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深度好文,详细解读风电和光伏对铜的需求量化模型剖析

宣布时间:2021-11-08点击:1634

1. 时代大配景

能源革新势不可挡 。目今全球的电力来源结构仍以化石能源为主,占比约60% ;可再生能源占比约30% ;核电占比约10% 。我们认为,未来新能源占比增加势不可挡 。

2. 两条工业链

风电和光伏 。风电的基础原理是动能和电能的转换,其中利用磁场变换 。涉及的原质料有:稀土磁材(镨钕镝铽),,铝,钢铁,混凝土,碳纤维和玻璃纤维等 。光伏的技术工艺较多,差别的工艺路径涉及差别的原质料 。重要的品种包括:银,,铟,镓,硒,二氧化硅,镉,碲,铝 。其中铝主要用于框架 。

3. 形象展示

需求量究竟有多大?

1)风机的装机纪律

2010年后,普遍的风机规格在5MW/台,风机直径125米,高度125米 。未来的规格预计会在20MW/台,直径250米,高度180米 。差别的机型用量纷歧,重点品种用量(吨/GW,平均盘算):铝1000,铜3000,钼100,镍350,锌5500 。这样要着重提及稀土品种的用量(吨/GW):镨钕12-215,铽0-7,镝2-17,单位用量区间规模较大,涉及差别的技术工艺 。

2)光伏的需求量

光伏应用中,涉及差别技术对应的用量 。其中通用的原质料(预计2030年水平)包括铜4600吨/GW,铝7500吨/GW,硅3000吨/GW,混凝土6万吨/GW,钢铁6.5万吨/GW,塑料8600吨/GW,玻璃4.6万吨/GW,银10吨/GW 。

 

其他技术方面,如CIGS(铜铟镓锡),小金属的使用量会骤增,好比铟的平均需求量约20吨/GW ;虽然,随着技术进步,单位用量会下降 。无论风电或光伏,***终都要配合储能问题,储能***重要的形式是电池,涉及锂(正极)、镍(正极)和铜(负极) 。具体用量在历往报告有许多叙述,本文不赘述 。

4. 弹性对需求的测算

如果凭据1000GW的风机新增装机盘算,以各自品种目今全球需求为基准,风机中原料增量排序划分为:稀土镝铽300%以上、稀土镨钕53%、锌46%、钼33%、镍18%、铜12%、铬8% 。同样,在光伏中,如果凭据1000GW的新增装机盘算,基于目今各自品种的全球年需求量,增幅划分为:铟176%、镓133%、银42%、硅38%、铜18%、铝13% 。

5. 总结

凭据光伏新增装机1000GW和风电新增1000GW口径盘算需求增量 。

1)铜是风电和光伏都需要的必须品,这也是铜导电能力强的属性使然 。如果凭据1000GW的风机和1000GW的光伏新增装机盘算,则铜的需求增量将达760万吨,相比目今全球需求量增幅达30% 。

2)稀土镝铽(300%以上)、铟(176%)划分是风机和光伏中需求增量***大的品种 。

3)风机工业链会发动镨钕(53%),锌(46%),钼(33%)和铬(8%) 。光伏工业链则发动银(42%)、硅(38%)和铝(13%) 。

6. 不确定性剖析

如果商品价格上涨幅度过大,会刺激工业链不绝改变生产工艺以降低单耗 。

1.时代大配景:能源革新势不可挡

 

目今全球的电力来源结构仍以化石能源为主,占比约60% ;可再生能源占比约30% ;核电占比约10% 。我们认为,未来新能源占比增加势不可挡 。

2.两条工业链:风电和光伏

风电的基础原理是动能和电能的转换,其中利用磁场变换 。涉及的原质料有:稀土磁材(镨钕镝铽),,铝,钢铁,混凝土,碳纤维和玻璃纤维等 。

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光伏的技术工艺较多,差别的工艺路径涉及差别的原质料 。重要的品种包括:银,,铟,镓,硒,二氧化硅,镉,碲,铝 。其中铝主要用于框架 。

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3.形象展示:需求量究竟有多大?

3.1 风机的装机纪律

2010年后,普遍的风机规格在5MW/台,风机直径125米,高度125米 。未来的规格预计会在20MW/台,直径250米,高度180米 。

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首先注释:直驱励磁同步发电机(DD-EESG),自制、功率大,缺点是效率低、电机结构庞大 。直驱永磁同步发电机(DD-PMSG),维护低,效率高,缺点是贵 。齿轮永磁同步发电机(GB-PMSG),维护低、效率高、重量轻、功率大,缺点是贵 。齿轮双馈感应发电机(GB-DFIG),自制,但缺点是对瞬态敏感效率低 。

差别的机型用量纷歧,重点品种用量(吨/GW,平均盘算):铝1000,铜3000,钼100,镍350,锌5500 。这样要着重提及稀土品种的用量(吨/GW):镨钕12-215,铽0-7,镝2-17,单位用量区间规模较大,涉及差别的技术工艺 。

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3.2光伏的需求量

光伏应用中,涉及差别技术对应的用量 。其中通用的原质料(预计2030年水平)包括4600吨/GW,铝7500吨/GW,硅3000吨/GW,混凝土6万吨/GW,钢铁6.5万吨/GW,塑料8600吨/GW,玻璃4.6万吨/GW,银10吨/GW 。

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其他技术方面,如CIGS(铜铟镓锡),小金属的使用量会骤增,好比铟的平均需求量约20吨/GW ;虽然,随着技术进步,单位用量会下降 。

无论风电或光伏,***终都要配合储能问题,储能***重要的形式是电池,涉及锂(正极)、镍(正极)和铜(负极) 。具体用量在历往报告有许多叙述,本文不赘述 。

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4.对需求的弹性测算

如果凭据1000GW的风机新增装机盘算,以各自品种目今全球需求为基准,风机中原料增量排序划分为:稀土镝铽300%以上、稀土镨钕53%、锌46%、钼33%、镍18%、铜12%、铬8% 。

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同样,在光伏中,如果凭据1000GW的新增装机盘算,基于目今各自品种的全球年需求量,增幅划分为:铟176%、镓133%、银42%、硅38%、铜18%、铝13% 。

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5.总结

凭据光伏新增装机1000GW和风电新增1000GW口径盘算需求增量 。

1)铜是风电和光伏都需要的必须品,这也是铜导电能力强的属性使然 。如果凭据1000GW的风机和1000GW的光伏新增装机盘算,则铜的需求增量将达760万吨,相比目今全球需求量增幅达30% 。

2)稀土镝铽(300%以上)、铟(176%)划分是风机和光伏中需求增量***大的品种 。

3)风机工业链会发动镨钕(53%),锌(46%),钼(33%)和铬(8%) 。光伏工业链则发动银(42%)、硅(38%)和铝(13%) 。

6.不确定性剖析

如果商品价格上涨幅度过大,会刺激工业链不绝改变生产工艺以降低单耗 。

来源:海通国际

 



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