一、钴资源产业链整体概述
1、产业链示意图
钴原子序数27，位于铁和镍之间，与铜邻近，因此在自然界中多与这几种金属伴生，其中镍钴伴生占51%，铜钴伴生占41%，原生钴仅占8%。根据标普全球的数据，2020年全球生产的钴60.7%来自铜矿副产，29.3%来自镍矿副产。
钴具有很好的耐高温、耐腐蚀、磁性性能，广泛应用于高温合金、硬质合金、陶瓷颜料、催化剂、电池等行业。在三元正极材料中钴可以稳定材料的层状结构，提高材料的循环和倍率性能。
钴产业链示意图
资料来源：公开资料整理
氯化钴、碳酸钴、碳酸钴和氢氧化钴均主要用于制造四氧化三钴和各种制剂，草酸钴既可用于制备四氧化三钴，也可用于生产钴粉。四氧化三钴主要用于生产钴酸锂并用于锂离子电池正极材料，钴粉既可以用于各种高温合金，也可以用于镍氢电池的正极材料。
各类钴产品的粗略品级、主要用途
资料来源：公开资料整理
钴产品主要包括钴盐、钴金属态产品（钴片等）和钴粉体材料。钴的生产加工流程相对较为复杂，存在大量的中间品业态，即钴盐。钴盐与金属钴构成了产业链不同产品形态的两大体系。
从初制钴矿开始，按矿的品类和生产工艺不同，被加工成中级产品硫酸钴或氯化钴，硫酸钴或氯化钴又被加工成钴的氢氧化物、氧化物或钴盐，金属钴经过深加工变为钴粉，部分钴盐则经过深加工变为钴酸锂。钴矿的附加值高低取决于品位和成本，金属钴附加值高低取决于纯度，高端产品如工业级氢氧化钴、电池级氧化钴、超细钴粉和羧化钴由于加工工艺的难度，附加值相对较高。
钴产业链的价值增值过程
资料来源：公开资料整理
2、上游现状
自然界已知含钴矿物近百种，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中，且含钴量较低。数据显示，2014-2020年全球钴矿储量稳定在700万吨左右，2021年全球钴资源储量约为760万吨。细分钴矿国家来看，目前钴矿集中在刚果（金）、澳大利亚、古巴和印度尼西亚等国，其中刚果金储量约350万吨，占比近一半，澳大利亚约120万吨，占比15.8%左右。
2014-2021年全球钴矿储量变动情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
根据《全球钴矿资源现状及开发利用趋势》，目前陆地钴矿资源主要分布主要集中在刚果和赞比亚的沉积型层状铜钴矿中，澳大利亚、古巴、菲律宾和马达加斯加等国的红土型镍钴矿床，以及澳大利亚、加拿大和俄罗斯等国的岩浆型镍-铜硫化物矿床中，目前只有刚果、澳大利亚、古巴、加拿大和俄罗斯等少数几个国家的钴矿才能经济利用。
2021年全球钴矿储量主要国家地区占比情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
相比于铜和镍，钴储量较少，生产成本较高，人们总是试图通过减少用量或者用其他原料替代来摆脱对于钴的依赖。产量来看全球钴矿产量在波动中增长，从1998年的3.5万吨逐步提升到2021年的约17万吨，增长主要得益于刚果金产量的释放，刚果（金）产量从1998年的5000吨增长到2021年约12万吨，刚果（金）在供给端起到了至关重要的作用。
2006-2021年全球钴矿产量变动情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
细分全球钴矿产量分布结构来看，全球主要钴矿产量来源于刚果（金），虽然整体储量占比近50%，但整体产量占比仍明显高于储量，数据显示2021年刚果（金）产量占比全球超7成，俄罗斯、澳大利亚、菲律宾和加拿大等国家产量都在8000吨以下，占比不足5%。
2021年全球钴矿产量主要国家地区占比情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
我国钴矿整体储采规模较小，主要受钴矿储量较小等原因影响，具体表现为储量小、矿石品位低（平均品位仅0.02%左右，个别高的也仅0.05%-0.08%）、贫矿多、伴生成矿多等因素。2021年自然资源部数据显示，2021年储量仅13.86万金属吨。细分省市来看，我国钴矿甘肃储量占比超30%，远高于其他省份。另外，山东、云南、河北、青海、山西等地钴储量也较高。
2020-2021年中国钴矿储量变动情况
资料来源：自然资源部，华经产业研究院整理
我国钴矿储量较小且开采成本高，产量较小，进口依赖严重。数据统计，近年随着国内相对品位较高和开采难度较高的铜钴矿基本开采完毕，我国钴矿产量逐年走低，从2016年的7700吨下降至2020年的2300吨，2021年我国钴产量为2105吨，同比下降2020年8.5%，整体钴产品进口依赖持续加剧。
2016-2021年中国钴产量变动情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
从钴的矿产资源结构来看，全球纯钴矿很少，钴矿几乎全部以伴生矿形式存在，钴在地壳中含量极低，地壳丰度约为25*10-6。主要的钴矿有三种：砂岩型铜矿、红土型镍矿和岩浆型铜镍硫化物矿床。砂岩型铜矿主要分布于刚果（金）和赞比亚，其钴品位较高；红土型镍矿主要分布于环赤道的古巴、菲律宾等国家，钴的平均品位约为千分之一；而岩浆型铜镍硫化物矿床主要分布于俄罗斯、加拿大、澳大利亚、中国等，平均品位最低，约为万分之一，需要伴生的铜、镍等金属综合开发。由于钴品位低，加上伴生矿特征，单独开采钴的成本昂贵，因此大部分的钴开采都是在开采其他金属矿时的伴生产品。
全球铜钴伴生矿占比达到41%，其次是镍铜钴硫化矿，占比达到36%，红土镍钴矿占比达到15%，单独原生矿仅8%左右。国内铜钴伴生矿、镍铜钴硫化矿和红土镍钴矿合计占比达到98%，基本没有单独的原生钴矿。
全球钴矿主要类型占比分布情况
资料来源：CDI，华经产业研究院整理
中国钴矿主要类型占比分布情况
资料来源：CDI，华经产业研究院整理
我国是全球的最大钴消费和加工国之一，钴矿石经过矿石研磨、浸出和萃取等一系列工序加工，产成精炼钴（包括钴盐、钴氧化物及钴粉等产品）。在冶炼端，由于非洲电力及基础设施薄弱，缺乏钴的下游产业，全球主要的精炼钴产地并非位于非洲，而是集中在中国等地。
铜钴矿选矿工艺流程
资料来源：公开资料整理
我国钴上游整体进口依赖严重，就我国钴矿进口变动情况而言，随着国内钴资源加工规模持续扩大，整体钴上游需求持续增长，受运输受阻、供给、叠加钴价持续走高影响，2019年以来钴矿进口数量持续下降明显，2021年仅1.91万吨。但整体钴中间品（钴湿法冶炼中间产品）进口量持续走高，2019-2021年进口量分别为20.54万吨，29.67万吨，30.35万吨，实际进口基本由中间品替代。
2017-2021年中国钴矿砂及其精矿进出口数量变动
资料来源：海关总署，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国钴矿行业市场调研及未来发展趋势预测报告》；
3、中游钴产品
1）氯化钴
氯化钴（CoCl₂）是一种无机化合物，目前作为制备四氧化三钴和钴酸锂的中间品应用，另外可作为陶瓷行业的着色剂使用，但整体产量受下游钴酸锂电池需求影响较大，目前国内因钴资源缺口较大，进口依赖严重，整体产量供不应求，一定程度上导致企业尽可能避免使用钴资源，如部分企业研发的“无钴电池”。
就我国氯化钴整体产量变动情况，下游国内整体持续偏紧带过氯化钴产量持续增长，2021年达4.45万吨，同比2020年增长3.6%，月度产量来源，自2018年以来国内氯化钴月度产量持续走高，2022年以来价格回落打击企业开工积极性，月度产量小幅度滑落，截止2022年10月月度产量仍为3875金属吨。
2019-2022H1中国氯化钴产量变动情况
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
2018-2022年10月中国氯化钴月度产量走势图
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
氯化钴价格（全球市场钴的价格体系，主要依靠英国金属导报MB报价）变动情况而言，氯化钴作为四氧化三钴原材料，两者总体价格变动趋势基本同步，2018年国内新能源汽车补贴退坡背景下，主要投资方加大产能扩充，市场短期内供过于求叠加市场需求偏弱，整体价格持续滑落，一度达历史低位，随着国内整体新能源汽车持续向好，需求持续增长带动价格持续扩张。
2017-2022年10月中国氯化钴价格走势图
资料来源：公开资料整理
2）四氧化三钴
四氧化三钴整体供给变化情况来看，整体产量变动情况与氯化钴产量变动类似，随着下游终端新能源汽车和3C锂电需求持续带动，整体四氧化三钴产量持续走高。
数据显示，2019年我国四氧化三钴仅5.61万吨，相较氯化钴产量较高，随着产量持续走高，2021年产量达8.5万吨，同比2020年增长23.9%，相较四氧化三钴增长明显，2022年来看，需求偏弱带动价格回调，四氧化三钴整体产量下落明显，月度产量可见一斑，7-10月来看产量仍相对较高。
2019-2022年H1中国四氧化三钴产量变动情况
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
2018-2022年10月中国四氧化三钴月度产量走势图
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
就四氧化三钴价格情况而言，自2019年中旬以来，受下游需求增长影响，我国四氧化三钴和氯化钴库存量快速降低，导致市场价格一路走高，2022年以来受整体需求偏弱，受全球流动性收紧、下游需求不振等影响，钴价高位回调。
2017-2022年10月中国四氧化三钴价格走势图
资料来源：公开资料整理
3）钴酸锂
就我国钴酸锂整体现状而言，随着下游整体3C电子需求上升整体规模持续增长。从我国钴酸锂出货量来看，2016-2021年，中国钴酸锂出货量稳步增长，增速保持在20%以上。2020年，钴酸锂出货约8.2万吨，同比增长23.3%。2021以来，锂价持续上升，3C电子需求有所上升，钴酸锂出货量增长幅度超30%，达10.7万吨。钴酸锂国内产销稳步上升。根据数据，2020年中国钴酸锂产量达7.38万吨，同比增长24.8%，全球市场占有率达到86%。2021以来，整体锂电池需求持续增长，加之3C数码需求增长，钴酸锂产量大幅度增长，达10.1万吨。
2015-2021年中国钴酸锂正极材料出货量变动
资料来源：公开资料整理
2015-2021年中国钴酸锂正极材料出货量变动
资料来源：公开资料整理
4）硫酸钴
硫酸钴相较氯化钴整体应用较为单一，主要应用包括三元电池等，是三元前驱体的关键原材料。
就我国硫酸钴产业产量变动而言，硫酸钴产量受整体下游需求影响较大，2018以来国内整体表现为稳步增长趋势，2020年受疫情影响，开工率下降明显，整体产量下降至3.9万金属吨，2021年下游高景气度叠加价格持续增长，企业积极性高涨，产量出现大幅度增长达5.97万吨。2022年上半年来看，Q1景气度仍较高，随着供需错位转换，价格持续下落背景下产量在Q2出现明显下滑，从7-10月月度产量和整体价格变动来看，预计2022年整体产量水平仍较高，在6万吨左右。
2018-2022年H1中国硫酸钴产量变动及增长率
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
2018-2022年10月中国硫酸钴月度产量走势图
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
硫酸钴需求变动受三元前驱体影响最大，三元前驱体产品商业本质是通过加工半成品赚取中间加工费，定价方式一般采用“原材料+加工费”的成本加成模式，原材料主要包括镍、钴、锰金属盐和辅助材料。以NCM523为例，主要原材料硫酸钴、硫酸镍和硫酸锰合计约占前驱体总成本的91%，其中硫酸钴占比仅此于硫酸镍，占比约为34.7%。
中国三元前躯体成本结构占比情况
注：以NCM523为例
资料来源：公开资料整理
硫酸钴整体价格波动受下游三元电池需求影响较大，2019年国内新能源汽车销量下降，需求低迷背景下，价个整体位居低位，2020年以来随着销量稳步增长，硫酸钴价格稳步上行2021年年初受供给下降影响整体价格出现大幅度增长，随着供给趋稳，市场价格回落并在之后持续走高，主要受三元电池需求持续增长导致供需持续偏紧，2022年以来，一季度上半市场景气高，中小厂家切换产线生产硫酸钴同时，加之下游需求回落，硫酸钴市场供过于求，价格持续下降，2季度以来价格持续下落导致硫酸钴开工率下降，同时疫情反复导致，整体价格下行加速，7-8来看，整体产量下降导致供给下降叠加疫情趋缓，硫酸钴价格触底反弹，小幅度回升。
2017-2022年10月中国硫酸钴价格走势图
资料来源：公开资料整理
终端下游新能源汽车火爆带动三元前驱体出货量增长迅速，尤其是2021年受益整体新能源汽车产销爆发，三元前驱体需求大增，数据统计，2021年全球三元前驱体出货量跃升至约74万吨，同比2020年大增76%，而国内出货量约为62万吨，同比2020年增长87%，在总量中的占比提升至83.8%。当前国内新能源汽车产销持续增长，2022年前十月产销已突破2021年，整体需求持续带动将带动三元前驱体景气度持续增长。
2015-2021年中国三元前驱体出货量及全球占比
资料来源：公开资料整理
三元前驱体是镍钴锰（铝）三元复合氢氧化物，根据镍、钴、锰（铝）的摩尔比又可细分为NCM811、NCM622、NCM523、NCM333及NCA前驱体。就主要三元前驱体产品月度产量来看，下游需求持续增长背景下，产量增长持续，其中NCM811增速最快。
2018-2022年10月中国三元正极材料月度产量走势
资料来源：SMM，华经产业研究院整理
钴粉技术壁垒高，盈利能力强。钴粉广泛应用于航空发动机、叶轮和化工设备等各种高负荷的耐热部件以及化学和陶瓷工业中。由于下游不同的应用产品对钴粉钴粉的粒度、形貌、杂质、氧含量等指标有严格的要求，因此其生产过程相对复杂，产品在销售过程当中也相较于其他钴盐产品具有一定的溢价。
钴粉生产流程示意图
资料来源：公开资料整理
钴粉下游以硬质合金领域为主，作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性，该下游需求相对稳定，近些年来需求增长平稳，据统计，截至2020年我国钴粉产量为3.7千吨，2016-2020年我国钴粉产量CAGR为1.4%；预计2021年我国钴粉产量为3.9千吨。
2016-2021年中国钴粉产量及预测情况
资料来源：公开资料整理
碳酸钴（ CoCO₃ ）是一种无机化合物，为粉红色结晶性粉末，几乎不溶于水、醇、乙醚甲酯和氨水，主要用作选矿剂、催化剂、伪装涂料的颜料、饲料、微量肥料、陶瓷及生产氧化钴的原料，国内整体需求较小，产量相较其他钴产品较小，进出口来看，进口数量极小，出口量在1000-3000吨左右，2021年出口1783.9吨，2022年1-9月出口1425.97吨。
草酸钴（ C₂CoO₄ ）是一种有机化合物，为玫瑰红色粉末，主要由草酸、氨水和氧化钴制备而成，主要用于指示剂和催化剂的制备及钴粉的制备，产量受整体钴粉需求影响较大，2021年出口1144吨，2022年1-9月出口1496吨。
草酸钴、碳酸钴工艺流程示意图
资料来源：公开资料整理
2017-2022年9月中国碳酸钴和草酸钴出口量变动
资料来源：海关总署，华经产业研究院整理
4、下游钴应用
就钴资源下游整体消费端结构来看，当前全球和中国钴消费占比最大的领域是消费电子和动力电池，整体需求和价格受消费电子和新能源汽车需求影响较大。随着动力电池为降低成本无钴化持续推进，消费电子对于钴消费需求影响或将持续提升。数据显示，2021年全球钴消费结构中，3C锂电占比36%，动力电池占比31%，高温合金和硬质合金分别占比7%。
2021年中国钴消费结构中，3C锂电占比56%，动力电池占比31%，硬质合金占比4%，陶瓷占比3%，高温合金占比2%。2021年中国钴消费总量约占全球总消费量的66%。今年以来，全球消费电子需求疲软是影响钴价最核心影响因素。
2021年全球钴消费领域分布占比情况
资料来源：安泰科，华经产业研究院整理
2021年中国钴消费领域占比情况
资料来源：安泰科，华经产业研究院整理
1）3C锂电和新能源汽车
钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备中，其中智能手机和平板电脑是目前主要需求来源，2021以来，受益5G需求换新推动，我国智能手机出货量自2017年下降以来首次上升，达到3.29亿部。新冠疫情期间,在线教育迅速普及, 平板电脑作为教育工具的接受度逐渐提高, 带动平板电脑需求增长。据资料显示，2021年我国平板电脑出货量达2846万台，随着平板电脑和守旧出货量较大幅度增长，我国钴酸锂需求上升。
2016-2022年Q3中国3C锂电主要产品出货量变动
资料来源：IDC，Canalys，华经产业研究院整理
新能源汽车产销变动情况来看，2015年政策叠加汽车智能化趋势持续推进，我国新能源汽车产销量持续增长，截止2022年1-10月已分别达548.5万辆和528万辆，国内用户认可度持续增长。
2015-2022年10月中国新能源汽车产销量变动
资料来源：中汽协，华经产业研究院整理
2）陶瓷和硬质合金
氯化钴除开制备四氧化三钴外主要用于陶瓷着色剂，国内供给充足，整体需求受下游建筑卫生陶瓷等陶瓷需求影响较大，陶瓷釉面材料包括釉料、釉用色料和陶瓷墨水以及其他各类辅助材料，主要用于建筑瓷砖的生产制造中，提高产品附加值。陶瓷生产离不开色釉料的装饰,色釉料装饰又离不开色料。从出口总体情况看，2021年我国陶瓷色釉料进口数量为2.52万吨，出口数量为45.9万吨，同比增长44.8%；出口金额为3.68亿美元，同比上升43.8%。
2015-2022年1-9月中国色釉料进出口量变动情况
资料来源：中国建筑卫生陶瓷协会，海关总署，华经产业研究院整理
硬质合金是一种合金材料，由粘结金属和难熔金属的硬质化合物通过粉末冶金工艺制成，钴粉作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性，随着硬质合金产量持续增长，钴粉需求持续增长。近年来我国硬质合金行业产量整体呈增长态势，国内硬质合金行业产量从2017年的3.38万吨增长至2021年的5.1万吨，CAGR为10.83%；其中2019年因下游需求疲软，硬质合金企业经营压力大，产量下滑。
2010-2021年中国硬质合金产量变动情况
资料来源：中国钨业协会，华经产业研究院整理
华经产业研究院通过对中国钴矿行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国钴矿行业市场运行现状及未来发展预测报告》。
