钽行业深度研究:中游毛利顺势而上下游空间大有可为

2022-09-24 13:36字体:
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  钽为一种金属元素,原子序数为 73,化学符号为 Ta,属于 VB 族元素,对应的单质为刚灰色金 属,主要存在于钽铁矿石之中,常与铌共生。

  钽的物理性质十分优越,硬度适中,富有延展性,可拉成细丝式制薄箔。含有钽元素的钽金属属 于难熔金属,是仅次于钨、铼的第三难熔金属。钽的塑脆转变温度很低,需要达到零下 196 度, 其单质和合金都具有非常高的熔点,钽单质熔点为 3017 度,沸点需达到 5458 度。其热膨胀系数 很小,每升高一摄氏度只膨胀百万分之六点六,韧性强,在室温下也具有高于大部分金属元素的 优良物理性质,更适用于加工。 钽的化学性质十分出色,具有极高的抗腐蚀性,对盐酸、王水均不产生反应。钽金属具有冷加工 性能好,化学稳定性高,抗液态金属腐蚀能力强,表面氧化膜介电常数大等一系列优良的性能。 其抗腐蚀性强的主要原因是表面生成稳定的五氧化二钽保护膜。钽金属在电子、冶金、钢铁、化 工、硬质合金、原子能、超导技术、汽车电子、航天航空、医疗卫生等高新技术领域均有重要应 用。

  在全球一体化的背景下,钽金属产业链的集中度较高,每个环节均已形成固定龙头,中国面临产 业链集中度高,高端化转型受阻的挑战。钽金属产业链主要可分为原材料、中游湿法火法冶炼加 工、下游应用产品、终端市场销售四个环节。 原材料环节:全球重要的钽矿主要分布于西澳、南美的巴西、非洲的刚果、卢旺达等地,其中西 澳的 Wodgina、Greenbushes、Bald Hill、Mount Cattlin 四大矿山钽储量最高,在这四座矿山中, 钽矿作为锂矿的伴生矿,供给易受到锂矿开发的影响。根据 USGS 不完全统计,澳大利亚的钽矿 资源占全球近 70%;世界第二大钽储量国为巴西,巴西的皮廷加与 Mibra 矿山也具有一定储量, 据 USGS 统计,巴西的钽矿资源占全球 28.57% 。

  中游湿法火法加工环节:钽粉、钽丝等中游产品生产商主要以美国 CABOT、德国 H.C.Starck, 中国东方钽业为主,钽丝生产商除以上提及的龙头生产商,还包括奥地利公司 PLANSEE。中国 中游竞争格局清晰,行业集中度高,龙头东方钽业市占率第一,其余较知名的钽加工企业还包括 港股上市企业稀美资源、株洲硬质合金集团有限公司、肇庆多罗山蓝宝石稀有金 属有限公司。 下游应用产品+终端应用场景:钽电容占钽下游需求占比最高,约为 24%,终端应用场景可分为 军用领域与民用领域,军用领域以钽电容为主,民用领域包括消费电子、冶炼金属、超导技术、 汽车、钽靶材、医疗器械等领域。钽金属作为小金属类别,需求量的绝对值较小,却是电子行业、 汽车行业、军用行业等行业缺一不可的必需品,市场空间不容小觑。

  由于钽矿石的严重稀缺与生产纳米级钽粉等高端产品的技术壁垒高,钽金属行业已经逐渐形成全 球一体化的格局。世界超过 70%钽矿由非洲国家(包括刚果民主共和国、卢旺达、尼日利亚、塞 拉利昂等)生产及供应,之后运送至中国、巴西、泰国、德国、美国等湿法冶金加工厂,2018 年 开始,中国湿法冶金公司向下游运送的初级产品占全球运输逾 78%,成为初级产品的最大生产商 及卖家。湿法冶金后再运送至中国、德国、美国等火法冶金加工厂,湿法冶金与火法冶金厂常为 同一公司两项业务,目前全球湿火法冶炼厂竞争格局基本确立,以美国 Cabot、德国 H.C.Starck、 中国东方钽业为主,此三大原材料加工商生产的电容级钽粉占全球的 80%以上。东方钽业为我国 钽行业的绝对龙头,金属钽产量占国内市场约 60%,钽丝、钽粉产量分别占全球约 25%、60%。

  加工后的钽粉、钽丝作为原材料运送至美国、德国、英国及法国等欧洲国家、日本、韩国、中国 等下游应用产品钽电容,钽靶,医疗器械等厂商进行进一步加工。因为钽电容是下游场景中占比 最高的应用产品,故钽电容行业对于中游加工品有着举足轻重的影响。全球钽电容企业主要为美 国三大巨头,KEMET、AVX、Vishay,中国钽电容厂商目前有振华集团下的新云企业,七星电子 以及两家上市企业宏达电子、火炬电子。受技术壁垒较高的影响,钽电容行业亦属于集中度较高 的行业。最终,中游钽电容等产品被运送至以美国、日本、德国为首的电子业发达国家。 目前全球分工明确,中国为初级产品的最大生产商及卖家地位已经形成。因为中国制造生产钽粉 的能力有限,仍以中低端为主,纳米级高端产品产能受限,每年仍有大批量进口钽粉进入中国市 场,而中低端产能过剩不利于中国在钽产业链的转型。

  钽行业价值链中,中游的加工产品起到承“上”启“下”的作用,在行业中承担着关键枢纽的位 置。上文介绍了钽行业全球一体化的产业链格局,若需了解产业链附加值最高的产物,则需进一步拆分每个环节进行分析。根据稀美资源招股说明书披露,钽行业价值链中常见的钽制产品可分 为六个环节,上游为原材料采矿阶段的钽矿,附加值最低,大多来自落后的非洲资源国。 中游环节可分为湿法冶炼产品、火法冶炼产品、加工产品,其中钽粉为行业中游数量占比最高的 产品,其本身及进一步加工产品钽丝均为钽电容的原材料,故一定程度上钽粉的发展可代表着整 个行业的发展趋势。湿法冶炼生产出氧化钽、氟钽酸钾等初级产品,后再进行火法冶炼生产出碳 化钽、钽粉等产品,此部分加工环节以赚取加工费为主,湿火法完成后工厂会根据下游应用产品 生产钽丝、钽锭、钽合金、钽条等产品。 钽金属产品下游应用场景广阔,涉及终端产品粗略可分为 5 大类,分别为添加物、靶材、表面声 波的滤波器、电容器、钽加工材,下游应用涉及光学玻璃、玻璃表面涂层、电子产品应用、航空 零件、化学设备、半导体、硬质合金,近几年中国随着医疗体系的逐渐健全。

  从产品大类划分,钽产品可以分为钽及其合金,钽碳化物,钽氧化物和钽醇盐。目前钽制品下游 占比最高的产品为电容器,约占到全世界钽产量的 60%。钽具有非常优秀的物理及化学性质,其 下游应用领域十分广泛,在对于材料有严格要求的应用领域都能看到其身影。钽及其合金的应用 包含电容器、耐高温制品、靶材、武器、耐腐蚀制品、航空航天工业、捕气剂;钽碳化物主要用 于硬质合金,因为钽具有极强的抗腐蚀能力,碳化钽可以提高刀具、磨具的硬度、强度、熔点, 但是由于钽碳化物的成本较高,国外经常使用钽铌复合碳化物替代单一的碳化钽;钽氧化物主要 用作制造人工晶体、催化剂、靶材,钽醇盐用作陶瓷材料。

  钽金属产品价格、附加值随着产业链逐步向下游递增。从产品价格端看,我们对比钽矿、氟钽酸 钾、氧化钽、钽条、钽锭、钽粉价格,可发现钽的产品附加值是随着产业链向下游递增的。从单 价看,3%-9%钽矿最低到岸价为整个产业链价格底部,2018-2021 年分别为 222.09、164.83、 147.39、173.92元/公斤;湿法冶炼初步加工后产生氟钽酸钾和氧化钽两种产物,氟钽酸钾的价格 显著高于钽矿价格,根据国泰集团披露的氟钽酸钾售价,2018、2019 年分别为 292.98、504.74 元/公斤,湿法冶炼的另一种产物氧化钽价格更高,2018-2021 年 99.5%江西普通级氧化钽最低价 分别为 1762.41、1332.15、1288.53、1383.65 元/公斤,价格显著高于前三种产品;而目前中游 产品价格最高的为钽粉,2018-2021 年江西 100kv 钽粉最低价分别为 6430.04、6408.01、6625.3、 7114.74 元/公斤。 从单吨毛利端看,氟钽酸钾

  世界钽工业的发展开始于上世纪 20 年代,以西方发达国家为首,而中国的钽铌工业始于上世纪中 期,50年代中国开始进行基础研究,60年代开始逐步采选、冶炼、加工以及应用生产,初期的冶 炼、加工生产规模、技术水平、产品档次、质量状况都较为落后。20 世纪 80 年代前,钽基本为 军用材料,后开始进入民品范畴。20 世纪 90 年代开始,中国的钽铌工业与世界的钽铌工业接轨, 呈现快速发展的态势。进入 21 世纪后,中国钽铌工业企业数量渐增,产能不断扩张,工艺技术提 升,产品不断更新,在国际的行业地位逐步提升,市场格局发生新的变化。

  目前钽加工的世界竞争格局已成型,三大巨头垄断加工行业,分别为美国的 Cabot、德国的 H.C.Starck 的钽子公司 Taniobis,中国的东方钽业。Cabot 与德国 H.C.Starck 发展早于东方钽 业,通过不断兼并重组,均已发展成国际化企业,产业布局广,涉略金属多样化。20 世纪 80 年 代中期,德国 H.C.Starck 公司兼并了美国 NRC 公司及日本 V-TECH 公司,美国 Cabot 公司兼并 了日本昭和电工钽生产相关资产,1989-1990年,美国FANSTEEL公司被泰国的TTA公司收购, 1995 年德国 HCST 公司又兼并了泰国 TTA 公司,从而在国际上形成了德国 HCST 公司、美国 Cabot 公司两大体系集团, HCST 钽铌公司于 2020 年宣布未来将以 Taniobis 品牌进行经营。东 方钽业则走更加专业化的路线 年在深交所上市后,东方钽业发展迅速,2010 年钽丝已 经在国际市场占到 60%份额,钽粉占国际市场 25%以上,技术水平也已经达到世界级先进水平。 两大国际巨头加上中国东方钽业确立钽加工行业竞争格局。

  国际:钽金属加工行业全球主要以三大体系为主,国内市场集中度高,东方钽业占据龙头位置, 地位不可动摇。目前全世界每年只有少数国家能够进行钽金属的工业规模化生产,其中主要的生 产企业为美国的 Cabot、德国的 H.C.Starck、中国东方钽业,主要的消费国为美国、日本、德国 等。从东方钽业的配股说明书显示,H.C.Starck 是世界上最大的难熔金属粉末生产商,钽粉的全 球市占率位居世界第一,东方钽业钽粉市占率在 25%之上,钽丝在 60%之上。 营收:Cabot、H.C.Starck 都已经发展为大型化工国际企业,其收入结构较为复杂且披露信息较 少,我们选取 Cabot 高性能化学品业务(包含钽金属加工业务)与东方钽业的钽铌及其合金制品 业务的营收进行对比,2017-2021 年 Cabot 高性能化学品营收分别为 60、71、70、64、74 亿元, 东方钽业分别为 5.95、7.74、5.61、5.8、7.74 亿元,两家公司体量相距较大,2017-2021年东方 钽业钽金属业务占 Cabot 高性能化学品业务占比分别为 9.92%、10.9%、8.01%、9.06%、 10.46%。中国东方钽业与美国 Cabot 在营收体量上还存在较大差距。

  毛利率:2017-2021 年 Cabot 总毛利率分别为 24%、24.09%、20.53%、19.13%、23.44%,东 方钽业总毛利率分别为 1.29%、15.19%、14.63%、18.22%、22.55%,从两家公司总毛利率分 析,盈利能力相近,近五年来东方钽业的毛利率呈现快速上升态势,主要得益于业务结构的调整, 降低毛利率低的钛合金业务,提高盈利能力较强的钽及其合金业务。东方钽业的钽业务毛利率近 五年增速显著,自 2017 年 13%上升至 2021 年 22.38%。

  国内:国内的钽铌加工行业集中度高,东方钽业为绝对龙头。国内的钽铌工业源于军事国防的需 要,产业布局以三线城市为主,全国按照地理位置分为一、二、三线:“一线”指东北及沿海各 省,“三线”指长城以南、京广线以西的内陆地区,“二线”指介于一、三线之间的广大地区。 由于钽铌属于稀有金属,钽铌冶炼技术主要集中于现有厂商手中及少数研究机构,潜在进入者相 对较少。 国内目前有约 15 家钽铌冶炼加工企业,东方钽业与广东肇庆多罗山蓝宝石稀有金属有限公司、广 东从化钽铌冶炼厂、湖南株洲硬质合金有限公司、江西九江有色金属冶炼厂组成国内钽铌冶炼的 主要力量。相比国内其他冶炼企业,东方钽业具有绝对优势,2022 年东方钽业钽粉产能达 550 吨 /年,钽丝为 80 吨/年,远超过其他企业。

  钽为难熔金属,属于难加工材料,加工技术难度较一般有色金属高出很多,难熔金属制品的用户 往往对质量的要求较高,并且与供应商之间的关系更加持久,新供应商往往需要较长的时间才能 够获得用户的认可。中国钽加工行业已经发展近 70 年,传统技术已经成熟,目前行业内企业均在 往高端化转型,技术门槛高且需要持续的工艺积累。钽粉的制作工艺主要分为生产及提纯两环节, 生产为还原钽粉,提纯为原生钽粉的酸浸、水洗以及降氧三个提纯工艺,具体划分为六个步骤。

  生产制作钽粉的第一步为还原钽粉。还原钽粉的方式大致可以分为四种类,分别为氟钽酸钾钠还 原法、氧化钽镁/钠还原法、均相还原法、氧化钽电脱氧法(FFC 法),目前市场上仍以氟钽酸钾 钠还原法为主流,也被称为湿法冶金。氟钽酸钾钠还原法需要经过 8 个步骤,分别为磨矿、添加 氢氟酸和硫酸进行分解后,在矿浆中萃取,萃取后将得到钽液与残液,钽液再经过合成、冷却结 晶、过滤洗涤、烘干后得到氟钽酸钾。目前市场上大部分加工商仍使用氟钽酸钾钠还原法,该方 法于1960年就被提出,是采用氟钽酸钾和金属钠为原料,在反应过程中加入卤素盐或卤素盐混合 物作为稀释剂制备出钽粉。这个化学工艺为放热反应,开始反应后即放出大量的热,温度会急剧 升高,反应剧烈。这个环节的工艺参数在于通过控制反应的温度来控制反应的速度。此种方法制 备成本较低,但是能耗大,环境污染大,并且由于反应在高温中进行,钽粉的晶粒快速生长,容 易导致钽粉的平均粒径较大,不适合制作高比容电容器,收率也容易下降。

  还原方法较为出名的还有氧化钽镁/钠还原法,由德国 Starck 公司开发,能得到更高纯度的钽粉。 此方法是在 800 度以上的高温环境把金属镁气化,再利用气化的镁对于氧化钽进行还原反应,即 可得到细小的金属钽粉末。这种制备方法得到的钽粉有粒度分布可调、纯度高、比容高和表面形 貌可控等优点。此类方法制备的钽粉氧和镁含量都较高,但是铁、镍等金属杂质含量比氟钽酸钾 钠还原法得到的钽粉低。这种技术方法目前对设备的要求较高,核心技术只掌握在少数龙头中。 目前市场上还有均相还原法、氧化钽电脱氧法,但是由于这些方法都还未得到非常良好的应用, 均存在一些仍需解决的问题,故市场仍以氟钽酸钾钠还原法和氧化钽镁/钠还原法两种方法为主流。

  制作钽粉的第二步为提纯除杂环节,包括水酸洗工序、热处理工序、降氧工序。目前常用的除杂 工艺包括酸浸和水洗,其研究对象包括酸洗溶液的配比、温度、搅拌速度、搅拌时间和水洗等关 键步骤。根据2021年苏龙兴发表的《金属钽粉的生产及提纯工艺进展》论文显示,除杂过程中的 金属杂质主要包括铁、镍、铬、铜,非金属杂质包括碳、氧、硅等,一般情况下,铜、铁、镍、铬的金属杂质活性较高,容易通过酸溶液洗涤,而碳、氧等非金属杂质因为活性弱,且大量存在 于空气中,不可避免会重新污染已经提纯的钽粉,因此非金属杂质的除杂一直是技术难点。 美国 Cabot、东方钽业目前为除杂工艺做的最优秀的加工商,Cabot 于 1996 年曾公开其制备钽粉 的方法,其在酸洗流程中采用 15%的硝酸与 2%的氢氟酸先后酸浸,可以得到 Scott 密度最高为 18 /3,90%的颗粒粒径尺寸低于 55μm 的钽粉。中国东方钽业的工艺技术也已达到世界前列。 东方钽业不断针对性地在装置、水洗条件和酸洗条件方面做出优化和改善,自研水洗和酸洗装置。

  目前行业内高端技术仍掌握在三大巨头手中,中国、美国、日本为专利申请量前三名的国家, Cabot 为申请片状钽粉专利数量最多的主体,但是随着届满和未缴年费失效,目前仅拥有 5 件专 利权,东方钽业是中国唯一生产销售片状钽粉的主体,现有效专利有 11 件。 截至 2022 年 8 月 12 日,东方钽业仍在授权范畴的专利数量达到 99 个。2022 年 7 月 15 日公司 申请发明公布专利——高纯钽粉及其制备方法,此申请涉及一种高纯钽粉及其制备方法,该高纯 钽粉的 W、Mo、Nb 含量之和<0.6ppm,Mg 含量<1ppm,氧含量<600ppm,可用于制备高纯 钽靶;2018 年 2 月 6 日,东方钽业被授权通过专利——一种高纯钽粉及其制备方法,本发明涉及 一种高纯钽粉及其制备方法,该钽粉的 GDMS 分析纯度大于 99.995%。优选地,该钽粉的氧含 量不高于 1000ppm,氮含量不高于 50ppm,氢含量不高于 20ppm,镁含量不大于 5ppm,且粒 径 D50

  3.1 上游景气度:钽矿价突破上轮峰值,原材料价格或小幅下 降,整体仍维持高位

  钽属于稀缺金属,世界已探明储量约为 14 万吨,其中澳大利亚与巴西占比最高,分别占世界储量 的 70.71%、28.57%,中国仅占世界储量 0.04%。根据 USGS 披露,2021 年世界钽矿产量总量 为 2100 吨,刚果(金沙萨)产量世界最高,约为 700 吨,占世界产量 34.13%,其次为巴西,巴 西产量为 470 吨,占世界产量 22.92%,卢旺达产量排名世界第三,约为 270 吨,占世界总量 13.16%,三个国家加总占世界总量超70%。中国2021年钽矿产量为76吨,占世界总量3.71%, 中国钽矿资源相对于巴西,澳洲,部分非洲国家来说较为稀缺,东方钽业曾公开披露,国内钽铌 矿石原材料 90%以上依赖进口。

  目前澳大利亚拥有世界上最大的探明钽储量,主要分布在格林布什矿山与沃吉纳矿山,自 19 世 纪 80 年代以来,Greenbushes 和 Wodgina 矿山一直通过伟晶岩生产钽。格林布什和沃吉纳均 属于 LCT 伟晶岩矿床类型,钽矿资源品位相对较高,格林布什矿山矿石资源量(含钽元素)达到 1.35 亿吨,平均五氧化二钽品位为 0.022%,沃吉纳矿山钽矿矿石资源量达到 8650 万吨,平均品 位为 0.032%。2007 年之前,澳大利亚为世界最大的钽矿供应商,但是 2007 年之后,世界上最 大的钽矿供应商、澳大利亚的瓜利亚家族(Sons of Gwalia)有限公司破产,钽矿的生产地从澳大利 亚、巴西等投资管理风险较低、采用先进开采技术和完善加工冶炼设备的国家逐渐转移到投资管 理风险较高、采用原始手工作坊采矿和国家间供应链很不透明的非洲国家,如刚果(金)和卢旺达。

  短期内钽矿供给难以扩张,中长期扩产趋势明显。钽矿常作为伴生矿依附于体量较大的矿产品, 大多在尾矿端提炼产生。考虑到西澳矿山受到锂矿需求影响而大幅扩产与非洲为最大的钽矿出产 区,下面我们着重分析两地的钽矿扩张情况。 澳洲:西澳地区钽矿主要来源于 Wodgina 和 Greenbushes 两座矿山,这两座矿山同为世界著名 的锂矿山,分别具有锂矿产资源 169 亿吨、223 亿吨,氧化锂品位分别为 1.47%、1.39%,钽矿 的资源体量、品位与锂矿相比是相对稀缺的。2007 年之前,澳大利亚矿业公司 Sons of Gwalia 生 产的钽矿量近全球一半,2004 年由于其金矿开采部门的失误,Sons of Gwalia 被迫行政接管,而 后钽矿被风险投资基金购买,而且生产仍像以前一样继续进行,采矿已从露天开采转移到地下开 采,开采费用大幅上升。好景不长,2008 年成本上升和矿石品位下降迫使 Sons of Gwalia 暂停运 营,全球钽总供应量急剧下降。之后 Talison Minerals 斥巨资 2.05 亿美元购买了 Sons of Gwalia 的 Wodgina 与 Greenbushes 钽业务,但是由于钽价大幅下跌而暂时关闭了 Wodgina,而后于 2011 年开放,但是不到一年后再次关闭。Global Advanced Mining 于 2018 年再次宣布,计划一 年内重启 Greenbushes 钽业务生产,故 2018 年后,Talison Lithium(天齐锂业占 51%,ALB 占 49%)继续在 Greenbushes 开采锂,GAM 同时进行钽业务。钽金属作为锂矿的伴生矿,其供给 与锂矿资源的开采具有高度相关性,故为了确认锂矿资源的开采是否会对钽矿资源造成较大的供 给端影响,我们从扩产产量以及步调两方面进行分析。

  中长期来看,扩产趋势明显。根据 USGS 历史数据显示,2000-2007 年澳大利亚的钽产量约为 50%-65%,后面因为 Sons of Gwalia 破产,产能直线 年才慢慢回到个位数的占 比。2021 年澳大利亚钽矿产量在世界占比仅为 2.95%,GAM 于 2022 年在其官网曾披露,西澳的 钽供应的增加将在未来 2-3 年达到全球初级钽精矿供应的 30%-40%,这说明未来 2-3 年钽精矿的 供给将大幅增加,若要达到 30%的占比,按照 2021 年产量计算澳大利亚供给须达到 630 吨,与 2021 年 62 吨产量相差非常大。故我们可以推测,中长期来看,未来 2-3 年西澳钽矿将有非常大 幅度的扩产。

  由于钽矿品位低、资源少等因素,短期内钽矿供给难以扩张。两座矿山所属企业 Albemarle 在 2021 年报中披露信息“在收购 Wodgina 后,Wodgina 矿暂停了锂辉石的生产,预计 2022 年 Q2 重新开始生产,矿山投产的延迟将会影响锂矿等相关产品的市场价值。”由于市场上关于钽矿的 产能信息十分有限,我们采取市场上公布的锂矿产能来测算钽矿产能。西澳主要生产钽矿的仅有 Greenbushes 和 Wodgina 两座矿山,2022Q1Greenbushes 披露锂精矿产能约为 32 万吨,在整 个 Greenbushes 中具有钽元素的资源比上锂元素的资源为 1.35 比上 169 亿吨,得到钽元素资源/ 锂元素资源约为 0.008,钽品位比上锂品位为 0.022,将锂精矿产能乘上前两个指标,故推测 2022Q1 钽矿新增产能为 40.46 吨,同理,2022Q3Wodgina 新增产能为 21.11 吨,预计 2022 年 澳大利亚可新增 61.57 吨钽矿。此增量与 2021 年全球总产量 2100 吨相比微不足道,故我们推断 短期内澳洲锂矿的扩产对钽供应影响较小。

  非洲大部分的钽铌矿资源也是以伴生矿的形式产出的,单独成矿较少,大多作为副矿物加以开发 综合利用。现阶段大规模开采的铌钽矿不多,受到天气、硬件设施不足等外在影响因素,大部分 矿床仍处于搁置或停业状态,非洲目前仍是以手工和小规模采矿为主,特别是卢旺达、刚果(金) 仍是靠手工开采。中国地质调查局发展研究中心于2021年研究表明,当地人还会用手来挖掘溪流 中的钽铁矿砂矿石,再用平底锅淘选钽铁矿石。 澳洲钽矿占比下降后,随之而来的是非洲的崛起。非洲中部的手工和小规模矿山能如此迅速地起 飞原因是与澳大利亚和巴西的硬岩采矿高成本相比,非洲中部的矿床风化程度高,这使其土质相 对较软,开采成本低。当岩石随着时间的流逝而自然分解时,含钽的钽铁矿晶体基本上保持完好 无损。此类岩石可以通过简单的洗涤过程进行处理,并且可以生产高达 85%的钽,其回收率远高 于那些必须将主体岩石爆破并压碎母岩提出钽矿物的回收率,这种处理方式回收率仅剩余 50%至 60%。手工矿每周只能生产几十公斤的矿石,虽然这些手工和小型矿山本身量少,但整体来看, 它们仍构成了市场的重要部分,因为它们供给弹性大,大部分的 “流水作业”都能在瞬间通知下 停产,从而可以在价格一上涨便增加供应,反之亦然。这样做可以进一步提高市场稳定性。 一些在刚果(金)投资的矿产企业从收购矿山做起,从探矿权开始,通过勘探、矿山建设、开采, 建立稳定的矿石生产源头,保证矿石的供应和冶炼厂的生产,从而形成稳定的产业链,但是这一 系列的准备工作需要一定的时间才能完成。故我们推断,短期内非洲钽开采的扩张幅度难以影响 全球钽供应情况。

  综上所述,短期 1-2 年,供给难以大幅扩张,中长期西澳、巴西、非洲将会不断矿山开采工业化, 扩产计划预计在未来 2 年后逐步放量。

  钽矿对于中国来说,为相当稀缺的资源,目前钽矿仍进口为主,由于中国钽矿资源少,品位低, 开采成本高等因素,短期内原材料进口趋势难以改变。 自然资源部中国地质调查局曾经针对关键矿产领域展开研究,研究发现,我国过铝性岩浆系统和 碱性岩-碳酸岩岩浆系统的铌钽矿床存在“时空分离、交替成矿”的成矿地质特征,过铝性岩浆系 统成矿作用主要发生在具有巨厚复理石沉积的造山带,碱性岩-碳酸岩岩浆系统成矿作用主要发生 在深大断裂带或裂谷区。在这样的成矿背景下,与世界上的同类型铌钽矿产资源相比,中国的铌 钽矿产资源品位低,共生矿物复杂,选冶困难,开发利用难度高。我国应加大寻找高品位的花岗 伟晶岩型铌钽矿床,重视钨锡矿床伴生铌钽矿产资源的综合利用。

  根据原宁夏东方有色金属集团的董事长何季麟先生2006年写的《中国钽铌工业的现状与发展》统 计,中国的钽储量为 5.55万吨,储量最多的为内蒙扎鲁特 801矿,五氧化二钽含量为 2.15万吨, 钽铌占矿石比例为 0.2485%,相对其他矿钽铌含量占比高,储量第二的矿山为江西宜春钽铌矿, 五氧化二钽储量为 1.765 万吨,钽铌占矿石比例为 0.0187%,储量第三的矿山为湖南香花岭 430 矿体,五氧化二钽储量为 0.553 万吨,钽铌占矿石比例为 0.0257%。 中国钽铌资源的特点是矿脉分散、矿物成份复杂、原矿中钽铌品位低, 钽铌矿物嵌布粒度细, 因此 单一钽矿经济资源不多。从开发利用的角度分析,我国钽铌资源主要有三大特点:

  第一, 单一矿床少,共伴生矿床多,综合利用价值大。例如我国白云鄂博铁-稀土-铌综合性矿 床既是我国最大的铌资源占全国铌储量的 70%以上。白云鄂博铌矿物嵌布粒度细,分散 程度高,目前对铁和稀土的回收较为有效,铌矿物的回收利用率则较低。可可托海矿区 是国内著名的大型稀有金属花岗岩矿床,富含锂、铷、铯、铍、铌、钽等,目前,可可 托海矿区主要产品有锂辉石、绿柱石、钽铌矿,此外还回收了云母和长石。福建南平大 型花岗伟晶岩钽铌矿床,含氧化钽 0.03%,并伴有锡矿物,非金属矿物主要是长石、石 英、云母等,目前该选厂除获得钽铌精矿和锡精矿外还从尾矿中回收了占选矿厂原矿处 理量 50% ~ 55% 的长石粉,矿产资源综合利用率达 65%,基本上实现了资源的整体开 发利用,社会效益、经济效益显著。江西宜春钽铌矿体属钠长石化、云英岩化、锂云母 化花岗岩,该矿是中国目前钽、铌、锂的主要原料基地之一,主要产品有钽铌精矿、锂 云母精矿以及长石粉。

  第二, 矿石品位低,钽铌矿物多与其他矿物密切共生。我国规定的钽铌矿床储量计算的最低工 业品位指标为(, )25品位 0.016%,明显低于国外主要的钽铌生产国。大部分钽铌 矿床钽铌品位都接近或仅略高于最低工业品位, 55基本无品位超过 0.02%,25 品位超过 0.1%的也仅有个别矿山。由于矿石钽铌品位低,选矿比势必会很高,使得多数 钽铌选矿厂的选矿回收率介于 40% 到 65%之间。

  第三, 分布较为集中,有利于建设规模较大的采选冶联合企业。铌矿分布高度集中,内蒙古白 云鄂博、扎鲁特旗巴尔哲和湖北竹山庙垭等 3 大矿区的铌资源约占全国铌储量的 96%; 钽矿主要分布在江西、内蒙古、广西、湖南、广东等 5 省区,宜春钽铌矿床、扎鲁特旗 巴尔哲矿床和广东泰美钽铌矿床占我国探明钽资源的一半以上。

  (3) 钽价历史周期:钽矿价格已突破前一轮周期峰值,价格或小幅下降,整体仍维持高位

  钽矿价格呈现极强周期性,短期来看供需错配是价格波动的主因,长期来看需求为行业发展的主 要驱动力。钽矿石为全球一体化的市场,对比国内与国外市场价格可以发现,伦敦战略金属市场 的钽铁矿 30%-35%价格与国内的钽铁矿 30%-35%价格走势几乎一致,国内钽矿石价格略低于伦 敦金属市场的定价,其余不同品位的钽矿石到岸价走势也基本与国际国内均价走势一致。为研究全球市场的情况,我们选取具有全球代表性的伦敦战略金属市场的钽铁矿 30%-35%价格作为锚定 价格。整理近 15 年的钽矿价格趋势,我们发现钽矿石价格与世界钽矿年产量呈现一定相关性, 2005-2007 年、2011-2016 年、2018-2021 年钽矿石价格与世界钽矿年产量反向关系显著,而 2007-2011 年、2016-2018 年钽矿石价格与世界钽矿年产量走势趋势正相关。 钽矿石的价格走势可以判断当前供需关系,供过于求时价格下降,供不应求时价格上升,选取数 据频率为年消除指标之间的滞后效应。我们可以观测得到,钽矿石价格与产量走势呈现正相关的 年份对应的价格区间基本为价格开始上行的区间。我们认为,钽矿石价格走高意味着当前矿石供 不应求亦或供需关系紧张,故钽矿石生产商将增加采矿力度,提高产能,以至于供给提升后供需 关系转为宽松,矿石价格将下降,矿石价格下降带来的便是产能过剩,价格继续下降,价格大幅 下降后,部分生产商因为成本压力被迫产能出清,价格进一步下降,直到产能出清截止,矿价跌 到价格下限,待下一波需求提升,进入下一个周期。故在新一轮周期的开始大多伴随着产量与价 格齐升的情况,我们可以以此判断现在是否处于新周期的初期。

  选取 2005-2021日频钽矿石价格走势,周期性依然显著。2009年后钽矿石价格迅速上升,迎来了 历史第一波价格高点,按照周期性质,我们将 2010-至今的价格走势划分为四轮周期。 第一轮周期(2010-2013):2010 年至 2011 年中期,伦敦战略金属市场的钽铁矿 30%-35%钽矿 价格从 2009 年 11 月的 35 美元/磅涨到 2011 年 6 月的 135 美元/磅,涨幅高达 285.71%,此次价 格达到历史最高值 135 美元/磅。这轮周期的驱动因素为金融危机后经济的复苏,下游电子行业需 求旺盛,USGS 数据显示,2010 年美国对于钽的表观消费量增加 150%,并且伴随 2008 年西澳 Wodgina 矿山的停运,2009 年加拿大 Tanco 矿山的停运,莫桑比克 MARROPINO 进入维修状态, 上游供给无法满足下游需求的爆发,故钽矿石价格迅速上升。2012 年多德-弗兰克冲突矿产法案 再次将钽矿价格推至高点。2012 年 8 月 22 日,美国证券交易委员会(SEC)宣布采用根据《多 德·弗兰克华尔街改革和消费者保护法案》第1502条制定的“冲突矿产”最终规则(“冲突矿产 规则”),要求美国所有上市公司每年必须提交关于产自刚果民主共和国 (DRC) 冲突矿产的使用 情况的报告,禁止使用来自非人道主义国家采取的矿石,冲突矿产一般包括钽、锡、钨和金矿 (统称为 3TG),此条款极大程度影响上游钽矿供应来源,在极短时间降低合法钽矿的供应量, 将钽矿价格再次推至高点。 2012 年美国钽表观消费量仅为 2011 年的 50%,2013 年再次下降, 下游需求的萎缩导致在高点的钽矿价迅速跌落。

  第二轮周期(2014-2016):这一轮周期属于小周期,也可涵括进第一轮周期。2014 年,钽矿行 业进行深度整合,整体市场需求低迷,但是由于 Wodgina、Tanco、Kenticha 仍处于停产状态, 原料供给下降,钽矿石价格依然坚挺,2014 年上半年呈现小幅上涨态势,钽铌加工品销售价格倒 挂,部分钽铌冶炼企业开工不足。2015 年,需求持续低迷,国际市场深度调整,行业整合重组, 市场持续低迷萎缩,钽矿价格产能过剩,价格持续下跌 ,2016 年进入行业低谷。 第三轮周期(2017-2020):2017 年经济回温,维持低速增长,2017 年美国钽表观消费量增长 44%,澳大利亚的 bald hill 锂和钽矿已经获得全部资金,西部的澳大利亚预计将于 2018 年开始生 产,ball hill 预计每年生产约 220 吨五氧化二钽;2018 年美国钽表观消费量增长 27%,西澳大利 亚两家公司于 2018 年也投入生产钽精矿,bald hill 锂钽矿于 4 月开始生产,另一家生产 pilgangoora 锂钽项目并于 9 月完成第一批精矿的装运;委内瑞拉政府 18 年 5 月首次出口国家的 铌钽精矿。2018 年,全球的经济遭受到波折,世界经济增速放缓,需求减少,18 年下半年钽价 到达拐点,需求未能支撑价格到达第一轮周期高点。2020 年受到疫情冲击,受到需求严重影响价 格跌至周期低点,而此时西澳的锂矿出清完毕,钽矿供给下降,钽矿价格小幅上涨。 第四轮周期(2021-至今):2021 年后疫情时代经济回温,下游电子业,5G 基站等应用对于钽需 求迅速增加,价格再次上升。目前伦敦战略金属市场钽铁矿 30%-35%价格已经突破前两轮周期 峰值,且呈现稳定的价格波动。

  钽电容在钽金属下游应用产品总量中占比最高,选取国内钽电容的总贸易额与钽矿价格走势对比, 我们惊喜地发现二者之间呈现较高关联度,且近五年来钽矿价格显著滞后于钽电容贸易额约 3-6 个月。故我们认为,中国钽电容产品贸易总量与全球钽矿价格具有较高关联性,中美的钽需求量 均与全球钽矿价格走势相关。截止至 2022 年 7 月,中国钽电容进出口总量为 123.67 吨,环比下 降 3.42%,同比下降 15.13%,今年上半年钽电容进出口量环比下降 8.68%,同比下降 4.51%, 而我们反观去年 21 年上半年钽电容进出口总量同比上升 43.78%,下半年同比上升 18.22%。故 伴随着 22 年电子业景气度的回落,钽矿价格或将会小幅下降,但是由于供给端短期新增产能难 以释放,需求量同比下降幅度小,总体钽矿价格较为坚挺,仍会维持高位。

  综上所述,钽产业链上游端钽矿石的价格走势与供需关系高度相关,根据前三轮周期的经验,钽 矿石周期大约为 3-4 年,价格上行期约占一半时间,目前伦敦战略金属市场钽铁矿 30%-35%价格 已经突破前两轮周期峰值,伦敦战略金属钽铁矿 30%-35%价格受到通胀影响,目前仍维持高位 113.98 美元/磅,而中国钽矿到岸价格已经小幅回落,受到全球电子业景气度下滑的影响,预计 短期内价格将小幅下跌,整体仍维持高位。

  钽矿价格上行能够推动钽中游加工品单吨毛利提升。中游钽加工品的定价模式通常为“成本加 成”,而盈利的本质为赚取加工费,加工费会随着企业的议价权变动而波动,而加工费的多少从 根本上会影响企业的利润,故我们需关注产品的毛利是如何变化的。目前国内中游加工商主要以 东方钽业和稀美资源为主。其中,氟钽酸钾与氧化钽加工公司以东方钽业和稀美资源为主,钽粉 加工公司主要以东方钽业为主。在第三轮周期中,2017 年至 2018 年 9 月钽矿价格 持续上行,2018 年 9 月至 2019 年 9 月价格下行,对应至公司年报披露的年毛利率可以佐证前文 观点,在钽矿价格持续上行的阶段,公司钽金属制品的毛利率从 2017 年 13%上升至 2018 年的 21.08%,而当钽矿价格下行后,公司钽制品毛利率开始下行,2019 年仅为 14.08%,2020 年钽 矿价格波动明显,总体呈现小幅上升趋势,2020 年钽金属制品毛利率上升至 20.33%。故我们推断,钽矿价格的波动对于钽中游加工商具有明显影响,且当上游矿产价格上行时,钽加工品毛利 率也会上行。

  为了验证上述观点的非偶然性,我们选取国内另一家中游代表公司稀美资源作为研究对象,将钽 产业链上的钽矿价格与氟钽酸钾、氧化钽、钽条的单吨毛利进行对比,可以发现 2016-2017 年钽 矿价格上行时,中游产品氟钽酸钾、工业级氧化钽、高纯氧化钽、钽条单吨毛利均呈现上升趋势, 但是中游加工费是有上限的,并不会随着上游原材料价格上升而不断上升,而当2019年上游钽矿 价格下行时,中游产品单吨毛利下跌。故我们可以推定,原材料价格维持高位利好中游加工品钽 粉钽条,钽粉钽条单吨毛利能够提升。

  3.3 中游库存:东方钽业钽铌加工品库存 21 年同比下降 10.97%

  从量的层面分析,钽制品在近 3 年以来呈现稳定上升的趋势, 2021 年东方钽业钽铌加工品库存 较2020年同比下降10.97%。2019-2021年东方钽业钽制品营收占公司总产品占比分别为93.31%、 85.69%、97.42%,因为东方钽业披露的产销量为加工制造业,2019-2021 年钽合金产品占公司 营收非常大,故可以推断公司的主要产销量来源为钽金属加工制品。2019-2021 年东方钽业加工 制造业产量分别为 295.84、375,99、416.98 吨,CAGR2 达到 18.72%,销量分别为 312.67、 334.87、423.04 吨,CAGR2 达到 16.32%。

  从需求端看,钽粉进出口贸易总额与总量呈现明显增长的态势。2017-2021 年钽粉进出口总额分 别为 5975、8194、5836、5094、6693 万美元,2021 年同比增长 31.38%,2017-2021 年钽粉进 出口总量分别为 158、188、143、133、175 吨。钽产业链具有明显周期性,2019、2020 年下游 需求低迷,整体市场钽价走势下跌,进出口总额总量下跌,2021 年经济回温,进出口总额同比增 长 31.38%,总量同比增加 32.03%。 钽金属因为具有优秀的物理与化学性质,下游应用广泛,主要用于制作电容器用粉、钽轧制成品、 化工、冶金级粉末、未锻轧金属、废钢、钽锭、碳化钽等。其中电容级钽粉是钽的最重要用途, 世界上钽金属的产量 24%用于钽电容的生产上,其余钽轧制成品、化工、(冶金级粉末+未锻轧 金属+废钢)、钽锭、碳化钽等分别占 22%、18%、17%、12%、7%。

  我们预测 2021-2025 年全球钽电容市场规模分别为 1816.82、1848.88、2045.87、2262.85、 2491.01 亿元,对应全球钽电容所需钽粉为 2148.15、2186.06、2418.98、2675.52、2945.28 吨, CAGR4 为 8.21%;2021-2025 年中国钽电容市场规模分别为 67.50、70.56、73.73、77.07、 80.51 亿元,对应中国钽电容所需钽粉为 263.26、275.19、287.55、300.56、314.00 吨, CAGR4 为 4.51%。 钽粉下游应用中,钽电容为占比最高的应用产品。何为钽电容呢?钽电容隶属于特定钽金属材料 制作的电容器,电容器是三大被动电子元件之一,是电子线路中必不可少的基础电子元件,约占 全部电子元器件用量的 40%。根据材质进行分类,电容器产品可以分为陶瓷电容器、铝电解电容 器、钽电解电容器和薄膜电容器,在全球电容器市场产品结构中,钽电容器占 8.11%,而在中国 电容器市场中钽电容占比为 5.63%,略低于世界的水平。钽电容尽管在电容器中占比较低,但是 其具有自身非常鲜明的特点,其适用于储能、滤波等电路,大量用于高可靠电子设备。

  钽电容为钽加工产品下游应用占比最高的产品。根据宏达电子公式公告显示,钽电容下游主要由 民用和军用两部分组成,民用涉及通信、安防、电气、仪器仪表、电子雷管、家用电器、民用航 空等工业及消费电子领域;军用方面,国际军工产业的不断发展,电子信息控制的武器不断推出, 中国军用产品对钽合金和钽电容需求庞大。根据宏达电子公司公告, 2020 年中国钽电容下游需 求,民用占比 64%,军用占比达到 36%。

  国家安全越来越受到重视,2022 年中国国防费预算同比增长 7.1%。回顾过去 10 年中国国防支 出,每年均呈现增长态势,且同比增速不低于 5%,2022 年全国财政安排国防支出预算 14760.81 亿元(其中,中央本级安排 14504.50 亿元),比上年预算执行数增长 7.1%。和武警部队 代表团新闻发言人吴谦在增加国防费的四大用途中,提及“按照军队建设“十四五”规划安排, 全力保障规划任务推进落实,加快武器装备现代化建设”。钽电容作为军事武器中必要的零部件, 其需求势必会得到一定提升。对比中美的国防支出占 GDP的比重,中国国防占比是显著低于美国 的国防占比,2017-2021 年美国国防费用占 GDP 分别为 3.07%、3.07%、3.2%、3.41%、3.32%, 而中国国防占比仅为 1.25%、1.23%、1.23%、1.27%、1.19%。 7 月 29 日,外交部发言人赵立 坚表示,当前世界百年变局和世纪疫情交织叠加,全球战略安全环境不断恶化。我们预计,我国 对于国防国家安全将会越来越重视。 当前高端电子产品都走小型化、智能化路线,对电容器的要求很高。在高端电子产品领域,其他 电容目前还无法完全替代钽电容器。尤其是在 iPad 平板电脑,智能手机、笔记本电脑、电子书等 便携式产品的拉动下,片式钽电解电容器的需求旺盛。2017-2021 年片式钽电容器贸易总金额分 别为 8.28、9.72、8.34、9.18、12.01 亿美元,CAGR4 为 9.77%;2017-2021 年片式钽电容器贸 易总量分别为 1324.82、1481.03、1173.26、1242.49、1608.67 吨,CAGR4 为 4.97%。短期来 看电子业景气度有所下滑,但是总体景气度仍维持历史高位。

  根据中国电子元件行业协会电容器分会数据统计,2015-2020 年中国电容器行业市场规模分别为 880、936、992、1045、1102、1160 亿元,钽电解电容市场规模分别为 54.8、57.5、58.7、 60.8、62、64.5 亿元,计算可得钽电容占电容器总额规模分别为 6.23%、6.14%、5.92%、 5.82%、5.63%、5.56%,钽电容占比趋于稳定,故我们选取 5.56%作为钽电容的占比。通过大量 的数据比对,我们发现全球钽电容市场规模与全球手机出货量、中国大陆智能手机出货量、全球 PC出货量以及全球平板出货量加总值增速趋于一致,钽电容市场下游消费电子为最高占比的应用 场景,故我们通过IDC针对四项产品的未来增速预测得出钽电容未来的年增速。根据测算,2020- 2025 年四项产品加总出货量同比增速为-3.26%、6.26%、-6.24%、3.43%、3.38%、2.8%,故得 出钽电容全球增速分别为 4.61%、13.2%、1.76%、10.65%、10.61%、10.08%。

  (2)钽靶材所需钽粉:预估 2025 年全球钽靶材所需钽粉可达 544.2 吨,CAGR4 达 9.04%

  我们预测 2021-2025 年全球钽靶材市场规模分别为 23.13、25.18、27.44、29.94、32.70 亿元, 对应全球钽靶材所需钽粉为 385.03、419.12、456.75、498.29、544.20 吨,CAGR4 为 9.04%; 2021-2025 年中国钽靶材市场规模分别为 6.90、7.53、8.22、8.90、9.80 亿元,对应中国钽靶材 所需钽粉为 114.77、125.33、136.86、149.45、163.20 吨,CAGR4 为 9.20%。 高纯金属溅射靶材是半导体、平板显示器、太阳能电池等领域生产所需的关键材料之一,是具有 高附加值的功能性材料,随着近几年国家政策的大力支持,高纯金属溅射靶材逐渐实现国产替代, 但是由于该行业具有较高的准入门槛、技术壁垒、资金壁垒等护城河,中国目前有极少数的本土企业能够成功进入全球知名半导体芯片制造商、平板显示器制造商的供应链体系,但是随着中国 制造业的不断强大,实现国产替代指日可待。

  目前在高纯金属溅射靶材的下游应用领域中,钽靶集中于半导体应用,主要还是因为半导体对于 材料的技术要求最高,需要超高纯度金属,高精度的尺寸,高集成度,钽常作为阻挡层用于 90 纳米以下技术节点的先端芯片中,钽靶及其环件是制造技术难度较高、品质保证要求较严的靶材 产品。钽粉的物理化学性质是众多材料中数一数二的,对于高端产品具有不可替代性,但是作为 世界极为稀缺的原材料,获得成本高,故其仅使用于半导体高端产品。

  随着国际市场对智能手机、平板电脑等消费类电子产品需求量的爆炸式增长,高端芯片的需求大 幅增加,钽靶的需求量也大幅增长。根据组内先前研究,半导体靶材市场在半导体晶圆制造材料 市场中占比约 2.6%,在封装材料市场中占比约 2.7%。据 SEMI 统计,2011-2015 年,在晶圆制 造材料中,溅射靶材约占晶圆制造材料市场的 2.6%。在封装测试材料中,溅射靶材约占封装测试 材料市场的 2.7%。全球半导体靶材市场规模与全球半导体材料市场规模变化趋势相近。

  半导体行业已步入新一轮景气周期,预计 2025 年全球半导体晶圆制造材料销售额预计将达到 604 亿美元,封装材料销售额将达到 248 亿美元。根据 wind 及 SEMI 数据显示,2011-2020 年,全球 半导体晶圆制造材料销售额年均复合增长率为 4.1%,封装材料销售额年均复合增长率为-1.6%, 2020 年,因 5G 普及、新冠肺炎疫情推升宅经济需求,全球半导体需求攀高,全球半导体材料销 售额年增 4.9%至 553 亿美元,其中晶圆制造材料占比 63%,销售额为 349 亿美元;半导体封装 材料 204 亿美元。据 Gartner,经过 2019 年的周期性调整,半导体行业已步入新一轮景气周期。 我们假设 2021-2025 年全球半导体晶圆制造材料销售额 CAGR 与 IC Insights 预测全球晶圆制造 市场规模 CAGR 基本保持一致,为 11.6%,预计 2025 年全球半导体晶圆制造材料销售额预计将 达到 604 亿美元,同时假设 21-25 年全球半导体封测材料销售额 CAGR 与 Frost & Sullivan 预测 全球封测行业市场规模 CAGR 保持一致,为 4.0%,封装材料销售额将达到 248 亿美元。

  在钽制品方面,钽在医疗方面的用途正在兴起。钽在外科医疗上占有重要地位,用钽制成薄片或 细线,缝补破坏的组织;钽不仅可以用来制造医疗器械,而且是理想的“生物适应性材料”,因 为钽具有极好的抗蚀性,它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接接触时,能够与生物细胞相适 应,具有极好的亲和性,不仅不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎完全不损伤生物 的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。 钽金属在医疗行业的应用仍处于初期发展阶段,目前主要分为 7 个产品大类,分别为钽丝、钽片、 钽支架、多孔钽棒、多孔钽人工关节、多孔钽填充材料、钽涂层。钽目前医学方面最大的应用用于骨科和人工关节,例如产品多孔钽棒、多孔钽人工关节。是一种具有人体松质骨结构特点的蜂 窝状立体棒状结构,平均孔隙为 430μm,孔隙率为 75%~80%。多孔钽棒的弹性模量约为 3GPa,介于松质骨(约为 1GPa)与皮质骨(约为 15Gpa)之间,远低于常用的钛合金植入材料 (约为 110GPa),从而可避免应力遮挡效应。多孔钽棒植入主要用于早中期股骨头缺血性坏死 的治疗。 多孔钽作为人工关节材料也具有明显优势。多孔钽有一定的弹性,当与弹性模量相对较大的皮质 骨发生相互作用时,在一定范围内会产生轻微形变而不发生碎裂。这一特性使多孔钽髋臼盖与骨 性髋臼能更好地相配,提高植入物的初期稳定性,减少发生髋臼骨折的可能。另外,多孔钽的摩 擦系数比其它多孔材料高,如相对松质骨和皮质骨,多孔钽的摩擦系数分别是 0.88 和 0.74,比用 其它方式进行表面处理后的材料的摩擦系数高 40%-80%,这也有利于植入后的初期稳定性。

  前三小节我们针对钽粉下游三大主要应用场景进行介绍以及空间测算,本小节我们对前三小节进 行汇总,预计 2025年全球钽粉总需求为3489.49吨,2021-2025年CAGR4为8.34%;预计2025 年中国钽粉总需求为 477.2 吨,2021-2025 年 CAGR4 为 6%。

  钽产品单位价值量不断上升,高端化转型趋势显著。近十年来,美国每年消耗的钽价值量与美国 钽表观消费量呈现明显反向关系。钽表观消费量的下降是由于钽价上升造成的,当钽价上升,钽 的需求量下降,说明钽金属是存在一定替代品的。然而,当钽价格上升,钽需求量下降,最终得 到的消耗的钽价值量是增长的,说明钽金属又具有一定的不可替代性,由部分产品必须使用钽金 属作为材料。故我们认为,钽金属在部分领域具有替代品,在部分领域又具有不可替代的性质。 2017-2021 年美国单位钽金属价值分别为 26.5、31.8、28.2、26.3、31 万美元/吨,总体呈现上 升趋势,说明钽金属逐渐向高端化转型,低端产品逐步被竞品替代,高端产品占比提升。

  钽电容在电容器大类中属于高端电容器产品,由于高昂的价格,更多用于高端电子设备的零配件。 电容器的种类大致可分为四类,钽电容器、铝电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器,四种电容器负 载着各自的优缺点,钽电容具有适宜贮存、寿命长、体积小容量大、漏电流小、可靠性高等优点, 但是因为钽金属的稀缺性,其单价高,不适用于普通的电子产品。

  国际钽电容呈现新型片式化、小型化、大容量、集成化的发展趋势,钽粉呈现高比容化、钽丝呈 现细径化发展趋势。在军事武器和航天用途的各类军用电子系统所处的环境具有一定特殊性,不 仅要求采用的电容器产品体积小、容量大,部分产品还需要能在高温、低温、淋雨、盐雾等气候 环境,振动、冲击、摇摆等机械环境的影响下保持性能的稳定性及使用的可靠性。随着现代电子 设备整体性能的不断提高,国防和航天科技的飞速发展,对电子元器件的性能要求也越来越高, 电子设备的小型化和智能化成为行业发展趋势,电子线路密集程度的提高,对电子元器件的体积 提出了更高的要求。而高比容的钽粉加工技术是存在壁垒的。 钽整个产业链集中度都较高,目前钽电容龙头基本还是国外厂商,以 KEMET、AVX、Panasonic、 Vishay、Rohm 等为主,要达到国际龙头的原材料标准,钽粉的质量就必须提升,向高端化转型 是必然趋势。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)