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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分析

发布时间:2021-11-08点击:2441

1. 时代大背景

能源改革势不可挡。 。。 。。当前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. 两条产业链

风电和光伏。 。。 。。风电的根本原理是动能和电能的转换,,,,,其中利用磁场变换。 。。 。。涉及的原材料有: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,,,,,不同的工艺路径涉及不同的原材料。 。。 。。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

需求量到底有多大?????

1)风机的装机规律

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。 。。 。。不同的机型用量不一,,,,,重点品种用量(吨/GW,,,,,平均计算):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,,,,,单位用量区间范围较大,,,,,涉及不同的技术工艺。 。。 。。

2)光伏的需求量

光伏应用中,,,,,涉及不同技术对应的用量。 。。 。。其中通用的原材料(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,,,,,比如铟的平均需求量约20吨/GW;;;; ;;当然,,,,,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很多叙述,,,,,本文不赘述。 。。 。。

4. 弹性对需求的测算

如果按照1000GW的风机新增装机计算,,,,,以各自品种当前全球需求为基准,,,,,风机中原料增量排序分别为: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,,,,,如果按照1000GW的新增装机计算,,,,,基于当前各自品种的全球年需求量,,,,,增幅分别为:铟176%、镓133%、银42%、硅38%、铜18%、铝13%。 。。 。。

5. 总结

按照光伏新增装机1000GW和风电新增1000GW口径计算需求增量。 。。 。。

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。 。。 。。如果按照1000GW的风机和1000GW的光伏新增装机计算,,,,,则铜的需求增量将达760万吨,,,,,相比当前全球需求量增幅达30%。 。。 。。

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

3)风机产业链会带动镨钕(53%),,,,,锌(46%),,,,,钼(33%)和铬(8%)。 。。 。。光伏产业链则带动银(42%)、硅(38%)和铝(13%)。 。。 。。

6. 不确定性分析

如果商品价格上涨幅度过大,,,,,会刺激产业链不断改变生产工艺以降低单耗。 。。 。。

1.时代大背景:能源改革势不可挡

 

当前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。 。。 。。

2.两条产业链:风电和光伏

风电的根本原理是动能和电能的转换,,,,,其中利用磁场变换。 。。 。。涉及的原材料有: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,,,,,不同的工艺路径涉及不同的原材料。 。。 。。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:需求量到底有多大?????

3.1 风机的装机规律

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),,,,,便宜、功率大,,,,,缺点是效率低、电机结构复杂。 。。 。。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),,,,,便宜,,,,,但缺点是对瞬态敏感效率低。 。。 。。

不同的机型用量不一,,,,,重点品种用量(吨/GW,,,,,平均计算):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,,,,,单位用量区间范围较大,,,,,涉及不同的技术工艺。 。。 。。

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3.2光伏的需求量

光伏应用中,,,,,涉及不同技术对应的用量。 。。 。。其中通用的原材料(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,,,,,比如铟的平均需求量约20吨/GW;;;; ;;当然,,,,,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很多叙述,,,,,本文不赘述。 。。 。。

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4.对需求的弹性测算

如果按照1000GW的风机新增装机计算,,,,,以各自品种当前全球需求为基准,,,,,风机中原料增量排序分别为: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,,,,,如果按照1000GW的新增装机计算,,,,,基于当前各自品种的全球年需求量,,,,,增幅分别为:铟176%、镓133%、银42%、硅38%、铜18%、铝13%。 。。 。。

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5.总结

按照光伏新增装机1000GW和风电新增1000GW口径计算需求增量。 。。 。。

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。 。。 。。如果按照1000GW的风机和1000GW的光伏新增装机计算,,,,,则铜的需求增量将达760万吨,,,,,相比当前全球需求量增幅达30%。 。。 。。

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

3)风机产业链会带动镨钕(53%),,,,,锌(46%),,,,,钼(33%)和铬(8%)。 。。 。。光伏产业链则带动银(42%)、硅(38%)和铝(13%)。 。。 。。

6.不确定性分析

如果商品价格上涨幅度过大,,,,,会刺激产业链不断改变生产工艺以降低单耗。 。。 。。

来源:海通国际

 



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