电源供电和单电源供电

所有的运算 都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的 设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC－引脚连接到GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直 ，用来隔离虚地和地之间的直流电压。(参见1.3节)

通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是R l－To－Rail 的运放，这样就消除了丢失的动态范围。

需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail－To－Rail 的电压。虽然器件被指明是轨至轨(Rail－To－Rail)的，如果运放的输出或者输入不支持轨至轨，接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化，所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。这样才能保证系统的功能不会退化，这是设计者的义务。

1. 2 虚地

单电源工作的运放需要外部提供一个虚地，通常情况下，这个电压是VCC/2，图二的电路可以用来产生VCC/2的电压，但是他会降低系统的低频特性。

R1 和R2 是等值的，通过电源允许的消耗和允许的噪声来选择，电容C1 是一个低通 ，用来减少从电源上传来的噪声。在有些应用中可以忽略缓冲运放。

在下文中，有一些电路的虚地必须要由两个 产生，但是其实这并不是完美的方法。在这些例子中，电阻值都大于100K，当这种情况发生时，电路图中均有注明。

1. 3 交流

虚地是大于电源地的直流电平，这是一个小的、局部的地电平，这样就产生了一个电势问题：输入和输出电压一般都是参考电源地的，如果直接将信号源的输出接到运放的输入端，这将会产生不可接受的直流偏移。如果发生这样的事情，运放将不能正确的响应输入电压，因为这将使信号超出运放允许的输入或者输出范围。

解决这个问题的方法将信号源和运放之间用交流耦合。使用这种方法，输入和输出器件就都可以参考系统地，并且运放电路可以参考虚地。当不止一个运放被使用时，如果碰到以下条件级间的耦合电容就不是一定要使用：第一级运放的参考地是虚地第二级运放的参考第也是虚地这两级运放的每一级都没有增益。任何直流偏置在任何一级中都将被乘以增益，并且可能使得电路超出它的正常工作电压范围。

如果有任何疑问，装配一台有耦合电容的原型，然后每次取走其中的一个，观察电工作是否正常。除非输入和输出都是参考虚地的，否则这里就必须要有耦合电容来隔离信号源和运放输入以及运放输出和负载。一个好的解决办法是断开输入和输出，然后在所有运放的两个输入脚和运放的输出脚上检查直流电压。所有的电压都必须非常接近虚地的电压，如果不是，前级的输出就就必须要用电容做隔离。(或者电路有问题)

1. 4 组合运放电路

在一些应用中，组合运放可以用来节省成本和板上的空间，但是不可避免的引起相互之间的耦合，可以影响到滤波、直流偏置、噪声和其他电路特性。设计者通常从独立的功能原型开始设计，比如放大、直流偏置、滤波等等。在对每个单元模块进行校验后将他们联合起来。除非特别说明，否则本文中的所有滤波器单元的增益都是 1。

1. 5 选择电阻和电容的值

每一个刚开始做模拟设计的人都想知道如何选择元件的参数。电阻是应该用1 欧的还是应该用1 兆欧的？一般的来说普通的应用中阻值在K 欧级到100K 欧级是比较合适的。高速的应用中阻值在100 欧级到1K 欧级，但他们会增大电源的消耗。便携设计中阻值在1 兆级到10 兆欧级，但是他们将增大系统的噪声。用来选择调整电路参数的电阻电容值的基本方程在每张图中都已经给出。如果做滤波器，电阻的精度要选择1％ E －96系列(参看附录A)。一但电阻值的数量级确定了，选择标准的E－12系列电容。

用E－24系列电容用来做参数的调整，但是应该尽量不用。用来做电路参数调整的电容不应该用5％的，应该用1％。

2.1 放大

放大电路有两个基本类型：同相放大器和反相放大器。他们的交流耦合版本如图三所示。对于交流电路，反向的意思是相角被移动180度。这种电路采用了耦合电容 ――Cin 。Cin被用来阻止电路产生直流放大，这样电路就只会对交流产生放大作用。如果在直流电路中，Cin被省略，那么就必须对直流放大进行计算。

在高频电路中，不要违反运放的带宽限制，这是非常重要的。实际应用中，一级放大电路的增益通常是100倍(40dB)，再高的放大倍数将引起电路的振荡，除非在布板的时候就非常注意。如果要得到一个放大倍数比较的大放大器，用两个等增益的运放或者多个等增益运放比用一个运放的效果要好的多。

2.2 衰减

传统的用运算放大器组成的反相衰减器如图四所示。

在电路中R2要小于R1。这种方法是不被推荐的，因为很多运放是不适宜工作在放大倍数小于1倍的情况下。正确的方法是用图五的电路。

在表一中的一套规格化的R3 的阻值可以用作产生不同等级的衰减。对于表中没有的阻值，可以用以下的公式计算

R3＝(Vo/Vin)/(2-2(Vo/Vin))

如果表中有值，按以下方法处理：

为Rf和Rin在1K到100K之间选择一个值，该值作为基础值。

将Rin 除以二得到RinA 和RinB。

将基础值分别乘以1 或者2 就得到了Rf、Rin1 和Rin2，如图五中所示。

在表中给R3 选择一个合适的比例因子，然后将他乘以基础值。

比如，如果Rf是20K，RinA和RinB都是10K，那么用12.1K的电阻就可以得到－3dB的衰减。

图六中同相的衰减器可以用作电压衰减和同相缓冲器使用。

2.3 加法器

图七是一个反相加法器，他是一个基本的音频混合器。但是该电路的很少用于真正的音频混合器。因为这会逼近运放的工作极限，实际上我们推荐用提高电源电压的办法来提高动态范围。

同相加法器是可以实现的，但是是不被推荐的。因为信号源的阻抗将会影响电路的增益。

2.4 减法器

就像加法器一样，图八是一个减法器。一个通常的应用就是用于去除立体声磁带中的原唱而留下伴音(在录制时两通道中的原唱电平是一样的，但是伴音是略有不同的)。

2.5 模拟

图九的电路是一个对电容进行反向操作的电路，它用来模拟电感。电感会抵制 的变化，所以当一个直流电平加到电感上时电流的上升是一个缓慢的过程，并且电感中电阻上的压降就显得尤为重要。

电感会更加容易的让低频通过它，它的特性正好和电容相反，一个理想的电感是没有电阻的，它可以让直流电没有任何限制的通过，对频率是无穷大的信号有无穷大的阻抗。

如果直流电压突然通过电阻R1 加到运放的反相输入端上的时候，运放的输出将不会有任何的变化，因为这个电压同过电容C1 也同样加到了正相输出端上，运放的输出端表现出了很高的阻抗，就像一个真正的电感一样。

随着电容C1 不断的通过电阻R2 进行充电，R2上电压不断下降，运放通过电阻R1汲取电流。随着电容不断的充电，最后运放的两个输入脚和输出脚上的电压最终趋向于虚地(Vcc/2)。

当电容C1 完全被充满时，电阻R1 限制了流过的电流，这就表现出一个串连在电感中电阻。这个串连的电阻就限制了电感的Q 值。真正电感的直流电阻一般会比模拟的电感小的多。这有一些模拟电感的限制：

电感的一段连接在虚地上；

模拟电感的Q值无法做的很高，取决于串连的电阻R1；

模拟电感并不像真正的电感一样可以储存能量，真正的电感由于磁场的作用可以引起很高的反相尖峰电压，但是模拟电感的电压受限于运放输出电压的摆幅，所以响应的脉冲受限于电压的摆幅。

2.6 仪用放大器

仪用放大器用于需要对小电平信号直流信号进行放大的场合，他是由减法器拓扑而来的。仪用放大器利用了同相输入端高阻抗的优势。基本的仪用放大器如图十所示。

这个电路是基本的仪用放大电路，其他的仪用放大器也如图中所示，这里的输入端也使用了单电源供电。这个电路实际上是一个单电源的应变仪。这个电路的缺点是需要完全相等的电阻，否则这个电路的共模抑制比将会很低。

图十中的电路可以简单的去掉三个电阻，就像图十一中的电路。

这个电路的增益非常好计算。但是这个电路也有一个缺点：那就是电路中的两个电阻必须一起更换，而且他们必须是等值的。另外还有一个缺点，第一级的运放没有产生任何有用的增益。

另外用两个运放也可以组成仪用放大器，就像图十二所示。

但是这个仪用放大器是不被推荐的，因为第一个运放的放大倍数小于一，所以他可能是不稳定的，而且Vin －上的信号要花费比Vin ＋上的信号更多的时间才能到达输出端。

这节非常深入地介绍了用运放组成的有源滤波器。在很多情况中，为了阻挡由于虚地引起的直流电平，在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个 滤波器，在某种意义上说，像这样的单电源运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他 的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用，这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置，这个电容就可以省略。

这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置，如果电路是最后一级，那么就必须串入输出电容。

这里有一个有关滤波器设计的协定，这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单，但是以下几点设计者必须注意：

1. 滤波器的拐点(中心)频率

2. 滤波器电路的增益

3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值

4. 低通和高通滤波器的类型(But rworth 、Chebyshev、Bessell)

不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能，由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放，这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器，那么就别无选择，只能使用传统的滤波器，通过计算就可以得到了。

3．1 一阶滤波器

一阶滤波器是最简单的电路，他们有20dB 每倍频的幅频特性

3．1．1 低通滤波器

典型的低通滤波器如图十三所示。

3．1．2 高通滤波器

典型的高通滤波器如图十四所示。

3．1．3 文氏滤波器

文氏滤波器对所有的频率都有相同的增益，但是它可以改变信号的相角，同时也用来做相角修正电路。图十五中的电路对频率是F 的信号有90 度的相移，对直流的相移是0度，对高频的相移是180度。

3．2 二阶滤波器

二阶滤波电路一般用他们的发明者命名。他们中的少数几个至今还在使用。有一些二阶滤波器的拓扑结构可以组成低通、高通、带通、带阻滤波器，有些则不行。这里没有列出所有的滤波器拓扑结构，只是将那些容易实现和便于调整的列了出来。

二阶滤波器有40dB 每倍频的幅频特性。

通常的同一个拓扑结构组成的带通和带阻滤波器使用相同的元件来调整他们的Q 值，而且他们使滤波器在Butterworth 和Chebyshev 滤波器之间变化。必须要知道只有Butterworth 滤波器可以准确的计算出拐点频率，Chebyshev 和Bessell滤波器只能在Butterworth 滤波器的基础上做一些微调。

我们通常用的带通和带阻滤波器有非常高的Q 值。如果需要实现一个很宽的带通或者带阻滤波器就需要用高通滤波器和低通滤波器串连起来。对于带通滤波器的通过特性将是这两个滤波器的交叠部分，对于带阻滤波器的通过特性将是这两个滤波器的不重叠部分。 这里没有介绍反相 Chebyshev 和 Ellip c 滤波器，因为他们已经不属于电路集需要介绍的范围了。

不是所有的滤波器都可以产生我们所设想的结果――比如说滤波器在阻带的最后衰减幅度在多反馈滤波器中的会比在Sallen－Key 滤波器中的大。由于这些特性超出了电路图集的介绍范围，请大家到教科书上去寻找每种电路各自的优缺点。不过这里介绍的电路在不是很特殊的情况下使用，其结果都是可以接受的。

3．2．1 Sallen－Key滤波器

Sallen-Key 滤波器是一种流行的、广泛应用的二阶滤波器。他的成本很低，仅需要一个运放和四个无源器件组成。但是换成Butterworth 或Chebyshev 滤波器就不可能这么容易的调整了。 这个电路是一个单位增益的电路，改变Sallen－Key 滤波器的增益同时就改变了滤波器的幅频特性和类型。实际上Sallen－Key 滤波器就是增益为1的Butterworth 滤波器。

3．2．2 多反馈滤波器

多反馈滤波器是一种通用，低成本以及容易实现的滤波器。不幸的是，设计时的计算有些复杂，在这里不作深入的介绍。请参看参考条目【1】中的对多反馈滤波器的细节介绍。如果需要的是一个单位增益的Butterworth 滤波器，那么这里的电路就可以给出一个近似的结果。

3．2．3 双T滤波器

双T 滤波器既可以用一个运放也可仪用两个运放实现。他是建立在三个电阻和三个电容组成的无源网络上的。这六个元件的匹配是临界的，但幸运的是这仍是一个常容易的过程，这个网络可以用同一值的电阻和同一值的电容组成。用图中的公式就可以同时的将R3 和C3 计算出来。应该尽量选用同一批的元件，他们有非常相近的特性。

3．2．3．1 单运放实现

如果用参数非常接近的元件组成带通滤波器，就很容易发生振荡。接到虚地的电阻最好在E－96 1％系列中选择，这样就可以破坏振荡条件。

3．2．3．2 双运放实现

典型的双运放如图20到图22所示

运算放大器（Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。

通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈（positive feedback），相反地，在很多需要产生震荡讯号的系统中，正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。

开环回路

开环回路运算放大器如图1-2。当一个理想运算放大器采用开回路的方式工作时，其输出与输入电压的关系式如下：

Vout = ( V+ -V-) * Aog

其中Aog代表运算放大器的开环回路差动增益（open-loop differential gai由于运算放大器的开环回路增益非常高，因此就算输入端的差动讯号很小，仍然会让输出讯号「饱和」（saturation），导致非线性的失真出现。

闭环负反馈

将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来，放大器电路就处在负反馈组态的状况，此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。闭环放大器依据输入讯号进入放大器的端点，又可分为反相（inverting）放大器与非反相（non-inverting）放大器两种。

反相闭环放大器如图1-3。假设这个闭环放大器使用理想的运算放大器，则因为其开环增益为无限大，所以运算放大器的两输入端为虚接地（virtual ground），其输出与输入电压的关系式如下：

Vout = -(Rf / Rin) * Vin

非反相闭环放大器如图1-4。假设这个闭环放大器使用理想的运算放大器，则因为其开环增益为无限大，所以运算放大器的两输入端电压差几乎为零，其输出与输入电压的关系式如下： Vout = ((R2 / R1) + 1) * Vin

闭环正回馈

将运算放大器的正向输入端与输出端连接起来，放大器电路就处在正回馈的状况，由于正回馈组态工作于一极不稳定的状态，多应用于需要产生震荡讯号的应用中。

理想运放和理想运放条件

在分析和综合运放应用电路时，大多数情况下，可以将集成运放看成一个理想运算放大器。理想运放顾名思义是将集成运放的各项技术指标理想化。由于实际运放的技术指标比较接近理想运放，因此由理想化带来的误差非常小，在一般的工程计算中可以忽略。

理想运放各项技术指标具体如下：

1．开环差模电压放大倍数Aod = ∞；

2．输入电阻Rid = ∞；输出电阻Rod =0

3．输入偏置电流IB1=IB2=0 ；

4．失调电压UIO、失调电流IIO 、失调电压温漂

、失调电流温漂

均为零；

5．共模抑制比CMRR = ∞；；

6．-3dB带宽fH = ∞ ；

7．无内部干扰和噪声。

实际运放的参数达到如下水平即可以按理想运放对待：

电压放大倍数达到104～105倍；输入电阻达到105Ω；输出电阻小于几百欧姆；

外电路中的电流远大于偏置电流；失调电压、失调电流及其温漂很小，造电路的漂移在允许范围之内，电路的稳定性符合要求即可；输入最小信号时，有一定信噪比，共模抑制比大于等于60dB；带宽符合电路带宽要求即可。

运算放大器中的虚短和虚断含意

理想运放工作在线性区时可以得出二条重要的结论：

虚短

因为理想运放的电压放大倍数很大，而运放工作在线性区，是一个线性放大电路，输出电压不超出线性范围（即有限值），所以，运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。在运放供电电压为±15V时，输出的最大值一般在10～13Ｖ。所以运放两输入端的电压差，在1mV以下，近似两输入端短路。这一特性称为虚短，显然这不是真正的短路，只是分析电路时在允许误差范围之内的合理近似。

虚断

由于运放的输入电阻一般都在几百千欧以上，流入运放同相输入端和反相输入端中的电流十分微小，比外电路中的电流小几个数量级，流入运放的电流往往可以忽略，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断。显然，运放的输入端不能真正开路。

运用“虚短”、“虚断”这两个概念，在分析运放线性应用电路时，可以简化应用电路的分析过程。运算放大器构成的运算电路均要求输入与输出之间满足一定的函数关系，因此均可应用这两条结论。如果运放不在线性区工作，也就没有“虚短”、“虚断”的特性。如果测量运放两输入端的电位，达到几毫伏以上，往往该运放不在线性区工作，或者已经损坏。

重要指标

输入失调电压UIO

一个理想的集成运放，当输入电压为零时，输出电压也应为零（不加调零装置）。但实际上集成运放的差分输入级很难做到完全对称，通常在输入电压为零时，存在一定的输出电压。输入失调电压是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。实际上是指输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的数值称为输入失调电压,即UIO的大小反应了运放的对称程度和电位配合情况。UIO越小越好，其量级在2mV~20mV之间，超低失调和低漂移运放的UIO一般在1μV~20μV之间 输入失调电流IIO

当输出电压为零时，差分输入级的差分对管基极的静态电流之差称为输入失调电流IIO，即

由于信号源内阻的存在，IIO的变化会引起输入电压的变化，使运放输出电压不为零。IIO愈小，输入级差分对管的对称程度越好，一般约为1nA~0.1μA。 输入偏置电流IIB

集成运放输出电压为零时，运放两个输入端静态偏置电流的平均值定义为输入偏置电流，即

从使用角度来看，偏置电流小好，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也愈小，故输入偏置电流是重要的技术指标。一般IIB约为1nA~0.1μA。

输入失调电压温漂△UIO/△T

输入失调电压温漂是指在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量的比值。它是衡量电路温漂的重要指标，不能用外接调零装置的办法来补偿。输入失调电压温漂越小越好。一般的运放的输入失调电压温漂在±1mV/℃~±20mV/℃之间。

输入失调电流温漂 △IIO/△T

在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值称为输入失调电流温漂。输入失调电流温漂是放大电路电流漂移的量度，不能用外接调零装置来补偿。高质量的运放每度几个pA。

最大差模输入电压Ui x

最大差模输入电压Uidmax是指运放两输入端能承受的最大差模输入电压。超过此电压,运放输入级对管将进入非线性区，而使运放的性能显著恶化，甚至造成损坏。根据工艺不同，Uidmax约为±5V~±30V。

最大共模输入电压Uicmax

最大共模输入电压Uicmax是指在保证运放正常工作条件下，运放所能承受的最大共模输入电压。共模电压超过此值时，输入差分对管的工作点进入非线性区，放大器失去共模抑制能力，共模抑制比显著下降。

最大共模输入电压Uicmax定义为，标称电源电压下将运放接成电压跟随器时，使输出电压产生1％跟随误差的共模输入电压值；或定义为 下降6dB时所加的共模输入电压值。

开环差模电压放大倍数Aud是指集成运放工作在线性区、接入规定的负载，输出电压的变化量与运放输入端口处的输入电压的变化量之比。运放的Aud在60～120dB之间。不同功能的运放，Aud相差悬殊。

差模输入电阻Rid是指输入差模信号时运放的输入电阻。Rid越大，对信号源的影响越小，运放的输入电阻Rid一般都在几百千欧以上。

运放共模抑制比KCMR的定义与差分放大电路中的定义相同，是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，常用分贝数来表示。不同功能的运放，KCMR也不相同，有的在60～70dB之间，有的高达180dB。KCMR越大，对共模干扰抑制能力越强。

开环带宽BW

开环带宽又称－3dB带宽，是指运算放大器的差模电压放大倍数Aud在高频段下降3dB所对应的频率fH。

单位增益带宽BWG是指信号频率增加，使Aud下降到1时所对应的频率fT，即Aud为0dB时的信号频率fT。它是集成运放的重要参数。741型运放的 fT＝7Hz，是比较低的。

转换速率SR (压摆率)

转换速率SR

是指放大电路在电压放大倍数等于1的条件下，输入大信号（例如阶跃信号）时，放大电路输出电压对时间的最大变化速率，见图7-1-1。它反映了运放对于快速变化的输入信号的响应能力。转换速率SR的表达式为

转换速率SR是在大信号和高频信号工作时的一项重要指标，目前一般通用型运放压摆率在1～10V/μs左右。

单位增益带宽BWG (fT)

共模抑制比KCMR

差模输入电阻

开环差模电压放大倍数Aud

开环带宽：

开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。这用于很小信号处理。

单位增益带宽GB：

单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电 压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输 入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。这用于 小信号处理中运放选型。

转换速率（也称为压摆率）SR：

运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出 端测得运放的输出上升速率。由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。转换速率对于大信号 处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。目前的高速运放最高转换速率 SR达到6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。

全功率带宽BW：

全功率带宽定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出 幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。这个频率受到运放转换速率的限制。近似地，全功率带宽=转换速率/2πVop（Vop是运放的峰值输出幅度）。 全功率带宽是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。

建立时间：

建立时间定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个阶跃大信号输入到运放的输入端，使运放输出由0增加到某 一给定值的所需要的时间。由于是阶跃大信号输入，输出信号达到给定值后会出现一定抖动，这个抖动时间称为稳定时间。稳定时间+上升时间=建立时间。对于不 同的输出精度，稳定时间有较大差别，精度越高，稳定时间越长。建立时间是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。

等效输入噪声电压：

等效输入噪声电压定义为，屏蔽良好、无信号输入的的运放，在其输出端产生的任何交流无规则的干扰电压。这个噪声电压折算到运放输入端时，就称为运放输入噪声电压（有时也用噪声电流表示）。对于宽带噪声，普通运放的输入噪声电压有效值约10~20μV。

差模输入阻抗（也称为输入阻抗）：

差模输入阻抗定义为，运放工作在线性区时，两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。差模输 入阻抗包括输入电阻和输入电容，在低频时仅指输入电阻。一般产品也仅仅给出输入电阻。采用双极型 做输入级的运放的输入电阻不大于10兆欧； 做输入级的运放的输入电阻一般大于109欧。

共模输入阻抗：

共模输入阻抗定义为，运放工作在输入信号时（即运放两输入端输入同一个信号），共模输入电压的变化量与对应的输入电流变化量之比。在低频情况下，它表现为共模电阻。通常，运放的共模输入阻抗比差模输入阻抗高很多，典型值在108欧以上。

输出阻抗：

输出阻抗定义为，运放工作在线性区时，在运放的输出端加信号电压，这个电压变化量与对应的电流变化量的比值。在低频时仅指运放的输出电阻。这个参数在开环测试。

 

（报告出品方：民生证券）

1 2022 年回顾：浮云遮眼，商品价格&股票的背离

回顾 2022 年：能源金属价格表现亮眼，但股票出现了背离。年初至今，锂、 钴、镍等能源金属均出现了波澜壮阔的价格上涨，其中锂价格从年初开始上涨至 22Q4 并创下历史新高；钴价格在上半年持续冲高、但在下半年快速回落；镍价格 经历了年初的伦镍逼仓事件创出历史新高，尽管后续价格回归、但仍然处于历史相 对高位。不同于商品市场的一片火热、以及板块上市公司业绩的持续向好，股票价 格与商品价格出现了较大程度的背离，我们认为核心或在于市场对商品价格持续 性的怀疑、以及对于高价格反噬需求的担心。

2022 年锂原料供应偏紧，价格震荡上行创出历史新高。分阶段来看，今年锂价 格走势主要分为 4 个阶段：（1）1-3 月锂价大幅跳涨：年初检修、春节放假、盐湖 冬季产量下降导致供应端紧张，但是中游产能集中投产催生大量额外补库存需求， 同时下游持续备货之下供需出现较大缺口，刺激锂价大幅跳涨；（2）4-5 月锂价小 幅回落：检修结束、盐湖产能复苏，供应明显回升；上海地区疫情导致下游开工受 限，部分车企、电池厂停产，供需格局短暂逆转，价格出现下滑；（3）6-11 月锂 价创出历史新高：复工复产快速展开，叠加新能源汽车下乡、地方补贴出台，下游 需求迅速回暖；四川限电、青海、西藏等地疫情封控导致供应受限，同时锂精矿拍 卖价格不断创新高，锂盐价格创历史新高；（4）11 月以来锂价见顶回落：年底冲 量结束，下游厂商排产开始下调，叠加对于明年需求预期的不明确，锂价震荡回落。

2022 年钴价先扬后抑，需求弱势下震荡回落。分阶段来看，今年钴价格走势主 要分为 3 个阶段：（1）1-5 月供应端扰动频发，钴价逆势冲高：尽管上半年是钴的 传统消费淡季，但是今年一季度南非疫情反复导致原料延期交货，船期普遍延长 2- 2.5 个月；二季度南非遭遇特大洪灾，德班港口停止运营，致使钴原料到货延迟， 供给端扰动刺激股价持续冲高；（2）5-8 月钴价快速回落：供给端扰动逐步消除， 钴原料到港量逐步增加；同时国内疫情之下终端需求疲软，供需迅速反转，钴价格 快速下跌；（3）8 月至今钴价触底震荡：钴收储消息刺激之下钴价触底小幅反弹， 但传统“金九银十”之下消费电子恢复有限，价格底部震荡。

 

2022 年以来镍价走势波澜壮阔，创历史新高。分阶段来看，今年镍价格走势主 要分为三个阶段，阶段一：LME 镍低库存导致的多头挤仓行情；阶段二：LME 出 台新的交割规则，限制挤仓行为，加上美联储加息，宏观情绪回落，镍价受抑制； 阶段三：强现实阶段，LME 镍低库存延续，镍价继续走强， 阶段一：多头挤仓阶段。新能源车快速发展，硫酸镍需求旺盛，但原料湿法中间 品投产较少，高冰镍投产延期，电解镍库存大量消耗，新能源车条线对镍定价。LME 镍库存处于历史低位，并仍在下降，多头情绪较强，而低库存也导致多头逼仓事件 的发生，LME 镍价创历史新高。 阶段二：多头挤仓缓解，宏观压力上升。LME 交易所出台延迟交割、10%涨跌 幅等政策，抑制多头挤仓行为，市场情绪放缓，镍价逐步回落，2022 年 5 月开始， 美联储激进加息，加上湿法中间品和高冰镍产能释放，远期供需弱化，镍价大幅下 跌。 阶段三：宏观交易弱化，纯镍供需矛盾推升镍价。随着市场充分消化宏观压力， 镍价再次回到基本面，湿法中间品和高冰镍以及下游配套的硫酸镍产能逐步提升， 中间品开始大量替代电解镍，但电解镍库存仍然保持低位，只是去库速度放缓，供 需并未有明显转向，市场逐步向交易电解镍本身供需转变，硫酸镍条线也逐步丧失 对镍价的定价权，镍价再次抬升。

2 2023 年展望：浪沙淘尽始见金，看好资源端溢价

锂：高估供给、低估需求，重视锂资源的自主可控。尽管未来需求增速将会小 幅回落，但供给端的低预期同样正在凸显，未来供需将持续紧平衡。供给端，短期 锂精矿供应紧张局面难改，在锂精矿拍卖等催化下，资源端溢价不断提升；同时长 期来看，绿地项目的延期或将成为常态，供给端的持续低预期有望使价格高位维持。 需求端，锂的直接需求为动力电池、储能等，我们认为储能的高速增长有望成为锂 需求的第二成长曲线；从中下游扩产来看，下游电池厂、正极材料扩产激进，中游 放大器效应将使得实际需求远大于终端需求，供需矛盾难解。

钴：供应端正在发生巨变，印尼湿法项目或将迎来加速放量、同时刚果金铜钴 矿将迎来投产高峰，需求端因为消费电子疲软、三元占比下滑而承压，价格中枢快 速回落。我们看好钴在消费电子、以及三元电池中的不可替代性，未来钴需求仍有 望长周期增长。我们认为随着 2023 年消费电子需求边际回暖，以及钴价格下移带 来的三元电池成本下降，高需求弹性下钴价格中枢有望企稳。

镍：二元化定价体系未破，镍价易涨难跌。镍铁、镍中间品投产项目较多，需 求端不锈钢稳步增长，电池领域增速依然较快，镍中间品也将趋向过剩。纯镍供需 仍然偏紧，纯镍价格也与高冰镍、MHP、镍铁等产品价格背离，其他产品供需较 难对纯镍定价，形成“二元”定价体系，特别是低库存背景下，电解镍供需尤为重 要。电解镍下游的合金、铸造等领域需求稳步增加，需求偏刚性，镍价的拐点主要 依赖于高冰镍到纯镍项目的量产，届时，高冰镍等中间品供需将再次与电解镍挂钩， “二元”定价体系才会失效，镍价将再次回到镍元素供需的单一定价体系上。MHP 和高冰镍供应继续放量，行业进入量增价跌的阶段，资源端来看，高品位镍矿稀缺 性将逐步体现，价格将继续上升，而能源价格高企，高冰镍成本保持高位，MHP 原料低品位镍矿价格相对平稳，硫磺价格或将回落，成本相对稳定，高冰镍与 MHP 成本或将进一步扩大，高冰镍支撑中间品价格，MHP 项目享受利润，实现以量换 价，优势将逐渐体现。

3 锂：供需拐点渐行渐近，价格中枢有望回归合理

3.1 供给：2023 年增量大局已定，绿地矿山低于预期

3.1.1 2022 年回顾：海外锂资源放量低于预期、锂价新高

回顾 2022 年，海外主要在产锂资源项目放量仍然低于预期，西澳锂矿、南美 盐湖的产量大多低于年初指引，使得今年锂资源供应愈发紧张，锂价格创出历史高 位。从 2022Q3 的情况来看，海外锂资源项目产量终于开始逐步放量，但主要增 量仍然来自于棕地项目而非绿地项目。 西澳锂矿：高锂精矿价格刺激，棕地矿山复产顺利。（1）产销量：2022Q3 西 澳在产矿山合计生产 74 万吨锂精矿，环比增加 16%；合计销售锂精矿 72 万吨， 环比增加 8%。（2）原因：高锂精矿价格刺激下，各矿商生产积极性高，产销量皆 突破历史新高。同时 Wodgina 与 Ngungaju 复产顺利，为产量贡献增量。西澳 锂矿三季度产销量基本持平，出货状态良好。

 

2022 年 Q3 西澳锂精矿产量大幅增长，价格仍在高位运行。（1）在高锂精矿 价格刺激下，22Q3 西澳锂精矿产量快速释放，产销皆突破历史高点。同时， Wodgina 工厂一、二号产线复产状况良好，三号产线建设已完成，三季度共计开 采原矿 55 万吨，产出精矿 6 万吨；Ngungaju 复产后达到 18~20 万吨锂精矿年 产能，于三季度产出 4.5 万吨品位为 1.2%的锂矿，目前澳矿棕地项目皆复产顺利。 另外，随着疫情逐步好转，以及在 Greenbushes 二期爬坡至满产、尾矿再处理厂 投产、Marion 矿山扩产之下，我们预计西澳锂精矿将成为 2022 年全球锂资源供 给增量的主要来源之一。（2）22Q3 锂精矿长协价继续走高：Mt Cattlin 三季度长 协价为 5028 美元/吨 CIF（5.4%）；Mt Marion 由于扩产品位短暂出现下滑，三季度最终长协价格为 2364 美元/吨；Pilbara 三季度锂精矿售价为 4813 美元/吨 CIF（6.0%）；Greenbushes 在 22H2 的定价为 4187 美元/吨 FOB，环比上涨 137%。复产的 Ngungaju 工厂产出的锂精矿品位仅为 1.2%，因此售价较低。

南美盐湖：在产项目全年业绩指引再提升，扩产/新建项目不及预期。1）产销 及业绩：业绩均大幅上涨，主要原因为锂产品销量提升，其中雅保销量同比增长 20%，SQM 销量同比大增 89%，环比增长 22%，Allkem 旗下 Olaroz 销量同比 增长 42%，环比增长 8%。2）销售价格：南美在产盐湖 22Q3 售价均上涨或维持 高位，其中雅保锂产品售价同比上涨 298%，SQM 锂盐售价大幅上涨至 5.6 万美 元/吨，环比上涨 4%；Olaroz 项目 Q3 销售均价 4 万美元/吨，环比几乎持平。 3）业绩指引：各公司均再度上调 2022 年业绩指引，对锂价持有更为乐观的态度， 并对本轮锂价的持续性充满信心。4）未来展望：2022 年绿地项目均延期，未来 供应不确定性仍存。原计划 2022 年投产的海外盐湖项目包括 Cauchari Olaroz 项 目（计划 22H2）、Olaroz 二期项目（计划 22H2）以及 Salar del Rincon 项目 （计划 22 年中）等，且均计划延期至 2023 年投产。我们认为 2023 年海外盐湖 约 72%的新增产能来自于阿根廷，且约 39%的新增产能来自于绿地项目，根据历 史经验来看未来低预期概率较大，对于锂供应端或可更加多一丝乐观。

海外锂价高位，全球价格中枢抬升。受制于多年固定价格长单，2021-2022 年 初海外锂价格在本轮中国锂盐上涨过程中滞涨，与中国国内锂盐价格差距较大。但 随着 2022 年开始长协合同的重新签订，海外锂价开启大幅上涨。同时西澳锂矿价 格也同步大幅上涨，总体从成本支撑了全球锂价高位。南美在产盐湖 22Q3 售价 均处高位，合同结构优化。22Q3 雅保锂产品售价同比上涨 298%，SQM 锂盐售 价大幅上涨至 5.6 万美元/吨，环比上涨 4%；Olaroz 项目 Q3 销售均价 4 万美元 /吨，环比几乎持平。从长短单比例来看，各企业销售合同结构在 22Q3 进一步优 化，均大幅减少固定价格长单比例，现货定价合同比例大幅提升，且定价周期缩短， 使得平均售价更加贴近市场价，因此各公司再次上调全年业绩指引。

 

3.1.2 供给端的阴霾：政策、环保和 ESG 三管齐下，供给端的低预 期正在显现

海外资源国政策收紧拖累资源开发进程。目前全球主要的锂资源国包括澳大 利亚、智利、阿根廷、玻利维亚等，其对于锂资源的态度均开始上升至战略高度， 同时对于海外企业获取锂资源（尤其是中国公司）的政策开始逐步收紧，我们认为 未来全球锂资源开发进程或将受到拖累。

澳大利亚收紧外商投资审查：澳大利亚外国投资审查委员会（FIRB）从 2020 年 3 月 29 日晚上 10 时 30 分开始，对于审批相关海外投资的最低 限额将降至澳币 0 元。所有适用的有海外资金注入的投资项目，不论价 值，均需要通过 FIRB 审批，获批后方可进行。同时 FIRB 审批时间的上 限从 30 天延长至 6 个月，澳大利亚外国投资咨询公司负责人莫尔斯沃 斯表示，实施这项措施以来，中国买家的投资竞标几乎被冻结。

南美锂三角国家正就建立“锂业 OPEC”进行谈判，未来资源管控或将加 强：阿根廷外交部消息人士 2022 年 10 月 20 日表示，阿根廷、玻利维 亚和智利正在草拟一份文件，以推动建立一个锂矿行业的石油输出国组 织（欧佩克，OPEC），从而在锂矿价值波动的情况下达成“价格协议”， 从而像欧佩克设定生产水平以影响每桶原油价格那样影响锂价。如果阿 根廷、智利和玻利维亚能够达成共识，那么另一个锂生产大国澳大利亚也 可能靠近这一“价格趋同”的想法。

加拿大要求中国公司撤出锂矿相关投资。2022 年 11 月 2 日加拿大政府 要求中矿（香港）稀有金属资源有限公司、盛泽锂业国际有限公司和藏格 矿业投资（成都）有限公司必须分别出售其在动力金属公司（Power Metals Corp.）、智利锂业公司（Lithium Chile Inc.）和超级锂业公司 （Ultra Lithium Inc.）的股权，并表示是在咨询了关键矿产专家以及安 全和情报界后做出的决定。

 

长期来看，供给端的低预期已经逐步开始显现，对于未来的锂供应我们不应该 过于乐观。尽管锂盐价格在 2021-2022 年经历了大幅上涨，供应端的新进入者也 层出不穷，且通常给予了较为乐观的投产指引，但是实际情况来看，我们统计了部 分近年来投产、或者规划投产的锂资源项目，我们发现大部分项目要兑现其较为乐 观的投产指引较为困难。究其原因，我们认为主要理由有三：

上游锂资源开发不同于下游制造业扩产，资源开发本身是一项复杂的系 统性工程，且同时大多数项目位于偏远、高海拔地区，相关配套设施（道 路、水电等）及人员团队成为桎梏，同时建设过程中的变量也更多，理应 需要更长的扩产周期。

海内外上市公司通常面临市值压力，通常倾向于披露较为乐观、偏理论的 扩产周期指引，同时海外部分绿地项目的所有者通常为擅长勘探及融资 的初创企业，对于项目的实际开发和运营并不擅长。

不同于铜等基本金属品种，锂行业仍然不是成熟的资源行业，提锂技术仍 然没有完全成熟。尽管随着经验的积累和技术的提升，全球锂项目建设周 期小幅缩短或是大势，但大多数项目都兑现较为乐观的投产指引，我们认 为概率较小，因此供给端的低预期或将逐步凸显。

3.1.3 展望：2023 年增量预计在下半年

低预期仍然为 2022 年锂资源供给的主旋律。（1）锂矿方面：在疫情、品位下 滑等的影响下，澳洲四大在产矿山中的三座（Cattlin、Pilgangoora 和 Marion） 不同程度调低了 2022 年的产量指引。同时在产能建设方面，2022 年底至 23 年 初计划投产的绿地项目均出现了不同程度延期，包括 Finniss、Grota do Cirilo 等 锂矿项目均较原计划延期 1-2 个季度，主要原因为疫情、物流扰动及劳动力紧张 等。（2）盐湖方面：原计划 2022 年投产的海外盐湖项目包括 Cauchari Olaroz 项 目（计划 22H2）、Olaroz 二期项目（计划 22H2）以及 Salar del Rincon 项目 （计划 22 年中）等，且均计划延期至 2023 年投产。

2023 年资源端新增产能有限且集中在下半年，主要来自于成熟的棕地项目扩 产，绿地项目大规模放量或将推迟至 2024 年。分地区来看，西澳锂矿、南美盐湖 的产能投放依然构成 2023 年全球最为主要的供应增量。不考虑项目延期，我们预 计 2023 年全球锂资源产量将增长约 30.5 万吨至 112.5 万吨 LCE，其中矿石提锂 的产量增长约 18.9 万吨 LCE，盐湖提锂的产量增长约 10.4 万吨 LCE，海外来看， 除 Cauchari-Olaroz 项目、Finniss 项目外，2023 年的产量增长几乎全部来自于 棕地项目的产能扩建或复产。

澳矿方面，2023 年主要增量来自于 Greenbushes 产能爬坡、Pilbara 旗下 Ngungaju 工厂复产、Wodgina 复产、Mt Marion 扩产及 Finniss 项目投产：（1） Greenbushes 的锂精矿产能已经达到 162 万吨/年，有望在 2023 年爬坡至满产； （2）Ngungaju 已经在 2022H2 重新启动复产，年生产能力为 18 万-20 万干吨 锂精矿，有望于 2023 年实现满产；Pilgan 工厂的锂精矿产能已经从 33 万吨/年 提升至 36-38 万吨/年，且公司计划到 2023Q4 产能再增加 10 万吨，总计产能提 升至 64-68 万吨/年；（3）Wodgina 一期和二期锂精矿产能合计 50 万吨/年已经 实现复产，将视市场情况启动第三条线和建设第四条线，如果复产再增加 50 万吨 /年锂精矿产能。（4）Mt Marion 的产能已经从 45 万吨/年扩至 60 万吨/年，并 计划于 2022 年底再扩至 90 万吨/年产能，但由于产品中 4%的低品位精矿占比增 加，因此按照碳酸锂当量计算产能将扩张至约 8 万吨 LCE，计划 2023 年开始放 量。（5）Finniss 项目原计划于 2022 年底投产，目前已经推迟至 2023H1 产出首 批锂精矿产品，但是 Core 公司选择通过线上拍卖的方式对一批未经加工的锂辉石 原矿进行销售，2022 年 10 月 3 日此批 1.5 万吨原矿通过数字交易平台完成拍卖， 平均品位为 SC1.4，售价为 951 美元/吨（CIF）。预计明年在产澳矿仅有 Greenbushes、Mt Cattlin、MT Marion、Pilgangoora、Wodgina、Finniss 等， 其中 Greenbushes 产能仍被天齐锂业及 ALB 锁定、MT Marion 主要供给给股东 MIN 及赣锋锂业，Wodgina 主要供应雅保自有工厂不对外销售、Finniss 大多产 能已经被包销锁定，仅有 Mt Cattlin、Pilgangoora 部分锂精矿供给给现货市场， 且因劳动力紧缺、品位下降等原因，2023 年 Mt Cattlin 的产量计划从 16-17 万 吨下修至 14-15 万吨，预计 2023 年锂精矿现货供给难言缓解。

 

南美盐湖方面，2023 年主要增量来自于棕地项目扩产，包括 SQM、雅保公 司、Livent、Allkem 等，绿地项目投产将主要来自于赣锋锂业和美洲锂业旗下的 Cauchari-Olaroz 项目。（1）SQM 在 2022 年已经将产能提升至 18 万吨/年，且 计划产量提高至 15 万吨 LCE（原计划为 14 万吨），且 2023 年产能有望进一步扩 张至 21 万吨/年，同时产量计划达到 18 万吨。（2）雅保公司计划在 2022H1 增 加 4 万吨产能，目前已经推迟至 2023 年投产。（3）Livent 计划将在 23Q1 及 23Q4 各投产 1 万吨碳酸锂产能，预计首个 1 万吨项目将于 22 年底完成工程建设 并于 23Q1 投产，第二阶段 1 万吨产能扩张计划预计将于 2023 年底建设完成。 （4）Allkem 旗下 Olaroz 项目二期 2.5 万吨产能受到原材料供应及物流影响，关 键设备的交付可能延迟，预计预调试将于 2023 年上半年进行，2023 年二季度完 成建设，首次实现生产，由于盐湖提锂易受天气影响，产能利用率波动较大，项目 未来投产放量情况需进一步观察。（5）赣锋锂业和美洲锂业旗下的 CauchariOlaroz 项目一期 4 万吨产能原计划于 22H2 投产，目前已经推迟至 2023 年上半 年实现生产。考虑到产能爬坡等因素， 2023 年盐湖供给端或将难以超预期增长。

多因素制约下，绿地项目难以快速放量，未来锂资源供给弹性或不足。从典型的矿业开发周期来看，资源的开发需要经历“发现矿藏”、“设计钻探计划”、“评估 /预可行性研究”、“批准/同意开工”、“完成融资”、“开工/预开采”和“采选矿” 等阶段。矿山项目从绿地阶段开始，到勘探和储量核定等，通常的周期或可长达 3- 4 年左右，后续再经过 PEA（经济性评估）、可行性研究、采矿证办理、项目融资、 环评/能评/安评等手续办理才能得以正式开工建设，上述时间或将长达 3 年左右， 其中海外在可行性研究方面耗时更长，国内在手续办理和审批方面耗时或将更长。 最后矿山将进入开发阶段，因多数资源处于高海拔、高寒地区、无人区等，基础设 置建设周期较长，同时人员也较为紧缺，且容易在在恶劣气候、社区关系、环境、 环保、技术等问题下受到扰动，通常建设周期在 1-3 年左右。因此矿业开发不可 类比制造业扩产周期（通常在 1-2 年），因其特殊性，绿地项目的开发或将周期较 长，难以跟上下游制造业扩张的速度，这也是本轮锂周期和锂价上涨的核心矛盾。 我们认为在 2024 年之前，绿地项目或将难以大规模放量，锂资源的供给弹性仍然 不足。

3.1.4 产业链新趋势之一：资源为王，与冶炼端盈利大幅分化

2021 年以来锂资源溢价大幅上行，锂精矿价格快速上涨，资源端和冶炼端盈 利大幅分化。回顾 2021 年至今，西澳锂精矿长协价环比涨幅最快的三个季度分别 为 2021Q4、2022Q1 及 2022Q2，锂精矿长协价格分别为 1600-1800 美元/吨、 2500-3000 美元/吨和 5000 美元/吨，主要原因：（1）锂盐价格快速上涨，锂冶 炼加工企业利润快速增长。（2）Pilbara 开启锂精矿拍卖使得锂精矿价格逐步与市 场实际供需接轨。但是澳洲锂精矿总体上涨速度落后国内锂盐一个季度，由于时间 差关系，在 2022Q1-Q2 留给了国内锂盐加工厂丰厚的利润，2022Q3 开始锂盐 价格上涨趋缓、并于 Q4 开始缓慢下跌，但锂精矿价格仍然震荡上行、并在 Q4 维 持高位，冶炼端的利润从 Q3 开始显著收缩。从锂板块上市公司 Q3 财报也能看到 盈利开始走出分化，自有矿较多或增量较大的公司三季度利润仍然维持环比增长， 但是冶炼为主的公司三季度利润以及单吨锂盐净利润开始出现 2021 年以来的首 次环比负增长。展望未来，我们认为拥有自有矿、且产能持续扩张的企业有望持续 受益本轮锂价周期。

 

3.1.5 产业链新趋势之二：一体化趋势显现，中国锂资源战略地位凸 显

澳洲锂矿、南美盐湖向产业链下游延伸积极，中资企业承购难度加大。过去锂 行业作为一个小行业，上游资源与中游冶炼分工较为明确，逐渐在全球形成了“澳 洲锂矿商+中国冶炼厂”的效率最优组合，但随着海外资源商议价能力的迅速崛起、 下游电池厂/车厂出于供应链安全考虑开始重视上游资源，锂资源商单独、或者和 下游厂商直接合资建设冶炼厂的趋势开始凸显：

澳洲锂矿商 PLS 目前已经下游延伸布局氢氧化锂工厂和磷酸锂工厂，且 几乎锁定了未来新增锂精矿产能：（1）与 POSCO 合资建设位于光阳港 的氢氧化锂加工厂：2021Q4 公司正式决定与 POSCO 在韩国合资建设 氢氧化锂加工厂，计划产能 4.3 万吨/年，2 条产线中每条生产线具有 2.15 万吨/年的产能。目前已经开始建设，第一条产线预计将于 2023 年 10 月 完成，较之前指引的 2023 年中有所推迟。同时 Pilbara 承诺以市场价格 保障供应 31.5 万吨化学级锂精矿，为期 20 年。（2）与 Calix Limited 合 作的磷酸锂加工厂：继 Pilbara 与 Calix Limited 于 2022 年 6 月签署具 有约束力的谅解备忘录后，11 月 28 日 PLS 发布公告称，公司与 Calix 公司签署了合资协议，双方将在 Pilgangoora 项目共同建设示范工厂， 以利用 Calix 的专利煅烧技术生产锂盐。

 

上游至下游一体化延伸或为大势所趋，中国锂资源战略地位凸显。中国锂资源 对外依赖度较高，锂原料主要依赖于南美锂三角、澳大利亚等地进口，远期来看海 外锂资源商的新增产能或将被其自有的冶炼产能所消化，中期来看中资企业和海 外锂资源签署的包销协议或将在未来几年内到期，目前已经有矿企明确表示不再 续期，中资企业获取锂原料的难度或将加大，我们认为未来当务之急应该是加快开 发中国本土锂资源，减少对外依赖度，应该用战略高度看待中国本土资源的开发。

3.2 需求：不仅仅电车需求，储能与固态电池值得期待

3.2.1 碳中和目标任重道远，全球政策接力需求有望延续

全球各国碳中和目标明确。科技创新是实现碳中和的核心驱动力，推动和依靠 绿色技术创新作为共同的战略选择来实现碳中和目标已成为主要发达国家的共识。 目前全球已有 137 个国家以政策宣示或立法等不同方式提出碳中和目标，其中大 部分国家或区域计划在 2050 年实现碳中和，如欧盟、美国、英国、加拿大、日本、 新西兰、南非等。少部分国家，如德国将碳中和目标提前到 2045 年。 中国能源结构特点将使得碳中和目标更加坚定。我国使用的传统化石燃料较 多，例如煤炭在一次性能源中占比为 57%，预计将在 2030 年降低至 50%，而 2060 年煤炭在一次性能源中占比将低于 5%，我国的能源转型势在必行，碳中和目标之下仍然任重道远。

为推动新能源车消费，各国于行业发展初期均对新能源车的销售提供税收优 惠或补贴政策，这些政策对各国新能源车渗透率均造成了极大提升，根据中国乘联 会公布的数据，2022 年 10 月国内新能源车零售渗透率达到 30.2%，远高于 2019 年公布的 4.7%。 但与此同时，欧洲部分国家的补贴及优惠政策都将于 2022 年末结束，并在结 束前经历了多次退坡。例如英国政府的插电式汽车补贴（PiCG）于 2011 年起实 施，已应用于 50 多万辆电动汽车，总投资超过 14 亿英镑。PiCG 实施初期，补贴 最高达到 5000 英镑，于 2022 年初降至 1500 英镑后，于 2022 年 6 月停止。但 英国政府同时承诺将提供 3 亿英镑资金代替 PiCG 政策，为电动出租车、摩托车、 货车等提供激励，且新能源车将继续享有零道路税和优惠的公司汽车税。而德国虽 未于 2022 年内停止新能源车补贴，但针对不同价格的新能源车提供的补贴也将在 未来两年内逐步降低，自 2024 年起，4.5 万欧元以上的电动汽车将不提供补贴。 尽管补贴逐步结束/收紧，但为实现碳中和目标，各国或仍将颁布新政策以提高新 能源车渗透率。

国内补贴或将退坡，但购置税减免政策仍然延续、各地补贴政策相应出台。根 据财政部等四部委联合发布的 2022 年新能源汽车推广应用财政补贴政策，2022 年新能源车购置补贴将在 2021 年基础上退坡 30%，补贴政策将于 2022 年 12 月 31 日结束，但购置税减免将延续至 2023 年。为降低 2022 年中央提供的新能源 车补贴退坡的影响，各地均有相应的新能源车补贴政策，预计未来将会有更多促进 新能源车消费的地方政策落地。

 

3.2.2 储能解决新能源时间错配，有望构成锂的新成长曲线

作为新能源电力系统的基石，储能市场需求随着清洁能源占比提升而不断提 升。现阶段各国不断出台相应政策以推动储能市场发展，国内方面，中央和地方大 量出台储能相关政策，截至 2022 年 9 月底，全国共计 24 个省区发布了新能源配 套储能政策，多数地区要求储能比例不低于 10%，且配储时间在 2 个小时以上。 国外方面，美国能源部于 2020 年 12 月份发布的储能目标路线图确定了降低 储能成本并加速新技术开发、应用的目标，在通胀削减法案中也提出将对独立储能 投资提供税收减免；欧盟委员会于《2030 年气候目标计划》中宣布，将于 2030年将可再生能源发电占比提升至 65%以上；而日本于今年发布的能源白皮书中也 明确提到，将于 2030 年将可再生能源发电占比提升至 38%。

长期来看，锂的直接需求是电池等领域，尽管新能源汽车需求增速或将逐步回 落，但是我们仍然看好储能构成锂的第二成长曲线。（1）我们预计 2025 年全球新 能源汽车渗透率有望达到 24%，中国新能源汽车渗透率有望达到 47%，对应全球 新能源汽车销量有望达到 2300 万辆，未来增长曲线仍然陡峭。（2）随着光伏风电 的快速增长，预计 2025 年中国储能装机量有望达到 240GWh，全球储能装机量 有望达到 520GWh，相较于 2021 年的约 66Gwh，2021-2025 年 CAGR 高达 67%，将成为锂的第二增长曲线驱动未来成长。

3.2.3 新技术下的变革：固态电池值得期待，金属锂有望获得大规模 应用

随着液态电池体系的能量密度逼近理论极限，下一代全固态电池的大规模应 用被提上日程。而金属锂负极的应用是固态电池的必然选择，一方面，固态电解质 及金属锂负极的应用有望解决电池安全性和能量密度的问题；另一方面，固态电解 质本身更加契合金属锂负极，有望解决锂枝晶的生长发挥其性能。我们预计 2025- 2030 年固态电池的逐步推广有望带领金属锂实现由千吨级向万吨级市场的蜕变。

 

固态电池有望从根本上解决锂离子电池的安全性和能量密度等问题，颠覆现 有的电池体系。锂离子电池目前面临安全性低和能量密度低两大问题：（1）有机液 体电解液易渗漏，易在高温下发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧；（2） 有机电解液无法兼容金属锂等高比能量电极材料，且圆柱、方形锂电池还需要坚固 的金属外壳，这使得电池的形状、尺寸、比能量等均受到很大的限制，而固态电池 有望全面超越液态电池：

安全性高，降低电池自燃、爆炸风险。固态电解质大多不可燃、耐高温， 有高耐挤压针刺的能力，电池自燃或者爆炸的风险显著减小。

简化电池构建步骤，提高能量密度。固态锂电池构造相对简单，固态电解 质也充当隔膜角色。电解质盐、电解液、隔膜与粘结剂等几乎不需要使用， 大大简化了电池构建步骤，采用相同电极材料的固态电池较液态电池的 能量密度更高。

可采用高能电极，解决里程焦虑。对于负极而言，可直接使用金属锂，对 于正极而言，固态电解质大多数拥有较宽的电化学窗口，可以兼容更多高 电压正极材料，也可以采用能量密度更高的贫锂材料，使得锂硫电池、锂 空气电池成为可能。

优化电池系统，更适用于电动汽车。可让电池管理系统更为简化，减少冷 却及安全防护装置，同时电芯内部可采用串联结构而不是传统的并联结 构，形成高电压单体，利于电池系统成组效率和能量密度的进一步提高。

可解决电池器件的多种技术要求：（1）长循环寿命：通过控制正负极体 积膨胀，保持界面接触，例如复合电极、柔性、无定型、凝胶态界面等， 可充放电数千次，且自放电速率较低，无记忆效应；（2）宽工作温度范 围：通过采用超离子导体、固液结合、热管理等实现宽温区工作（- 70~150℃）；（3）耐挤压、耐震动性能：可通过采用含有柔韧物质实现； （4）几乎可制成各种形状或尺寸的电池，甚至可制成薄膜电池直接集成 于电路中。

能量密度方面，传统锂电池目前的能量密度普遍在 250Wh/kg 左右，很 难突破 350Wh/kg 的能量密度天花板，根据 2020 年发布的《节能与新 能源汽车技术路线图 2.0》，2030 年动力电池的能量密度目标为 400Wh/kg，2035 年目标为 500Wh/kg。想要完成 2030 年的目标，传 统液态锂电池恐怕难堪大任，但固态电池的能量密度能够轻松达到这一 目标。

金属锂负极+固态电解质组成的固态电池是最有前景的解决方案之一。（1）金 属锂本身更适合固态电池体系。在理想状态下，固态时锂的扩散速度（离子传导率） 较液体电解液时高，理论上可实现更高的输出，从而提高电池的功率密度。且固态 电解质可以实现拥有宽电化学窗口，可以发挥出金属锂最低电势的优势，获得更高 的电压。（2）固态电解质是防止锂枝晶生长，减少副反应发生的利器。固态锂电池 的电解质为固体可以充当离子的导体和隔膜，不会因出现锂枝晶而刺破隔膜导致 短路，安全性能更加优异；且当电极材料与固态电解质发生反应时，比有机电解液 难分解。因此使用固态电解质有望从根本上解决锂枝晶带来的安全性问题，实现金属锂负极的利用。

 

固态电池或将逐步应用，带领金属锂“王者归来”。如何看待固态电池未来的 产业化路径？我们认为应该抓住两大主线：（1）分技术路径看，我们认为固态电池 将可能按照“聚合物——氧化物——硫化物”的顺序先后实现应用，复合固态电 解质也是可能的方向；正负极材料也将沿着 LFP/石墨、NCM/金属锂、锂-硫、锂 -空气的路径演进。（2）分领域看，我们认为固态电池将像锂离子电池一样遵循“微 电池领域——消费电子——动力及储能电池”的应用路径。固态电池将带领金属 锂“王者归来”，实现由千吨级向万吨级市场的蜕变。 作为固态电池的核心，固态电解质可以分为聚合物、氧化物与硫化物三种体系。 其中聚合物电解质属于有机电解质，氧化物和硫化物属于无机陶瓷电解质；同时根 据不同的正负极材料，固态电池可以分为固态锂离子电池（使用石墨+硅碳负极， 三元正极）和固态锂金属电池（使用金属锂作为负极）。固态锂金属电池中，正负 极材料均含有锂，部分负极材料直接使用锂金属，因此固态电池中的锂含量大大提 升。

优选的固态电解质要求具有高离子导率、宽电化学窗口、高锂离子选择性（即 高锂离子迁移率）、优异的机械性能并且对环境友好，其中离子导率最为重要。聚 合物、无机氧化物和硫化物是固态电解质最具潜力的三个分支，但氧化物电解质须 添加液体做成半固态来提高电导率，硫化物因性质活泼只能应用于全固态电池，因 此我们认为半固态电池可能不仅仅是过渡产品，将是在未来的不同细分领域长期 存在。

聚合物电解质最先由 Bolloré 实现商业化应用：聚合物电解质具有良好 的界面相容性和机械加工性，且质量较轻、黏弹性好，但室温离子电导率 低，限制了其应用温度范围，且理论能量密度较低，目前正极还仅能使用 LFP。 2011 年 Bolloré 率先实现固态电池电动车的商业化应用，生产出 负极采用金属锂、正极采用 LFP、电解质采用 PEO 等聚合物薄膜的固态 电池（LMP®），并批量应用于自主开发的电动汽车 Bluecar 和 Bluebus， 该电池由其子公司 Blue Solutions 生产，在 2019 年已经将产能从 630MWh 增加到潜在的 1.5GWh。

氧化物电解质综合性能优异，难点在于界面问题：氧化物电解质最为突出 的优点是电化学和化学稳定性极好、锂离子活化迁移能低、电化学窗口宽 （相对 Li+/ Li 可大于 6V），但需要添加液体做成半固态来提高电导率， 瓶颈主要在于刚性界面面接触的问题和加工方式的改进。目前氧化物固 态电解质路线的领先者包括辉能科技和赣锋锂业。

硫化物电解质开发潜力大：硫化物固态电解质电导率极高，例如 LGPS 可 达 1.2*10-2 S/cm，媲美液态电解质，且其电化学窗口宽、质软易加工、 力学性能较好，是目前研究的热点；但是其最大的问题在于化学稳定性差 从而容易导致安全问题，目前硫化物路线研究的企业包括丰田和宁德时 代。

安全性与成本经济性是新技术应用的主旋律，我们认为在应用领域上，固态电 池其有望率先发挥安全与柔性优势，应用于对成本敏感度较小的微电池领域（植入 式医疗设备、无线传感器等）；技术进步后有望逐渐向消费电池渗透，在技术成熟 时再应用于要求严苛的动力电池领域。

3.3 展望：浪沙淘尽始见金，资源为王大时代

3.3.1 锂精矿拍卖常态化，但矿端溢价或已处于顶峰

BMX 电子交易平台等新的定价机制使得资源端定价能力逐步强化，且从成本 上支撑锂盐价格，但矿端溢价或已处于顶峰。PLS 旗下的 Ngungaju 工厂复产产 能或全部通过 BMX 平台销售，Ngungaju 年生产能力为 18 万-20 万干吨锂精矿。 由于当前锂精矿长单价格以季度或年度定价为主，价格表现明显滞后于锂盐现货 价格，新的定价机制或更有效匹配需求信息，有望能反映锂精矿即时市场定价。回 顾 22Q3，Pilbara 分别于 2022 年 7 月 13 日，8 月 2 日，9 月 19 日，10 月 18 日以及 11 月 16 日于 BMX 平台举行了五次锂精矿拍卖活动，标的均为 5000 吨 锂精矿（SC5.5）。成交价格分别为 6840 美元/干吨，7012 美元/干吨，7708 美元 /干吨，7830 美元/干吨，8676 美元/干吨（SC6.0 CIF 中国）。并且公司于 10 月 24 日首次签订了 5000 吨锂精矿（SC5.5）的销售合同，售价为 8000 美元/干吨 （SC6.0 CIF 中国），迅速上涨的拍卖价格侧面显示了锂精矿市场的供需错配。但 是随着中国国内的锂盐价格高位回落，澳矿溢价能力或已处于顶峰。

 

3.3.2 供需平衡：需求下调、但供给低预期，价格中枢有望回归合理

供给的低预期开始显现，2023 年供需难言过剩。尽管由于宏观环境、补贴退 坡等原因，我们略微下调 2023 年下游新能源车需求预期，但我们认为储能有望构成锂的第二成长曲线支撑未来需求增长；供给端，我们预计在绿地项目低预期、地 缘政策变化、环保等因素影响下，供给端放量或将同步下调。总体来看尽管需求下 调，但在供给低预期之下我们预计 2023 年锂行业将由 2022 年的短缺转向供需平 衡，2023 年难言供给大幅过剩。我们判断 2023-2025 年锂价或将依然将维持在 25-30 万以上的位置，对价格关注的核心应该转变为持续性而非尖顶价格，对锂行 业关注的核心应该转变为量增而非价格。

4 钴：大江东去，迎供给端巨变

4.1 供给端：刚果金&印尼放量的共振

2022 年供应逐渐恢复正常，供应压力凸显。（1）全球钴供应集中于刚果金等 少数国家，因此非洲疫情、运输、罢工等因素持续影响物流，客观上导致了过去两 年钴原料的供应紧张。但随着疫情防控的常态化，以及洪水、罢工等事件的不可持 续性，我们认为在经历了 2 年的适应之后，供应端的扰动对钴的影响趋于边际减 弱。（2）2022 年 1-10 月中国钴原料进口量 8.49 万金属吨，同比增长 15%，供 应已经恢复正常水平。

2023 年红土镍矿放量+刚果金钴矿投产，供应压力凸显。钴供应的第三极— —红土镍矿或将随着印尼湿法镍项目的大规模建设而迎来快速放量，同时随着刚 果金的几个世界级铜钴矿项目（嘉能可旗下的 Mutanda、洛阳钼业旗下的 TFM、 Kisanfu 项目）的复产与投产，钴供应将面临压力。 中长期来看，全球钴供应结构将迎来改变。红土镍矿项目有望成为未来钴供应 增速最快的原料来源，同时其占比也有望快速提升。我们预计至 2025 年，红土镍 矿伴生钴供应的全球占比有望从 2020 年的 14%提升至 26%。

 

铜钴矿：仍然是供应的重要增量，将迎来世界级项目产量释放高峰。（1）作为 全球第一大钴矿龙头，嘉能可旗下拥有两大世界级铜钴矿山 Mutanda 和 Katanga， 作为世界规模最大的铜钴矿之一的 Mutanda 矿山复产加速，嘉能可自 2021 年底 开始已重启闲置约两年的 Mutanda Mining 铜钴项目，同时 Katanga 矿山也逐 步爬坡至满产，嘉能可指引 2022-2024 年旗下自有钴矿产量将分别有望达到 4.5 万吨、3.8 万吨和 6 万吨，2024 年将是产量释放高峰。（2）作为全球第二大钴矿 龙头，洛阳钼业旗下拥有两大新兴的世界级铜钴矿山 TFM 混合矿及 KFM 项目， KFM 铜钴矿作为全球最大、品位最高的未开发铜钴项目之一，预计将于 2023 年 投产。KFM 一期项目完全投产后产能接近 3 万吨/年，TFM 混合矿项目预计 2023 年可实现投产，预计新增钴产量 1.7 万吨/年，2025 年以后洛阳钼业或具备约 6 万吨/年以上的钴生产能力。

红土镍矿：有望成为未来钴供应增速最快的原料来源。红土镍矿湿法工艺应用历 史较久，最早的是 1959 年的古巴 Moa 项目，湿法冶炼工艺不断发展，技术成熟 度较高，高压酸浸工艺（HPAL）已成为处理低品位红土镍矿的主流技术路线。目 前包括华友钴业、力勤、格林美等众多行业龙头企业已经纷纷入局印尼布局湿法冶 炼产能，预计 2022-2023 年是红土镍矿投产、放量大年，有望在 2022 年下半年 开始逐步放量。

4.2 需求端：消费电子黯淡无光，电车需求如日中天

从需求端来看，钴需求主要分布在电池领域，尤其是在 3C 电池领域，因此消 费电子是短期钴需求的核心。（1）我们预计 2021 年锂电池领域占全球钴需求比例 为 60%，其余高温合金（14%）、硬质合金（6%）、硬面材料（3%）、陶瓷（4%）、 催化剂（5%）、磁性材料（2%）、轮胎/催干剂（3%）和其他领域（3%）等。（2） 细分来看，消费电子仍然为钴的需求核心：锂电池板块分为新能源汽车领域的动力 锂电池（35%）和 3C 消费电子领域的非动力电池（65%），目前非动力电池仍为 需求的主导项，而非动力电池部分的需求占比中手机（57%）、笔记本电脑（18%）、 平板电脑（9%）、锂电池储能（4%）和其他 3C 产品（12%）。

 

2022 年消费电子需求大幅回落，电车需求如日中天。电池领域作为钴的主要 需求，分为以四氧化三钴为代表的消费电子领域，以及以硫酸钴为代表的动力电池 （三元电池）领域，2022 年以来两大需求领域总体走势大幅分化。其中四氧化三 钴需求受宏观经济低迷、换机意愿降低影响，今年以来总体需求大幅回落，仅在“金 九银十”的传统旺季企稳回升；而以硫酸镍为代表的新能源车需求受益于电动车销 量大幅放量，今年仅在 Q2 疫情封控期间需求短暂下滑，硫酸钴需求总体保持了良 好的增长势头、并在 10 月创下了历史新高。

4.3 2023 年供需格局突变，价格中枢下行

钴板块盈利回落至底部，已经逼近历史低位。2022 前三季度钴板块总营业收 入增长 14%至 755.7 亿元，归母净利润降低 13%至 44.6 亿元，主要受 2022Q3 钴均价下跌影响。钴板块 22Q3 营业收入为 248.0 亿元，同比降低 0.7%，环比降 低 12.0%；22Q3 归母净利润为 6.10 亿元，同比下滑 70.6%，环比下滑 62.7%。 从个股来看，2022 前三季度钴板块公司实现归属于母公司净利润依次为华友钴业 （30.08 亿元，同比+27%）、盛屯矿业（7.76 亿元，同比-48%）、腾远钴业（4.22 亿元，同比-44%）、寒锐钴业（2.54 亿元，同比-48%）。

2022年需求跌落，2023年需求或将边际改善。月度供需平衡的角度，据SMM 数据，中国钴原料在 4-8 月出现较大幅度供给过剩，但随着下游排产、终端销量 恢复，9 月中国钴原料供给过剩局面大幅缓解，其中 9 月中国四氧化三钴月度供给 过剩幅度由 8 月的 2232 吨大幅收窄至 164 吨，硫酸钴月度缺口由 8 月的 14 吨 大幅扩大至 227 吨。2022 年是消费电子需求近年来压力最大的一年，我们认为在 低基数效应下，2023 年随着疫情好转、宏观经济回暖有望迎来边际改善。

全球钴业巨头库存高企、供给大幅放量，价格中枢或将下行。展望 2023 年， 我们认为钴价格的核心矛盾在于供给，经历了 2022 年的需求惨淡、运输受限，行 业库存消化缓慢，以洛阳钼业为例，2022Q3 钴库存约 1.36 万吨，处于历史极高 水平，同时叠加 2023 年新项目投产，将对 2023 年供需形成较大压力。尽管 2023 年消费电子或将回暖、新能源领域电池需求仍然保持增长，但供需格局或难以逆转， 价格仍然承压。

 

5 镍：二元定价难解，“镍”槃重生待何时？

5.1 供应端：高冰镍/MHP 供应放量，电解镍产能待何时

印尼镍矿价格上涨，菲律宾镍矿价格平稳。印尼和菲律宾是全球主要的红土镍 矿市场，印尼禁止镍矿出口政策，形成了菲律宾镍矿-中国镍铁和印尼镍矿-镍铁这 两个割裂的市场，印尼镍铁产能不断扩张，两个市场镍矿的价差也在逐步的收敛。 2022 年菲律宾镍矿价格表现相对平稳，印尼镍矿价格持续上升，1.8%品位镍矿价 差也从 1 月的 32.7 美元/吨，缩小至 11 月的 26.9 美元/吨，市场正在走向统一。

原生镍供应增长明显，电解镍生产恢复，未来产能增长主要依赖中间品转化。 随着印尼镍铁和中间品项目的投产以及疫情影响渐弱，全球原生镍产量明显上升， 2022Q1-Q3 原生镍产量 250 万金属吨，同比增加 23.5%，电解镍产量 61 万吨， 同比增加 14.7%，电解镍生产恢复至疫情前水平。由于硫化镍矿项目多年几乎未 有新增项目，电解镍产量稳中有降，未来电解镍增量主要依赖红土镍矿生产的中间 品转化，青山 5 万吨的高冰镍制纯镍项目正稳步推进，中间品制纯镍工艺也将再 次登上历史舞台。

随着镍铁项目的投产，印尼镍铁产量保持高速增长，2022 年 1-11 月印尼镍 铁产量 104.4 万金属吨，同比增加 28.7%，印尼镍铁市场快速发展也冲击着国内 的镍铁市场，我国镍铁进口量快速增加，对外依赖度持续上升，2022 年 1-10 月 年提升至 67%。

 

我国电解镍产量相对稳定，基本维持在 16 万吨附近，2022 年 LME 库存降至 历史低位，海外电解镍供需比较紧张，LME 镍价表现强势，进口窗口迟迟未能打 开，我国电解镍进口量大幅下降，2022 年 1-10 月电解镍进口 13.1 万吨，同比下 降 37.0%。目前海内外电解镍均比较短缺，进口量继续保持低位。

高冰镍和湿法规划项目多，供应压力较大。新能源车快速发展，带来硫酸镍的 旺盛需求，而电解镍供应紧张，镍中间品潜力巨大，企业纷纷布局印尼 MHP 和高 冰镍项目，随着青山、力勤 OBI 岛、华越项目的投产，我国 MHP 和高冰镍供应 大幅增长，2022 年 1-10 月，我国进口 MHP11.4 万金属吨，进口高冰镍 9.1 万 金属吨，同比增加 695%。截至 2022 年 10 月，印尼规划的湿法项目达 60 万金 属吨，高冰镍项目 36.5 万金属吨，其中 2023 年两者拟投建产能就高达 47.3 万金 属吨，未来 MHP 和高冰镍供应充足，行业进入以量换价阶段。

5.2 需求端：不锈钢需求底部反转，新能源电池独领风骚

镍下游需求中，不锈钢领域占比 70%，不锈钢行业成长性与周期性并存。镍 主要应用在不锈钢、合金、电镀以及电池等领域，下游需求中，不锈钢行业占比 70%，发展较快的电池领域占比 13%，由于不锈钢领域占比较高，电池领域保持 高速增长，而合金和电镀占比较低，需求也相对稳定，所以从增量的角度来看，镍 需求研究主要集中在不锈钢和电池行业两个领域。 不锈钢需求，一方面会随着经济周期变动，另一方面，由于不锈钢产品抗腐蚀 能力强，应用领域在逐步扩大，也具有一定的成长性。2016-2021 年全球不锈钢 产量复合年均增长率达 5.1%，2016-2021 年我国不锈钢产量复合年均增长率 6.55%，在大类金属中，不锈钢属于增长较快的品种。

 

印尼不锈钢产量快速增长，2018 年至 2021 年 CAGR 达到 31.1%。2013 年 以来，随着“一带一路”倡议的实施，中国企业开始积极在印尼布局，印尼基础设 施逐步完善，镍矿资源丰富的优势开始体现，中国企业采用镍矿-镍铁-不锈钢一体 化冶炼模式，成本低于国内，所以中国企业在印尼的布局，也开始从镍铁，向下游 不锈钢延伸，印尼不锈钢产量从 2018 年的 219 万吨，增长至 2021 年的 494 万 吨，产量增长迅速。

规划产能较多，预计 2023 年不锈钢产量恢复增长。目前中国和印尼不锈钢规 划产能仍然较多，双碳政策压力下，未来不锈钢产能的审批可能会比较谨慎，规划 产能的后期项目落地可能也会比较长，但国内企业开始积极在印尼布局，未来印尼 不锈钢将会接力中国，进入产能快速扩张的时代，不锈钢领域对镍的需求将持续增 长。

新能源车市场延续高增，硫酸镍产量增长强劲。电池产业链的上游前驱体和硫 酸镍的产能主要集中在我国，所以研究硫酸镍的需求基本跟全球相一致。由于新能 源车销量高速增长，三元电池产量快速增加，加上高镍化提速，硫酸镍需求旺盛， 2021 年我国硫酸镍产量 28.7 万吨，同比增加 100.1%。2022 年新能源车延续高 增，而特斯拉发布大圆柱电池，高镍化趋势加快，SMM 预计我国硫酸镍产量约 38 万金属吨，同比增加 32.1%。

湿法中间品+高冰镍项目投产较多，硫酸镍耗用精炼镍量将下降。硫酸镍原料 主要包括湿法中间品、高冰镍、精炼镍、以及废料等，2021 年，湿法中间品只有 力勤 1.8 万金属吨的投产项目贡献增量，我国湿法中间品进口 7.8 万金属吨，同比 增加 18%。由于湿法中间品产量小幅增加，而硫酸镍产量大增，精炼镍就成为硫 酸镍主要原料来源，2021 年，硫酸镍原料中精炼镍耗用量 13.0 万吨，同比增加 340%，硫酸镍用电解镍大幅增加，导致精炼镍缺口明显扩大，纯镍紧缺。进入 2022 年，随着印尼高冰镍项目以及湿法中间品项目产能加速投放，硫酸镍原料中，精炼 镍使用量大幅下滑，SMM 预计 2022 年使用的精炼镍仅 6.2 万吨，同比减少 52.6%。

 

5.3 供需平衡：原生镍偏过剩，电解镍一枝独秀

电解镍供需仍然偏紧，低库存短期难改。2021 年硫酸镍需求大幅上升，而中 间品产能短缺，导致硫酸镍大量消耗电解镍，LME 交割库大量的镍豆拉到中国生 产硫酸镍，库存大幅下降，国内的纯镍库存也下降明显。截至 2022 年 12 月 9 日， 国内电解镍社会库存 7980 吨，LME 镍库存 5.32 万吨，处于历史低位。

镍定价体系的变化： 硫酸镍中纯镍用量大幅下降，电解镍紧张局面恐难以改变。由于镍中间品供应 大幅上升，对纯镍替代明显，硫酸镍原料中，纯镍使用量大幅下降，2022 年 10 月，硫酸镍使用电解镍原料量已降至 2554 吨，已远远低于高峰时期 15340 吨/月， 镍中间品对纯镍的几乎到了替无可替的地步，而电解镍库存仍未有明显的累库，相对平稳，特别是未在硫酸镍中应用的镍板，LME 库存中一度不足 2000 吨，即使 未来硫酸镍不再使用电解镍，电解镍自身供需恐怕仍然比较紧张，供需局面只能等 待电解镍产能的释放。

关注电解镍本身供需，纯镍与其他镍产品价格脱离，二元定价体系难解。我们 在 2022 年度策略中提到，镍的结构性矛盾，目前仍在演绎，2022 年 12 月，镍 铁对电解镍贴水在 8 万元/金属吨附近，硫酸镍对电解镍贴水 2 万元/金属吨附近， 说明镍铁和镍中间品供需相对电解镍供需是过剩的，硫酸镍也步镍铁的后尘，也难 以对纯镍进行定价。镍价回到纯镍自身供需层面的定价，纯镍价格也与高冰镍、湿 法中间品、镍铁等镍产品价格背离，其他产品供需较难对纯镍定价，形成“二元“定 价体系，特别是低库存背景下，电解镍供需尤为重要。电解镍下游的合金、铸造等 领域需求稳步增加，并且对镍价承受能力也相对较强，需求变化相对不大，镍价的 拐点更多寄希望于电解镍的供应增量上，未来主要依赖于高冰镍到纯镍项目的量 产，届时，高冰镍等中间品供需将再次与电解镍挂钩，“二元”定价体系才会失效， 镍价将再次回到镍元素供需的单一定价体系上。

原生镍偏过剩，二元定价体系难解。2022 年来看，随着印尼镍铁、高冰镍、湿法中间品持续放量，原生镍出现小幅过剩，结构上看，因为硫酸镍对精炼镍消耗 大幅下滑，而其他应用领域对精炼镍的需求并无过多亮点，精炼镍缺口较 2021 年 缩小。展望 2023 年，镍中间品和镍铁将走向全面过剩，而电解镍的拐点仍需等到 电解镍新项目的投产，特别是低库存背景下，电解镍转向过剩才会让多头有所顾虑， 镍价也才能迎来拐点，静待供应增量，关注电解镍项目进展。

 

6 投资分析

展望2023年：全球双碳目标仍然明确，但是中国和欧洲电动车补贴退坡之 下需求或将承压，重视储能、固态电池、4680电池等新技术、高增长领域的投资 机会。碳中和将促全球能源体系重塑，在经历了2021-2022年从0到1的关键一步 之后，电动化渗透率有望进一步提升、但总体增速或将回落，补贴退坡之下将迎 来政策驱动到产品力驱动的转变，需求或将短期承压、但我们仍然看好未来行业 的持续增长。展望2023年，储能需求或将迎来快速增长，同时需重视固态电池、 4680电池等新技术领域的投资机会，下游更大量级的需求增长与上游资本开支滞 后的矛盾或将难以出现反转，我们仍然看好资源端持续的溢价。

2023年能源金属供需短缺或将缓解、但难言大幅过剩，我们认为能源金属 价格中枢或将逐步下移、回到理性水平，但资源端的自主可控需重视。（1） 锂：尽管未来需求增速将会小幅回落，但供给端的低预期同样正在凸显，未来供 需将持续紧平衡。供给端，短期锂精矿供应紧张局面难改，在锂精矿拍卖等催化 下，资源端溢价不断提升；同时长期来看，绿地项目的延期或将成为常态，供给 端的持续低预期有望使价格高位维持。需求端，锂的直接需求为动力电池、储能 等，我们认为储能的高速增长有望成为锂需求的第二成长曲线；从中下游扩产来 看，下游电池厂、正极材料扩产激进，中游放大器效应将使得实际需求大于终端 需求，供需难言反转。（2）钴：3C需求承压，看好动力电池拉动钴需求增长。 供给端，刚果金铜钴矿、印尼湿法镍导致供给结构正在发生突变，供给压力持续 增加，需求端，短期消费电子需求承压，但钴价快速回落带来三元电池成本下 降，中镍高压三元的推广及高镍三元电池放量，带动未来钴需求快速增长。 （3）镍：镍铁、镍中间品投产项目较多，需求端不锈钢稳步增长，电池领域增 速依然较快，镍中间品也将趋向过剩，但电解镍由于库存较低，下游需求偏刚 性，价格拐点需待供应放量。资源端来看，高品位镍矿稀缺性逐步体现，以及能 源价格高企，高冰镍与MHP成本或进一步扩大，MHP的优势逐渐体现。

中矿资源：锂业新秀，矿冶齐飞

铯铷盐、氟化锂业务行业地位显著，稳定贡献高盈利。公司是全球铯铷盐龙 头，掌握全球80%的铯榴石优质资源，且为甲酸铯全球唯一供应商；公司保有 6000吨电池级氟化锂产能，为国内最大供应商，产品已进入特斯拉供应链。公司 优质传统业务行业地位领先，盈利能力突出，未来将为公司稳定贡献高盈利和丰 厚现金流。 扩产后电池锂盐产能翻倍，2023年产能可达6万吨。公司在电池级锂盐的布 局方面，目前拥有1.5 万吨电池级氢氧化锂产能以及 1万吨电池级碳酸锂产能， 新建3.5万吨锂盐产能产品主要包括电池级碳酸锂和单水氢氧化锂，预计2023年 底该项目建成，整体电池级锂盐产能达到6万吨/年。

天齐锂业：坐拥全球最优质的锂资源，龙头重回扩张之路

坐拥全球顶级锂资源，深厚护城河为公司贡献可观利润。公司旗下控股全球 最大、品位最高的锂辉石矿山——格林布什锂矿，为公司提供了丰富且低成本锂 原料。同时公司参股SQM布局了全球最大、品位最高的阿塔卡玛盐湖，为公司贡 献可观的投资收益。 TLEA：格林布什产量稳步增长，利润大幅释放。据IGO公告，格林布什矿山 2023财年产量指引135-145万吨，当前格林布什锂精矿产能为162万吨，随着 CGP3的逐步落地，格林布什远期锂精矿产能将达到210万吨。

西藏矿业：世界级盐湖开发加速，未来成长可期

世界级盐湖迎来加速开发，公司未来成长可期。（1）公司旗下扎布耶盐湖 二期项目建设进行中，与东华科技以EPC+O的方式合作建设，1.2万吨碳酸锂产 能或可于2023年建成投产，扎布耶盐湖的开发大幅提速。据可研测算，二期项目 扣除折旧和各种费用后的完全成本4.25万元/吨，扣除副产品收益后的完全成本达 到2.41万元/吨，提锂成本低于青海盐湖，且处于全球盐湖提锂成本曲线左侧。 （2）据公司战略规划，2023-2025年规划投资20亿建设万吨氢氧化锂+万吨电 碳项目，预计2025年将形成3-5万吨的的锂盐规模，公司未来产能将迎来大幅扩 张，公司成长可期。（3）公司的战略目标是旗下扎布耶锂业2022年生产5000吨 碳酸锂、2023年不低于1万吨，2024年1.7万吨，2025-2026年不低于3万吨，后 续会根据中国宝武和自治区政府的要求，对规划进行进一步修订。且公司股权激 励方案已经获得国务院国资委批复，公司管理层利益与公司深度绑定，未来将迎 来加速开发，公司有望显著受益于中国本土锂资源开发的战略机遇。

永兴材料：云母提锂龙头，静待采选冶一体化产能扩张

特钢起家，前瞻性布局云母提锂，充分受益锂价上涨红利。公司以特钢业务 起家，2017年起进军云母提锂行业，收购矿山资源，打造采选冶一体化布局，目 前已成功转型为“特钢+锂电”双轮驱动的云母提锂龙头。随着锂价上涨及产能 释放，公司业绩实现大幅增长。

自有矿山保障锂资源供应，配套冶炼产能布局完善。公司拥有的化山瓷石矿 资源量折合43.41万吨碳酸锂当量，参股矿山白水洞高岭土矿资源量折合7.86万 吨碳酸锂当量。（1）即期看，公司控股子公司花桥矿业化山瓷石矿采矿许可证 证载生产规模已经变更为300万吨/年，二期扩建180万吨/年锂矿石高效选矿与综 合利用项目目前已进入建设收尾阶段，公司整体原料自供率持续提升，配套今年 2万吨二期碳酸锂项目的投产，公司今年业绩释放可观。（2）远期来看，公司加 速资源端扩张，将投资建设300万吨/年锂矿石高效选矿与综合利用项目，建设期 为2022-2023年，目前已经进入建设阶段，远期自有资源产能有望进一步增长。 （3）冶炼端看，公司现有年产3万吨/年碳酸锂产能，配套建设350-360万吨/年 选矿产能，精矿基本实现自给。公司选矿产能未来有望达到600万吨/年，锂盐年 产能有望达到5万吨。（4）公司产业链布局完善，与江西钨业合资建设2万吨/年 碳酸锂产能，与正极材料及电池回收厂商深入合作，独立建设2GWh/a锂离子电 池项目。

盐湖股份：中国锂钾资源安全的“压舱石”，成长空间打开

践行“保供之责”，扩产正当时。（1）公司目前已经形成了“1+2+3”共 计6万吨碳酸锂产能，其中蓝科锂业一期和二期一共3万吨碳酸锂产能已经达产， 公司和比亚迪合资的3万吨产能目前还处于中试阶段。（2）扩建4万吨产能后， 预计公司未来锂盐产能规模总计将达到10万吨，作为国内当之无愧的锂、钾产业 链龙头，未来将逐渐承担起“保供之责”，我们预计权益产能规模在7万吨左 右，远期成长空间打开。 产品品种更加多样化，未来或将向深加工领域延伸拓展。具体来看，公司本 次扩产4万吨产能包括年产2万吨电池级碳酸锂+年产2万吨氯化锂，相较于目前 的在产产能（产出工业级碳酸锂产品），未来产品品种更加多样化（增加了氯化 锂产品）。氯化锂作为基础锂盐产品，可作为制取氢氧化锂、甚至金属锂等深加工产品的原料，公司本次扩产或将在未来丰富产品种类，增加产品附加值，同时 或可根据未来市场情况，灵活调整产品类型，应对未来可能的市场和技术路线变 革。

华友钴业：锂电材料龙头企业，一体化优势不断巩固

全面布局锂钴镍铜资源的一体化锂电材料龙头，在高执行力、低成本优势、 全面的技术路线布局下未来成长路线清晰。1）高执行力下，产能增长确定，业绩增长曲线陡峭：公司旗下华越年产 6 万吨镍金属湿法冶炼项目已于 2022 年 3 月提前达产、华科镍业已于 4 月提前实现点火、华飞项目前期工作已经启 动，公司未来产能增长较为确定；2）资源布局完善，一体化布局下成本优势逐 步凸显：公司铜钴板块已成规模，随着印尼镍项目、Arcadia 锂矿项目在相继投 产，以及衢州华友、广西可转债项目等的逐步落地，公司在成本方面将构筑深厚 的护城河；3）与下游深度绑定，未来产销量得到保障：公司与 LG、POSCO 等 海外龙头合资建厂，并相继与容百、当升、孚能等下游客户达成战略协议，为 2022-2025 年锁定 64.15-92.65 万吨三元前驱体销量，未来成长确定性高。

参股优质镍矿，镍资源布局再下一城。公司拟参股的HLN公司将收购JPI公司 95.3%股权，JPI持有SCM镍矿51%股权，该矿山地理位置优越、且资源体量较 大：（1）地理位置优越：该矿山前拥有者为力拓，矿山位于莫罗瓦利工业园西 约70公里，靠近公司的华越湿法项目，矿权面积2.11万公顷。（2）资源体量较 大：拥有褐铁矿资源量9.04亿干吨，镍品位1.12%，钴品位0.10%；另有腐岩矿 资源量2.72亿干吨，镍品位1.59%，钴品位0.035%。我们据此计算该矿山合计拥 有镍资源量1445万吨，钴资源量100万吨。 多元化镍矿来源布局初成，镍资源环节短板补齐。（1）本次收购之前，公 司的镍资源主要依赖于青山集团，公司的镍资源布局主要为参股新越科技穿透持 股纬达湾镍业。（2）通过本次收购，公司获得了印尼优质红土镍矿资源，公司 增加镍权益资源量74万吨，钴资源量5万吨。加上公司和淡水河谷合作的镍项 目，未来公司矿源将来自参股矿山、青山集团、淡水河谷等多渠道供应。

（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。）

精选报告来源：【未来智库】。

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