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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:2440

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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