитического диоксида марганца в Китае в основном сосредоточено в провинциях Гуанси, Хунань и Гуйчжоу, при этом наибольшая доля приходится на Гуанси. По данным Хуацзинского института промышленных исследований, в 2020 году на производство электролитического диоксида марганца в Гуанси приходилось 74,4% национального производства.
1.5 Сульфат марганца: преимущества от увеличения емкости батарей и концентрации производственных мощностей.
Производство сульфата марганца в Китае составляет приблизительно 66% мирового производства, при этом производственные мощности сосредоточены в провинции Гуанси. По данным QYResearch, Китай является крупнейшим в мире производителем и потребителем сульфата марганца. В 2021 году производство сульфата марганца в Китае составляло приблизительно 66% от мирового объема; общий объем мировых продаж сульфата марганца в 2021 году составил приблизительно 550 000 тонн, из которых на сульфат марганца аккумуляторного качества приходилось приблизительно 41%. Ожидается, что общий объем мировых продаж сульфата марганца в 2027 году составит 1,54 миллиона тонн, из которых на сульфат марганца аккумуляторного качества придется приблизительно 73%. Согласно статье «Краткий обзор мирового производства марганцевой руды и продукции из марганца в Китае в 2020 году» (Цинь Делян), производство сульфата марганца в Китае в 2020 году составило 479 000 тонн, причем 31,7% приходится на провинцию Гуанси.
По данным компании Baichuan Yingfu, годовая производственная мощность Китая по выпуску высокочистого сульфата марганца в 2022 году составит 500 000 тонн. Производственные мощности сконцентрированы, доля CR3 составляет 60%, а объем производства — 278 000 тонн. Ожидается, что новые производственные мощности достигнут 310 000 тонн (300 000 тонн от компании Tianyuan Manganese Industry + 10 000 тонн от компании Nanhai Chemical).
2. Спрос на марганец: Процесс индустриализации ускоряется, и вклад катодных материалов на основе марганца возрастает.
2.1 Традиционный спрос: 90% приходится на сталь, ожидается, что он останется стабильным.
Сталелитейная промышленность обеспечивает 90% спроса на марганцевую руду в последующих отраслях, а также расширяется применение литий-ионных батарей. Согласно «Ежегодному отчету конференции IMnI EPD (2022)», марганцевая руда в основном используется в сталелитейной промышленности, более 90% марганцевой руды используется в производстве кремний-марганцевых сплавов и марганцевых ферросплавов, а оставшаяся часть марганцевой руды в основном используется в производстве электролитического диоксида марганца и сульфата марганца для других продуктов. По словам Байчуаня Инфу, к отраслям, использующим марганцевую руду в последующих отраслях, относятся марганцевые сплавы, электролитический марганец и соединения марганца. При этом 60-80% марганцевой руды используется для производства марганцевых сплавов (для стали и литья и т. д.), а 20% — в других отраслях. Электролитический марганец (используется для производства нержавеющей стали, сплавов и т. д.), 5-10% используется для производства соединений марганца (используемых для производства тройных материалов, магнитных материалов и т. д.).
Марганец для нерафинированной стали: ожидается, что мировой спрос на него через 25 лет составит 20,66 млн тонн. По данным Международной ассоциации марганца, марганец используется в качестве десульфурирующей и легирующей добавки в виде высокоуглеродистых, среднеуглеродистых или низкоуглеродистых железо-марганцевых и кремний-марганцевых сплавов в процессе производства нерафинированной стали. Он предотвращает сильное окисление в процессе рафинирования и предотвращает растрескивание и хрупкость. Он повышает прочность, ударную вязкость, твердость и формуемость стали. Содержание марганца в специальных сталях выше, чем в углеродистой стали. Ожидается, что среднее мировое содержание марганца в нерафинированной стали составит 1,1%. Начиная с 2021 года, Национальная комиссия по развитию и реформам и другие ведомства будут проводить работы по сокращению национального производства нерафинированной стали, и продолжат эту работу в 2022 году, добившись значительных результатов. В период с 2020 по 2022 год национальное производство нерафинированной стали сократится с 1,065 млрд тонн до 1,013 млрд тонн. Ожидается, что в будущем объемы производства нерафинированной стали в Китае и мире останутся неизменными.
2.2 Потребность в батарее: дополнительный вклад катодных материалов на основе марганца
Литий-марганцево-оксидные батареи в основном используются в цифровой электронике, маломощных электростанциях и легковых автомобилях. Они обладают высокими показателями безопасности и низкой стоимостью, но имеют низкую плотность энергии и низкую циклическую стойкость. По данным информационного агентства Xinchen, поставки катодного материала на основе литий-марганца в Китай в период с 2019 по 2021 год составили 7,5/9,1/102 000 тонн соответственно, а в 2022 году — 66 000 тонн. Это в основном связано с экономическим спадом в Китае в 2022 году и продолжающимся ростом цен на сырьевой литий-карбонат, а также с вялыми потребительскими ожиданиями.
Марганец для катодов литиевых батарей: ожидается, что мировой спрос в 2025 году составит 229 000 тонн, что эквивалентно 216 000 тоннам диоксида марганца и 284 000 тоннам сульфата марганца. Марганец, используемый в качестве катодного материала для литиевых батарей, в основном делится на марганец для тройных батарей и марганец для литий-марганцевых батарей. С ростом поставок мощных тройных батарей в будущем мы прогнозируем, что мировое потребление марганца для мощных тройных батарей увеличится с 61 000 до 92 000 тонн в 2022-2025 годах, а соответствующий спрос на сульфат марганца увеличится со 186 000 до 284 000 тонн (источником марганца для катодного материала тройной батареи является сульфат марганца); Согласно данным компаний Xinchen Information и Boshi, рост спроса на электрические двухколесные транспортные средства обусловлен увеличением объемов поставок. По прогнозам, через 25 лет объем мировых поставок катодов из марганца лития составит 224 000 тонн, что соответствует потреблению марганца в 136 000 тонн и спросу на диоксид марганца в 216 000 тонн (источником марганца для катодов из марганца лития является диоксид марганца).
Марганец обладает преимуществами богатых ресурсов, низких цен и широкого диапазона рабочих напряжений, характерных для материалов на его основе. По мере развития технологий и ускорения процесса индустриализации, такие заводы по производству аккумуляторов, как Tesla, BYD, CATL и Guoxuan High-tech, начали внедрять в производство соответствующие катодные материалы на основе марганца.
Ожидается ускорение процесса индустриализации литий-железо-марганцевого фосфата. 1) Сочетая преимущества литий-железо-фосфата и тройных батарей, он обладает как безопасностью, так и высокой плотностью энергии. По данным Шанхайской сети цветных металлов, литий-железо-марганцевый фосфат является улучшенной версией литий-железо-фосфата. Добавление марганца позволяет увеличить напряжение батареи. Его теоретическая плотность энергии на 15% выше, чем у литий-железо-фосфата, и он обладает стабильностью материала. В одной тонне литий-марганцевого фосфата содержание марганца составляет 13%. 2) Технологический прогресс: Из-за добавления марганца литий-железо-марганцевые фосфатные батареи имеют такие проблемы, как низкая проводимость и сокращенный срок службы, которые можно улучшить с помощью нанотехнологий частиц, морфологического проектирования, ионного легирования и поверхностного покрытия. 3) Ускорение промышленного процесса: Такие компании, как CATL, China Innovation Aviation, Guoxuan Hi-Tech, Sunwoda и другие, уже производят литий-железо-марганцевые фосфатные батареи; Компании-производители катодов, такие как Defang Nano, Rongbai Technology, Dangsheng Technology и др., демонстрируют особенности катодных материалов из литий-железо-марганцевого фосфата; электромобили серии GOVAF0 компании Niu оснащены батареями из литий-железо-марганцевого фосфата, NIO начала мелкосерийное производство таких батарей в Хэфэе, а Fudi Battery компании BYD начала закупку литий-железо-марганцевого фосфата. Материалы: в обновленной версии Tesla Model 3 для внутреннего рынка используется новая батарея M3P из литий-железо-фосфата от CATL.
Марганец для катода из фосфата лития-железа-марганца: При нейтральном и оптимистическом прогнозах ожидается, что мировой спрос на катод из фосфата лития-железа-марганца составит 268 000/358 000 тонн через 25 лет, а соответствующий спрос на марганец — 35 000/47 000 тонн.
Согласно прогнозу компании Gaogong Lithium Battery, к 2025 году доля катодных материалов на основе литий-железо-марганцевого фосфата на рынке превысит 15% по сравнению с литий-железо-фосфатными материалами. Таким образом, при нейтральном и оптимистическом прогнозах, доля литий-железо-марганцевого фосфата на рынке через 23-25 лет составит соответственно 4%/9%/15%, 5%/11%/20%. Рынок двухколесных транспортных средств: Мы ожидаем, что доля литий-железо-марганцевого фосфата на китайском рынке электрических двухколесных транспортных средств увеличится. Зарубежные страны не будут рассматриваться из-за низкой чувствительности к стоимости и высоких требований к плотности энергии. Ожидается, что при нейтральном и оптимистическом прогнозах через 25 лет спрос на катоды литий-железо-марганцевого фосфата составит 1,1/15 000 тонн, а соответствующий спрос на марганец — 0,1/0,2 млн тонн. Рынок электромобилей: Предполагая, что фосфат литий-железа-марганца полностью заменит фосфат литий-железа-марганца и будет использоваться в сочетании с тройными батареями (по данным компании Rongbai Technology, допустим, что доля легирующей добавки составляет 10%), ожидается, что в нейтральных условиях спрос на катоды из фосфата литий-железа-марганца составит 257 000/343 000 тонн, а соответствующий спрос на марганец — 33 000/45 000 тонн.
В настоящее время цены на марганцевую руду, сульфат марганца и электролитический марганец находятся на относительно низком уровне за всю историю наблюдений, а цена на диоксид марганца — на относительно высоком уровне. В 2021 году из-за двойного контроля энергопотребления и дефицита электроэнергии ассоциация совместно приостановила производство, предложение электролитического марганца сократилось, а цены резко выросли, что привело к росту цен на марганцевую руду, сульфат марганца и электролитический марганец. После 2022 года спрос со стороны потребителей ослаб, и цены на электролитический марганец снизились, а цены на диоксид электролитического марганца также упали. Что касается марганца, сульфата марганца и т.д., то из-за продолжающегося бума на рынке литиевых батарей коррекция цен незначительна. В долгосрочной перспективе спрос со стороны потребителей в основном сосредоточен на сульфате марганца и диоксиде марганца, используемых в батареях. Ожидается, что благодаря увеличению объёмов производства катодных материалов на основе марганца, ценовой диапазон будет расти.