有色金属钒行业分析报告19yWord文件下载.docx

1、有望保持平均 3%以上的增长 83. 需求情况：中国螺纹钢新标施行或致需求大增 93.1.总需求维持，不锈钢始终占需求的绝大部分 93.2.钢铁：产量稳增叠加中国标准修改，钒用量有望持续增加 103.3.储能领域：VRB 有望超越储能行业增速 124. 供需平衡预测：中国钢铁新标将导致显著短缺 135. 元素替代：金属铌可以有效填补钒缺口 145.1.可行性分析：技术上可替代甚至优化性能 145.2.铌新增需求测算 156. 投资建议及行业相关公司 166.1.攀钢钒钛：国内钒制品龙头 166.2.洛阳钼业：全球第二大铌铁生产商 176.3.东方钽业：钽铌占比增大，涨价提振业绩 176.4.河

2、钢股份：年产 15 万吨左右钒渣 187. 风险提示 18“工业味精”，国内外价格近期分化多以伴生或共生存于自然界过渡金属，以金属钒或钒化合物形式存在钒，银白色金属，元素符号是 V，在元素周期表中属 VB 族，属于过渡金属。钒 的熔点很高（1890），沸点为 3380，密度为 6.110 g/cm。与铌、钽、钨、钼并 称为难熔金属。有延展性，质坚硬，无磁性。不易腐蚀，在碱、硫酸和盐酸中也相当 稳定。钒常以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工和电池等 行业，被称为“现代工业味精”。以共生或伴生形式存在于自然界 自然界中，钒很少形成独立的矿物，主要赋存于钒钛磁铁矿、磷酸盐岩、含铀

3、砂岩和粉砂岩中，此外还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中（如石油、煤）。1.2.钒产业链概述在整个钒工业中，产品主要分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包括 含钒矿物，精矿、钒渣、报废的石油精炼的废催化剂，报废的触媒和其他残渣。二级 产品即钒氧化物，主要包括五氧化二钒和三氧化二钒。三级产品包括钒铁、钒合金、 金属钒、用于催化剂和着色剂的盐类和其它产品。1.3.国内价格大幅回落，国外涨幅维持高位2017 年 7 月左右，国内 V2O5 和钒铁的价格出现快速上涨，随后回落，国外的钒 铁 80 和 V2O5 在价格变化上存在滞后。进入 2018 年，涨幅持续扩大。10 月下旬， 钒铁 50 的

4、价格最高达到 50 万元/吨，价格持续了一个月左右，近期回落至 46 万元/吨。V2O5 的价格在 48 万元/吨盘整后进一步上涨至 49 万元/吨。之后随着部分钢厂 错峰生产，国内钒铁及 V2O5 的价格快速下跌，当前已经跌至 20 万/吨的水平，而国 外价格则在 12 月份再一次上涨。从涨幅来看，相比 2017 年初，国内的产品（钒铁 50 和国内 V2O5）涨幅已经回落至 150%左右，国外涨幅已经超过国内的前期高点。产量保持增长2.1.2014 年以来逐年下降，中国产量占半壁江山根据历史的产出统计，全球钒产量从 2010 年以来维持在 8 万吨/年的水平以上， 并未呈现持续的增长，而是

5、呈波动状态，2012 年到 2014 年，钒产量持续上升，从底 部的 8.5 万吨左右提升到 10.3 万吨。随后产量出现持续的下滑，2017 年全球钒产量9.2 万吨。按来源区分，矿山产出占钒总产量的 90%左右，且这一比例比较稳定，回 收制钒占比在 10%左右，2017 年这一比例为 12%。这其中还有两个数据需要重视： 1.中国作为全球钒产量最大的国家，其产出中高达 93%是通过副产矿获得；2.中国的 副矿产能占全球总副矿产能的 68%；对比 2017 年和 2014 年的产量数据，可以发现按统计的国际和地区，俄罗斯、巴西、大洋洲和欧洲其它区域产量都呈增加，尤其是巴西，从 2014 年的

6、 578 吨增加 到 2017 年的 5239 吨，主要是由于巴西境内 Largo Resources 经营的 Maracas Vanadium 项目投产所致。此外，包括中国、南非、美国和亚洲其它地区在内，产量 均出现下滑。中国境内的产量下滑主要原因是石煤矿的关停和环保限产；在南非， HVSV 公司因经济问题关停，导致同一矿源的 Vanchem 公司同样关停；北美地区， 因委内瑞拉原油产出下降，导致从该地石油灰分中提取的钒产量出现下降。高集中度，中国储量丰富根据美国地质局的统计显示，全球的钒资源量超过 6300 万吨，且因为钒一般作 为副产或共生资源存在，现有探明的资源量可能不足以表明钒的真正

7、供给量。全球的 钒储量大约为 2000 万吨，其中中国大约 900 万吨，占全球储量的 45%；俄罗斯大约500 万吨，占全球储量的 25%；南非大约 350 万吨，澳大利亚 210 万吨，四国的储 量占全球 98% 。 USGS 并未将巴西的储量统计在内， 而根据巴西境内 Largo Resources 经营的 Maracas Vanadium 项目相关资料显示，其钒资源量达到 48.9 万 吨，整个巴西境内的钒资源量应大于该数值。中国国内来看，钒储量分布在多达 15 个省区，但主要集中在四川、广西和甘肃三个省区，储量分别为 598.6 万吨、171.5 万吨、112.3 万吨，占比分别达到

8、62.9%、18.0%和 11.8%，合计达到 92.8%。产量方面，钒制品的矿产产出主要来自于四个国家，分别是中国、俄罗斯、南非 和巴西。中国年产 4.3 万吨，占全球产量的 52.9%，俄罗斯、南非和巴西产量分别为 1.6 万吨、1.3 万吨和 9300 吨左右。从主要产出国的储产比来看，资源保障度较高，巴西作为储产比最低的国家，也 达到 52.6。中国、南非和俄罗斯的储产比分别达到 209.3、269.2 和 312.5。四大主要钒矿类型钒作为微量元素，广泛地分布在自然界中，其在地壳中的平均丰度仅为百万分之 60。因此，正如前文所述，其绝大部分的矿产产出是以与其他材料伴生或共生的形式。

9、总的来说，钒矿主要以以下四种形式出现在自然界中，分别是钒钛磁铁矿床（VTM）、 砂岩钒矿床、页岩钒矿床和钒酸盐矿床。钒钛磁铁矿床（VTM）钒钛磁铁矿床是主要的钒金属来源，巴西新投产的 Maracas Vanadium 项目即属 于 VTM。其它大型 VTM 矿床位于南非的 Bushveld 杂岩体、中国攀枝花层状侵入体、 俄基喀什堪纳尔地块、西澳温迪穆拉综合体以及加拿大魁北克省的贝尔河及拉克多尔 综合体。这些钒矿床主要存赋于铁镁质和超铁镁质火成岩中，大部分 VTM 的 V2O5 含 量在 0.2%和 1%之间，部分地区，例如南非 Bushveld 地区的 V2O5 含量超过 1.5%。巴西矿产

10、量沿用 USGS 统计数据，USGS 显示巴西 2017 年钒产量预估为 8400 吨，前文 Roskill 统计数据为 5239 吨。 按 Largo Resources2017 年度统计，Maracas 钒项目的资源量为 23.67 万吨，推断资源量 1.98 万吨，周边矿区推断资源量23.21 万吨。美国地质调查局将西澳的 Speewah 矿床列为大型 VTM 的范例，其所有者 KRC（King River Copper）表示这是全球最大的未来发钒钛磁铁矿之一，3.2 亿吨测定矿 石的 V2O5 平均品位达到 0.32%，钛品位达到 2%。砂岩钒矿床（Sandstone-hosted V

11、anadium deposits，SSV）正如前文所述，钒被作为其他材料的伴生和共生元素而生产出来，其中一种材料 就是铀。根据 USGS 披露，砂岩铀矿床在全世界普遍存在，而其中有很多都有较为 丰富的钒资源。砂岩铀钒矿的 V2O5 品位通常在 1%或以上，部分矿床有超过 2.5% V2O5 品位的矿石。SSV 中的钒品位可能是所有矿体中最高的，但绝大多数体量都较 小（小于 1 百万吨矿石，对应 V2O5 在 1.5 万吨左右）。美国境内主要以 SSV 为主，在科罗拉多、犹他东部、亚利桑那北部和新墨西哥 州都有发现。全球主要的 SSV 矿体包括澳大利亚的 Bigrlyi、阿根廷 Tonco-Am

12、blyo 区内的矿体以及哈萨克斯坦 Tonco-Amblyo 区内的矿体。页岩钒矿床（Shale-hosted Vanadium deposits） 富含钒的金属黑页岩大多形成于数亿年前到数千万年前，V2O5 的浓度通常超过0.18%，而高的可以达到 1.7%。USGS 列出的特征较为完备的页岩钒矿床包括美国内华达的 Woodruff 地层、中国湖北的陡山沱地层和澳洲昆士兰的 Toolebuc 部分地 层。然而，这些矿床均未被开采。当前，处于 Woodruff 地层被 PCY 控制的 Gibellini 项目处于开发阶段，若能顺利达产，则有望成为第一个进入运营的页岩钒矿。钒酸盐矿床（Vanad

13、ate deposits）及其它类型矿床纳米比亚北部的铜铅锌的钒酸盐矿床曾被仍为是最大的钒矿床之一，但 1978 年 Berg Aukas 停产后，该矿床再无产出。其它包括安哥拉、南非、赞比亚、津巴布韦 以及墨西哥、阿根廷和美国等地都有钒酸盐矿床，但均不具备开采价值。其它类型矿床包括岩浆热液钒资源（有些岩浆热液铌钛矿床含有一定浓度的钒、 瑞典、智利等地的铁矿石也发现有高浓度的钒存在）、化石燃料（富藏于许多页岩油 中）等。欧洲的回收再生成本接近 12 美元/磅根据 Roskill 和 Bushveld 披露的 2017 年 V2O5 行业成本曲线来看，最低的是以 石煤为原料的部分原生矿，成本在

14、3.5 美元/磅左右。以 Largo resources 为代表的部 分副产矿成本与第一梯队接近。产量最大的来自中国的副产矿成本低于 5 美元/磅3。再生钒资源的成本最高，亚洲地区的成本在 11 美元/磅，而欧洲地区的成本在 12 美 元/磅。整体来看，整个行业 85%产量的现金成本低于 5 美元/磅。有望保持平均 3%以上的增长钒市场供给的影响因素主要有三个，首先是钢铁市场的驱动，因为新项目多属于 钒钛磁铁矿，其铁含量达到 30.55%，TiO2 的含量达到 10.4%，因此钢铁价格和钛产 品的价格会直接关系到项目的盈利能力，从而影响项目进程；第二个因素是资本市场 对于钒产品和行业的理解和态

15、度，钒矿项目的开发所需的资本金压力较大，以 Mokopane 项目来说，其年产 5500 吨的规模所需的投资达到 3 亿美元，另外，由于 钒比较小众，资本市场对钒的认知和热情都相对较低；第三点是钒自身，因其历史价 格波动较大导致模型测算可能存在较大偏差不利于对未来价格作出判断和对项目的 投资回报作出预测，以及钒矿开采和生产过程中所需的技术储备和研发较为有限。未来钒矿的新项目开发建设主要集中在澳大利亚和加拿大地区，产量大约5.3万吨左右，投产期集中在 2019 和 2020 年。若按现有新项目完全投放统计，至 2027 年 总产量将达到 15.5 万吨，未来十年钒产量将增加 67.3%，CAGR

16、 达到 5.3%；若考 虑部分产能不能按时投放，根据 Roskill 的平滑测算，至 2027 年钒产量有望达到 13.1 万吨，CAGR 达到 3.5%。中国螺纹钢新标施行或致需求大增3.1.总需求维持，不锈钢始终占需求的绝大部分根据 Roskill 的统计，全球钒消费量从 2007 年到 2017 年，复合增长率为 0.9%， 增速较低，主要原因是全球在经历经济危机时，钒的用量也有显著的下滑，从 2009 年开始恢复增长，2015 和 2016 年钒需求再度下滑，2017 年重回增长轨道。在消费国家方面，根据 017 年的统计，中国的消费量占全球的 42%，是消费量 最大的国家。其它主要消

17、费国有美国、意大利、德国、日本、和印度。钒的消费结构比较稳定，钢铁合金的消费占全球消费量比例适中稳定在 90%以 上，占比从 2007 年的 93%小幅下降到 91%，储能是钒的新增应用领域，2017年预计占全部消费量的 2%左右，钛合金和催化剂领域的应用占比较为稳定，分别保持在4%和 3%。展望未来钒的消费前景，钢铁行业和储能行业有望带来重要的需求增量。产量稳增叠加中国标准修改，钒用量有望持续增加合金化显著改善钢铁性能，主要用于工程领域 简单来说，钒是钢中有效的微合金化和合金化元素，钒在钢中主要以析出强化发挥作用，钒氮合金则是一种新型的钒合金化添加剂，可以促进更多的钒从钢中析出， 以获得更大

18、的性能改善和降低成本效果。含钒的钢铁包括热轧带肋钢筋（螺纹钢）、 结构钢、弹簧钢、轴承钢等，主要应用领域涵盖输油输气管道、建筑、桥梁和钢轨等。热轧带肋钢筋（HRB：螺纹钢）产量有望保持平稳，中国热轧带肋钢筋的产量在 2013 年突破 2 亿吨后，连续五年保持在这一水平，未能再度突破，2018 年前 10 月，螺纹钢累计产量达到 1.73 亿吨，与 2017 年同期 持平。在进出口方面，2007 年螺纹钢的出口数量超过 500 万吨，但这与当年接近亿 吨的产量相比仍有极大的差距，2009 年以后年出口量维持在 30 万吨以下，而进口量 则常年维持在 10 万吨以下。所以国内的产量和库存变坏基本代

19、表国内的需求变化。螺纹钢的库存则经历了先升后降的过程，从 2006 年低位时不到 200 万吨到 2013年初接近 1100 万吨，而 2017 年底则再次降至 400 万吨以下的水平。可以看到虽然 产量变化不大，但库存的去化填补了需求端的增长。展望 2019 年，螺纹钢的产量有望保持平稳，一方面，房地产的施工面积同比保 持增长，且增速有所回暖。另一方面，2018 年经历了基建的大幅下滑，拖累了螺纹 钢的需求，而在 2019 年经济稳增长的背景下，基建的增速有望带来改观。新标 11 月 1 日期实施，钒用量有望大幅上升热轧带肋钢筋的新标已经于 2018 年 11 月 1 日正式实施，其中对行业

20、供需和上游格局有较大影响的主要有两个项目：一是取消了 335MPa 级钢筋、增加了 600MPa级钢筋；二是增加了金相组织检验的规定，对宏观金相、截面维氏硬度、微观组织及检验方法都做了明确的阐述。HRB335 已经淘汰，HRB600 逐步推广。HEB335 的退出从 2011 年开始规划到 如今已经正式退出历史舞台。其市场占比也从 2011 年之前超过 60%到如今已经几乎 没有产出和销售，当前市场主流产品已经切换至 HRB400E。因此取消 335MPa 级钢 筋的规定对于螺纹钢的需求影响甚小。至于 600MPa 的更高规格钢筋，在价差显著 存在的前提下，预计其推广进度将较为缓慢。未来两年内

21、 HRB400 将继续扩大市占 率，而 HRB500 的市占率有望缓慢提升。关于金相组织的规定直接使得使用穿水工艺来达到目标强度的方式变的不可行。 穿水工艺生产的螺纹钢主要有两方面的弊端：（1）穿水流程导致钢材表面氧化皮成分 从 Fe3O4 变化至抗锈蚀性能较差的 Fe2O3，螺纹钢防锈蚀性相对不足；（2）穿水后 的钢筋塑性明显降低，进一步掣肘其应用范围。根据调研显示，在 2017 年的 2 亿吨螺纹钢中，有超过 50%是使用穿水工艺生 产，而其中绝大多数都是用强穿水工艺。可以看到使用强穿水工艺可以显著减少锰的 添加量，并且完全不用添加钒金属，对于钢企节约成本确实影响显著。新标准执行后，强穿水

22、工艺势必被淘汰，只能通过增加合金量来提高钢筋性能， 在使用不同成分配比的钢中，钒钢是最为稳妥的能够符合金相组织检验要求的品种。 2019 年及以后螺纹钢品种按 HRB400、500 和 600 三种规格考虑，500 和 600 的市 占率缓慢提升，其含钒量按最低标准缓慢增加，则未来三年中国螺纹钢对应的钒需求分别达到 5.5 万吨、6.6 万吨和 7.8 万吨，而相比于 2018 年 2.9 万吨左右的消费量， 增幅十分显著。全球来看，不考虑其它地区和产品的钒含量提升，仅考虑钢铁产量增 速（2018 年按 4.5%，后续按年均 2%产量增速），全球钢铁板块的钒需求仍将保持 13.5%的复合增长率

23、。VRB 有望超越储能行业增速安全性高，规模化成本有比较优势全钒液流电池（Vanadium Redox Battery），其主要工作原理，是利用不同价态 的钒离子的氧化还原反应来实现电能和化学能的 转换。正极由 V5+/V4+电对组成、负 极由 V3+/V2+电对组成，分别储存于电解液储罐，由外界泵将两组电解液分别打入电 池内部。电解质作为只传导离子的非电子导体，其内部的电荷平衡是通过 H+离子在 离子交换膜两侧的迁移来完成。VRB 电池有诸多优点，包括功率大、容量大、效率高、寿命长、响应速度快、安 全性高、污染小等。和其他几种电池相比，VRB 电池在安全性上全面占优。在成本方面，尽管五氧化二

24、钒的价格在 2018 年经历了快速上涨，而锂价微跌， 但在储能系统的成本上，VRB 电池并未见显著劣势，尤其在规模化以后，VRB 电池 的单位成本是逐渐下降，而锂电储能系统并不能做到这一点。储能市场稳步发展，VRB 需求持续攀升鉴于全球新能源产业的持续发展和对输配电的持续优化，储能市场预计将持续发 展，根据各个咨询机构的预测，在 2025 年单年，全球的需求量将超过 20GWh，最 为乐观的 Navigant 给出的预测则达到 45GWh。至于 VRB 电池的市场占比，Navigant 预测将达到 15%-25%，而 1GWh 的 VRB 电池对应的钒需求达到 5500 吨。我们以 最为保守的

25、 Bloomberg 所作预测为基准，以 2017 年的市占率按年缓慢提升作假设 条件，预计未来 VRB 电池对应的需求将保持持续增长，2019-2021 年钒金属需求量 分别达到 1238 吨、1925 吨和 2118 吨。中国钢铁新标将导致显著短缺钒的另两块应用是钒钛合金和钒触媒。钒钛合金主要应用于航空航天制造领域的 一些零部件，以及磁性材料、硬质合金、超导材料及核反应堆材料等领域。钒触媒主 要用作制造硫酸和硫化橡胶的催化剂，其它化工钒制品则主要用于催化剂、陶瓷着色 剂、显影剂、干燥剂等。2017 年两块的钒消费量分别为 4000 吨和 3000 吨左右，鉴于行业都较为稳定，年均需求增速均

26、按 2%作预测，钒消费量在 2019-2021年分别达到 12.5 万吨、13.9 万吨和 15.2 万吨，最大的增量部分仍是中国螺纹钢行业新标准实行后带来的钒需求增量。2017 和 2018 年钒的供需基本保持平衡，但 2019 年开始，在供给端不能快速释 放的前提下，钒市场将呈现显著短缺，且这一情况将持续。金属铌可以有效填补钒缺口技术上可替代甚至优化性能低碳钢：改进工艺可实现完全替代 铌代钒的钢铁生产研制已经有较长的历史，在 2006 年南昌钢铁有限责任公司发布的文章中，对含铌和含钒的硅锰钢做了批量生产的性能对比。钒微合金化钢筋具有 较高的塑性和强度配比，其性能受生产条件影响不大。相比之下

27、，20MnSiNb 则需要 依靠粒状贝氏体得到同样的强度水平，但塑性就会较差。但只要控制好化学成分、加热温度、终轧温度及轧后冷却速度，用 20MnSiNb 替代 20MnSiV 能够达到所要求的 的性能。可以归结为，铌替代钒需要更为严苛的工艺流程，但性能可以得到满足。铌微合金 HRB400E 试制：性能达标在 2018 年中国钢研发布的文章中，进一步对螺纹钢中铌的使用情况做了研究。 在对 HRB400E 的试制中，铌的添加量从 0.025%到 0.027%，而锰的含量则从 1.12%- 1.5%，此外还对生产工艺做了一定的限制，包括控制冷却温度来避免穿水。结果显 示，所有样品都达到了 400M

28、pa 的屈服强度标准，在优化调整工艺参数后，均有望超 过 420Mpa，从而有效避免长期使用老化后导致性能不达标。另外，在金相观察中，整个截面包括外沿和中心均由铁氧体和珠光体构成，完全符合新标准的要求。HRB500E 和 HRB600：铌的添加既能节约钒用量，又能提高性能 HRB500E 和 HRB600 的样品测试结果显示，当只添加钒元素时，尽管屈服强度也可以达标，但拉伸强度与屈服强度之比多低于 1.25，而这一指标对于抗震领域的 应用非常关键。在加入铌之后，不但可以减少钒的用量，屈服强度有一定提高，TS/YS 之比相比只加入钒元素均有所提高。铌可以成为有效的替代方案 从实验的结果来看，铌元

29、素的添加对抗震螺纹钢显示出特别的积极作用。铌和钒同时添加使得制备抗震的 HRB600 级螺纹钢成为可能。而添加铌元素对于工艺的要 求确实更高，这在大批量生产时可能带来一定的不利因素。目前来看，通过对轧后冷 却工艺的控制，贝氏体组织可以被完全消除。5.2.铌新增需求测算根据前文的预测，铌和钒折合金属量的用量比例大约为 1：2，按螺纹钢新规对 应新增的钒需求中有 50%被铌取代，则对应 2019、2020 和 2021 年的铌金属需求新 增量为 6405 吨、2825 吨和 2882 吨，折合铌铁新增需求量分别为 1.07 万吨，4708吨和 4804 吨。6. 投资建议及行业相关公司综上所述，受

30、到中国螺纹钢新标准的影响，钒的需求将在 2019 年出现大幅的上 涨，而供给端的扩产相比而言较为缓慢，并不能弥补缺口，预计钒价将因此保持在高 位。另一方面铌对钒的替代在技术上可以实现，在实际的生产过程中也具备可行性， 预计铌的需求将因此得到提振，铌价同样有望保持在高位。钒和铌的相关标的都可给 予关注。国内钒制品龙头公司是国内钒制品的龙头企业，钒制品产量在 2 万吨左右，2015和2016年连续两年产量下降至 1.69 万吨。2017 年产量大幅增长至 2.28 万吨，基本达到满产状态。公司钒制品的毛利率在 2017 和 2018 年持续改观，与钒铁价格的上涨有显著相 关性，在 2018 年钒铁

31、持续上涨的情况下，上半年的钒制品毛利率达到 36.3%，为2008 年以来的新高。在公司的营收结构方面，2017 年 H1 钒制品营收占总收入的 35.4%，受益于钒 价上涨，2018H1 钒制品的营收占比大幅上升至 46.8%。在业绩弹性上，钒价每上涨 5 万元/吨，公司的净利润影响 8.25 亿元，EPS 增加 0.1 元。全球第二大铌铁生产商公司当前的主营包括 Tenke 铜钴矿、澳洲 NPM 铜金矿、国内的钨钼精矿产销和 南美的铌磷矿。公司的铌金属产能 9 千吨左右，根据 2018 年上半年的运行情况来看，已经接近满产。在业绩弹性上，铌价每涨 5 万元，对应净利润增加 2.97 亿元（按公 告所得税率 34%做测算），对应 EPS 增加 0.014 元。相比