其他稀有小金属行业：燃料电池拉动显著铂金有望再创辉煌

1、目录1、族属稀的属.- 4-2.- 5 -2.1.- 5 -2.2.- 8 -3.- 9 -3.1.- 9 -3.2.- 13 -3.32020 .- 14 -3.4.- 18 -4.- 19 -5.- 22 -6、风险提示.- 23 -图 1、铂族元素储量集中分布在南非.- 4 -图 2、2018 ）.- 4 -图 372%-78% .- 5 -图 480%含铂矿产位于南非Bushveld Complex .- 6 - 图 5、2017 200 .- 6 - 图 630%.- 8 -图 7、2012 .- 8 -图 8.- 8 -图 9、2000-2007 （）.- 8 - 图 10、氢燃料

2、电池工作原理示意图.- 9 - 图 11、2015-2017 辆）.- 10 - 图 12、日本燃料电池汽车发展路径图.- 11 -图 13.- 12 -图 14、2020 .- 13 -图 15、2014 吨）.- 14 -图 16、欧洲柴油车市场份额在下降.- 16 -图 17）.- 16 - 图 182018-2020 ）.- 17 - 图 19（）.- 18 -图 20.- 18 -图 21.- 19 -图 22、2019 年起铂ETF 持仓量出现提升.- 19 -图 23、ETF 持仓净变动与铂金价格相关.- 19 -图 24、铂金与黄金的价格走势趋近.- 21 -图 25、2002

3、 0.51.- 21 -图 26650 /.- 21 -图 27.- 22 -表 1.- 4 -表 2.- 5 - 表 380%以上.- 6 - 表 4、全球主要矿山的矿产铂产量.- 7 -表 5、铂金主要应用领域.- 9 -表 6、国内外催化剂研究进展对比.- 9 -表 7、全氢料池车发规划.- 12-表 8、2020 .- 13 -表 930-80g15 - 表 10.- 16 - 表 11.- 17 -表 12.- 20 -报告正文1、铂族金属：稀缺的贵金属（Os）（Ir）（Ru）（Rh）（1500以上元素颜色熔点()元素颜色熔点()密度(g/cm3)主要用途铂银白色176921.45主

4、要用于电气仪表、化学工业及制作精密合金等钯银灰色155212.16可塑性好，在贵金属中耐蚀性较差，供电气、仪表、化工工业及制作精密合金等用铑烟灰色196012.44脆性金属；供电气、仪表、高温合金及精密合金等用铱银灰色244322.56轻工等方面，配制精密合金锇灰蓝色304522.59超高硬度合金，钟表和重要仪器的轴承，催化剂，钌银白色252312.2纯金属钌用途很少，可作为铂和钯的有效硬化剂，用于制造电接触合金，以及硬磨硬质合金等；也可用以催化剂数据来源：WPIC，整理USGS 6.9 91%都集中在南非地区，储6.3 万吨，其余则分布在俄罗斯、津巴布韦、美国、加拿大2017 0.28 万吨

5、。但与黄金相5.4 万吨，年产量约3150 吨，而据不完全统计，全球铂储量约 3.7 万吨，年产量 200 吨，图 1、铂族元素储量集中分布在南非图 22018图 1、铂族元素储量集中分布在南非图 22018 （）2% 1% 0%6%南非俄罗斯津巴布韦美国91%加拿大70,000,00069,000,00068,000,00067,000,00066,000,00065,000,00064,000,00063,000,00062,000,00061,000,00060,000,00059,000,000201220132014201520162017数据来源：USGS，整理数据来源：USGS，

6、整理南非俄罗斯津巴布韦美国加拿大2、铂金属供给：矿产铂供应稳定，回收铂或有增长5 为铂金的主要供给来源。图 3、矿山产铂占铂金总供给量的 72%-78%数据来源：WPIC，矿业协会（非洲），整理、矿产铂：铂金矿产分布集中，矿产铂产量稳定80%（Bushveld（GreatDyke）（NorilskTalnakh）（Stillwater Complex）、加拿大萨德伯里（Sudbury Complex）也是全球主要的铂矿矿区。矿区国家PGE+黄金储量（吨）Merensky reef and UG2 Chromitite, Bushveld Complex南非矿区国家PGE+黄金储量（吨）Mere

7、nsky reef and UG2 Chromitite, Bushveld Complex南非58000Platreef, Bushveld Complex南非17000Norilsk - Talnakh area俄罗斯10000Main Sulphide Zone, Great Dyke津巴布韦8200J-M Reef, Stillwater Complex美国2200其他4600总计100000数据来源：USGS，整理全球铂金年产量约 200 与铂的储量分 200 70%产量来 年南非铂矿工此后年产量开始波动增长。250,000200,000150,000100,00050,0000美国

8、加拿大哥伦比亚250,000200,000150,000100,00050,0000美国加拿大哥伦比亚俄罗斯南非津巴布韦其他国家图 5、2017 年全球矿产铂产量约 200 吨，近年来年产量波动增长1994199519961997199819992000199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017数据来源：USGS，整理5 重可达 82%。2017 : AngloAmerican（74.56 万吨）、Implats（47.59 万吨）、Lonmin

9、（21.96 万吨Sibanye-Stillwater（21.62 万吨Norilsk（20.84 万吨5 164.6 82%。Sibanye-Stillwater Lonmin2019 年可完成收购， 收购完成后公司有望成为全球第二大铂金生产商。表 3、全球五大铂金生产企业铂产量占全球总产量的 80%以上矿产铂产量（吨）2016201720182016201720182019EAnglo American1831.074.0874.5677.2763.76Implats1741.044.7247.5845.6557.07Lonmin587.922.8921.9621.2020.37Siban

10、ye-Stillwater986.47.4221.6221.6（E）22.00Norilsk3888(PGM)20.0320.8420.3120.46合计146.25164.60164.8163.29全球铂金总产量172.00200.00188.3（E）占比85%82%88%（E）数据来源：各公司年报，整理预计未来全球铂矿山产量平稳。2019 年 Anglo American 的矿产铂产量将有所下降，Lonmin 与Norilsk 基本持平，而 Implats 则将有 25%的增量，同时Sibanye-Stillwater 的Klitz 2019 年全球的矿产铂产量同比将基本持平。表 4、全球

11、主要矿山的矿产铂产量201620172018201620172018Mogalakwena12.8114.4215.40Amandelbult14.5113.6213.77Unik2.322.322.67Joint ventures(50%)15.7215.2616.84Impala19.5020.3618.04Marula2.422.112.65ImplatsTwo Rivers5.785.665.05Zimplats9.018.748.42Mimosa3.723.783.89Polar13.968.05NorilskKola5.3812.47Finland0.680.31Marikana1

12、9.6318.9519.19Pandora1.011.080.24Kroondal5.547.50Sibanye-StillwaterRustenburg4.2925.19Mimosa2.833.86矿产铂产量（吨）Anglo AmericanLonmin数据来源：各公司年报，整理2012 2012 2012 2013 （12200 兰特/盎司现矿产铂大幅放量的概率也不大。5000图 6、约 30%的矿山现金成本高于当前铂金价格图 7、2012 年以来铂价持续低于矿山平均生产成本5000数据来源：Morgan Stanley Research，整理AngloAmericanPlatinumLt

13、d（美元盎司）Impala PlatinumHoldingsLtd（美元盎司） 伦敦现货铂（美元盎司）、回收铂：受益于尾气催化剂回收而有所增长 22%-28%62%12-15 年，考虑到汽2000-2007 年间销售的汽车将是近期主要的Johnson Matthey 2019-2020 年汽车尾气催化剂的铂回收量将出现增长。图 8、汽车尾气催化剂是最主要的回收铂来源图 9、2000-2007 年汽车尾气催化剂需求量较高（单位：吨）60.050.060.050.040.030.020.010.00.0140.060120.050100.04080.03060.02040.020.0100.00汽

14、车尾气催化剂（吨）首饰（吨）电子（吨） 汽车尾气催化剂需求汽车尾气催化剂回收数据来源：Johnson Matthey，WPIC，整理3、铂金属需求：传统需求增长稳健，燃料电池汽车增量显著资消费领域。5 37%41%20%5 年中变动2%11%不等。应用领域需求占比主要应用汽车37%-41%用于制造汽车尾气催化剂，以减少汽车有害气体排放量；电动汽车燃料电池应用领域需求占比主要应用汽车37%-41%用于制造汽车尾气催化剂，以减少汽车有害气体排放量；电动汽车燃料电池首饰31%-38%由于铂金的产量较黄金更少，因此一般认为铂金比黄金更高级，且铂金被赋予了爱的象征工业18%-21%用于制造肥料、硬盘、心

15、脏起搏器等投资2%-11%铂金 ETF、铂金期货数据来源：WPIC，整理、燃料电池汽车快速发展，带来铂金需求爆发性，因此目前燃料电池汽车所用电池均为质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆。PEMFC 的工作原理为利用氢气通过铂催化剂， 分解成两个氢离子和两个电子，通过质子交换膜筛选后，电子由负极流向正极形成电流驱动电机。PEMFC 通常使用铂作为分解氢气的催化剂，并且目前尚未有其他金属可用于替代铂催化剂。海外研究进展国内研究进展铂族金属载量：0.06g/kW，0.035mg/cm铂族金属载量：0.3g/kW，0.16mg/cmPt 质量比活性：0.76A/mg（900mv海外研究进展国内研究进展

16、铂族金属载量：0.06g/kW，0.035mg/cm铂族金属载量：0.3g/kW，0.16mg/cmPt 质量比活性：0.76A/mg（900mv）Pt 质量比活性：0.27A/mg（900mv）3 万次循环后活性衰减：5%以内3000 次新欢后衰减 86%催化剂大规模生产：3M，巴斯夫，Umicore 等催化剂小规模生产：大化所、贵研铂业数据来源：高工锂电，整理数据来源：中国知网，整理10-20g根据庄信万丰（Johnson Matthey）的测算，早期每辆氢燃料电池汽车的铂30-80 3-8 倍；近年来，随着0.06g/kW（7.06g/辆），0.3g/kW，而0.17g/kW（20g/

17、辆（约 14.7g/辆），尽管单车用铂量逐渐下降，但这一含量仍然高于传统汽柴油车的耗铂量。2017年全球燃料电池乘用车销量约 6000 辆，并且包括日本、中国、欧洲在内的多数国家均在大力发展燃料电池汽车：图 11、2015-2017 全球燃料电池乘用车销量（辆）数据来源：电力设备与新能源团队整理日本：日本是全球燃料电池汽车发展最为领先的国家，2004 2020 4 万辆氢燃料电池汽车上路。图 12、日本燃料电池汽车发展路径图技术示范阶段主要解决技术问题2010之前 确定商业型加氢站的规范技术与市场示范阶段继续解决技术问题，根据情况促进和审议各种规章与条例2011-2015 从社会及经济角度验证

18、燃料电池汽车和加氢站的实用性商业化初期阶段扩大燃料电池汽车的生产和销售，通过更多车型增加燃料电池汽车数量2016-2025 降低氢燃料和加氢站的成本，继续技术开发，审议各种规章与条例全面商业化阶段实现燃料电池汽车的经济效益，以及能源多样化2026之后 以降低二氧化碳排放为目标，继续改进相关技术数据来源：电力设备与新能源团队整理2016 2020 10000 20302050 200、1000 2019 年有望正式实施“十城千辆”2009 年电动汽车“十城千辆”3 10 1000 根据中汽协的数据，2018 1527 辆，而437.1 0.03%，未来发展空间可观。图 13、中国燃料电池汽车相关

19、政策梳理对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池汽车加氢站每2014年11月个站奖励400万元中国制造2025将燃料电池汽车发展作为十大发展领域之一2015年5月 中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）首次提出氢能产业发展路线图，规划到2020年燃料电池汽车数量达到10000辆，2016年10月到2030、2050年燃料电池汽车保有量达到200、1000万辆有关燃料电池补贴政策基本不变，补贴不退坡，维持6000元/kw，补贴上限20万2018年2月元/辆的标准2019年有望正式实施“十城千辆”计划通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出2

20、019年1月1000辆新能源汽车开展示范运行数据来源：公开资料，整理2022 8 万辆，法国则规划到国家氢燃料电池汽车发展规划韩国201820002022国家氢燃料电池汽车发展规划韩国2018200020228万辆左右;2030 年，韩国燃料电池汽车占新车总数的 10%法国2020 100 座加氢站，5000 辆燃料电池轻型商用2028 400-1000 万辆轻型商用车，800-2000 辆重型车辆氢能联盟(Hydrogen Council)该联盟成员由国外汽车和能源产业链的巨头组成。其目标是通过每年投资 140亿欧元，在全球范围内推进氢能源的开发和商业化发展。数据来源：公开资料，整理 年全球

21、燃料电池催化剂铂金的消耗量不到 1.2 假设 2020 年全球燃料电池汽车渗透率可达 假定全球载客汽车数量为 1.05 亿辆），单车铂含量 17.5g，则需消耗铂 18.38 吨，占2017 年全年铂需求量的 7.4%，对铂需求带来显著的边际增量。（单位：吨）单车铂含量假设（g/car）7.512.517.522.5（单位：吨）单车铂含量假设（g/car）7.512.517.522.527.50.25%1.973.284.595.917.220.50%3.946.569.1911.8114.44PCEV渗透率假设1.00%7.8813.1318.3823.6328.881.50%11.8119

22、.6927.5635.4443.312.00%15.7526.2536.7547.2557.75数据来源：Bloomberg，WPIC，注：假定全球载客汽车数量为 1.05 亿辆图 14、2020 年全球燃料电池汽车用铂量有望大幅抬升2018.418161412108642.021.0-20182019E2020E燃料电池汽车用铂量（吨）数据来源：WPIC，、化工与玻璃需求拉动下，传统工业需求增长稳健WPIC化工（31%-36%）、医药（13%-15%）、电子（10%-13%）、玻璃2008-2009 2014-2017 50 吨/62.8 吨/年，复合增7%，需求增长稳健。这一时期，玻璃、石

23、油化工是主要的增2 全球铂金的工业需求维持平稳增长。另外，由于燃料电池汽车单车用铂量高于传统汽车，随着燃料电池汽车的快速发展，其对工业需求的拉动作用将更为显著。图 15、2014 年以来铂金工业需求增长稳健（吨）70.060.050.040.030.020.010.00.02004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E图 15、2014 年以来铂金工业需求增长稳健（吨）70.060.050.040.030.020.010.00.02004 2005 2006 2007 2008 2009 2

24、010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E数据来源：Johnson Matthey，整理增长，也带来了玻璃领域铂金需求的快速提升。可维持稳定增长。、尾气催化剂小幅增长，2020 年后或可替代钯（三元催化器90% PGM 含量。车型缩写描述PGM 含量传统柴油车配备柴油发动机的传统汽车车型缩写描述PGM 含量传统柴油车配备柴油发动机的传统汽车PGM 总含量大约 5-10g，铂含量高，钯含量低传统汽油车配备汽油发动机的传统汽车PGM 总含量大约 2-5g，一般铂：钯：铑的含量比例为 1:8:2柴油轻度混合动力车48V配备 48V 电池和电动机的传统柴油

25、车，用以提高燃料效率，不能单独依靠电池驱动PGM 含量大约与传统柴油车相似（两者内燃机体积相似）汽油轻度混合动力车48V配备 48V 电池和电动机的传统汽油车，用以提高燃料效率，不能单独依靠电池驱动PGM 含量大约与传统汽油车相似（两者内燃机体积相似）柴油混合动力车HEV配备柴油内燃机和电池，可以用电池或柴油内燃机或两者共同驱动，但是电池体积比 PHEV 小，因此仅靠电池驱动的汽车行驶里程相对较短。PGM 含量大约与传统柴油车相似（内燃机体积相对较小）汽油混合动力车HEV配备汽油内燃机和电池，可以用电池或汽油内燃机或两者共同驱动，但是电池体积比 PHEV 小，因此仅靠电池驱动的汽车行驶里程相对

26、较短。PGM 含量大约与传统汽油车相似，内燃机体积相对较小，但内燃机间歇式驱动，平均温度相对较低，因此 PGMs 的相对含量要提高柴油插电式混合动力车PHEV类似于 HEV，单独依靠电池驱动的汽车行驶里程至少为 10 英里，可对电池进行插电式充电PGM 含量大约与传统柴油车相似（内燃机体积相对较小）汽油插电式混合动力车PHEV类似于 HEV，单独依靠电池驱动的汽车行驶里程至少为 10 英里，可对电池进行插电式充电PGM 含量大约与传统汽油车相似，内燃机体积相对较小，但内燃机间歇式驱动，平均温度相对较低，因此 PGMs 的相对含量要提高电池电动车BEV（30 分钟依靠电池驱动不含 PGMs燃料电

27、池电动汽车PCEV配备燃料电池，使用氢气生电作为唯一的驱动力（补给氢气需要 5 分钟）0.125g/kW数据来源：WPIC，整理欧洲市场柴油车份额下降导致欧洲尾气催化剂的铂金需求出现下PGM PGM2-5g，且含铂量较少，含钯量较高。欧洲一直以来都是汽车尾气催化剂需求量最大的地区，需求占全球比重达 50%以上，因此 2016 年以来欧洲柴油车市场份额的下降导致尾气催化剂铂金需求量出现下降。预计未来欧洲柴油车的比重将继续下降，引起这一区域汽车尾气催化剂需求量的进一步减少。图16、欧洲柴油车市场份额在下降图 17、柴油车比重降低导致欧洲尾气催化剂铂需求下降（单位：吨）140120100806040

28、20-欧洲日本北美中国其他数据来源：Johnson Matthey，WPIC，整理但汽车尾气排放标准的提高一定程度可对冲用铂量的下降。2019 年-2021年，中国、印度、欧洲将要采用新的、更为严格的尾气排物质，这将在一定程度上对冲柴油车比重的下降。CO/HMC/NO/PM30%50%42%2020 年针对城市重型车辆、2021 年针对所有重型车辆实施，其中北京、2019 1 1 国家排放标准实施日期概述欧洲Euro 6d-TEMP/Euro 6d2019 国家排放标准实施日期概述欧洲Euro 6d-TEMP/Euro 6d2019 年 9 月/2020 年 1 月 1 日氮氧化物（NOx）排

29、放标准进一步削减印度Bharat Stage 2021 年 4 月 1 日相当于Euro 6 87%，甲烷排放量削减 55%中国国轻型车：20207 （7（重型车：a 阶段：燃气汽车 2019 年城市车辆 2020 年，所有车辆 2021 年b 阶段：燃气汽车 2021 年，所有车辆 2023 年国标准相对欧 6 标准更为严格，与国标准相比，其对尾气排放的限制要求进一步提高，CO/HMHC/NOX/PM 的标准分别下降 30%、50%、42%、33%；同时新增实际行驶排放，进行实际驾驶路面的尾气检测，避免排放作弊。数据来源：公开资料，整理表 11、中国国与国标准的对比国排放物汽油车柴油车国六

30、A国国六 BCO一氧化碳（g/km）1000500700500THC碳氢化合物（g/km）10010050HMHC 非甲烷烃（g/km）68-6835NOX氮氧化物（g/km）601806035N2O（g/km）-2020PM细颗粒物（mg/km）4.54.54.53PN/km-1颗粒数（#/km）-6*10116*10116*1011数据来源：公开资料，整理图 18、预计 2018-2020 年中国尾气处理用铂量有所提升（单位：吨）14012010080604020-2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 201

31、6 2017 2018E2019E2020E欧洲日本北美中国其他数据来源：WPIC，计全球汽车催化剂行业中至少有 25%PGM2-5g，且含铂量较少， 1:8；随着汽油车渗透率的提高，尾气催WPIC 的统计，2016-20182016 25%会提前 1-5 年采购所需的铂族金属，预计铂对钯的大量替代或将发生在 2020 年以后，届时铂金需求将有望出现大幅增长。、首饰与投资需求：首饰需求平稳，投资需求有望回升40 70 吨左右。中国是全球最大的铂金首饰需求国，20122015年的需求高峰时期，每年铂金首饰70%20162017 2 2011 年以来出现了增长。首饰需求与金属价格、经济增长相关，预

32、计 2019-2020 年中国首饰2 2019-2020 年间铂金价格不出现可持续。图 19、中国为铂金首饰最大的需求国（单位：吨）图 20、铂金首饰需求与铂金价格呈现负相关100.02000100.090.0180090.080.0160080.070.0140070.060.0120060.050.0100050.040.080040.030.060030.020.040020.010.020010.00.000.02004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 20172004 2005 2006 2007

33、 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017欧洲 日本 北美 中国 其他铂金价格（美元/盎司）全球铂金首饰需求（吨）数据来源：Johnson Matthey，Bloomberg 整理图 21、铂金首饰需求与经济增速相关，且存在一定滞后70.016.00%7.06.05.04.03.02.01.00.02004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017欧洲首饰需求（吨）欧元区GDP不变价同比，右4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%-1.00

34、%-2.00%-3.00%-4.00%-5.00%60.014.00%50.012.00%10.00%40.08.00%30.06.00%20.04.00%10.02.00%0.00.00%2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017中国首饰需求（吨）中国GDP不变价同比，右数据来源：Johnson Matthey，Bloomberg 整理铂金投资主要包含现货铂金条、铂金币以及交易所交易产品/基金（ETP/ETF）的净购或净销。2007 年首支铂金 ETF 上市，截至 201814 ETF 250 E

35、TF ETF 2015 ETF 2019 ETF 持仓量开始出现回升，或也预示着市场对铂金价格后续表现的乐观预期，随着铂 ETF 投资热情的回升，铂金投资需求相应也有望提升。图 22、2019 年起铂 ETF 持仓量出现提升图 23、ETF 持仓净变动与铂金价格相关350000025001,200,000200030000001,000,0001800200016002500000800,000140020000001500600,000120015000001000000图 22、2019 年起铂 ETF 持仓量出现提升图 23、ETF 持仓净变动与铂金价格相关350000025001,20

36、0,000200030000001,000,0001800200016002500000800,000140020000001500600,0001200150000010000001000500-10008006005000002008200920102011201220132014201520162017201840000(200,000)2002007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018(400,000)0数据来源：Johnson Matthey，整理4、铂金属价格：商品与金融属性并存的贵金属一员，铂金与黄金价格的

37、走势存在一定的相关性，特别是在铂金 ETF等金融产品诞生后，铂金的金融属性不断增强。 2020 年后燃料电供给方面，2019-2020 年矿产铂产能基本持平，增量主要20201（亿辆18.38 供给过剩的情况改善，甚至出现短缺，对金价形成支撑。（单位：吨）20132014201520162017（单位：吨）201320142015201620172018E2019E2020E供给矿产铂总产量178.5146.5189.9189.6190.1188.3191.9188.0南非128.1101.0142.2136.6138.7137.2138.4137.0俄罗斯24.319.920.822.321.520.620.721.0其他26.125.526.930.729.930.532.830.0回收铂64.559.053.360.160.763.165.267.4生产商库存增加(-)/减少(+)-18.8-24.4-11.1-4.33.19.85.05.0铂净供给总量224.2181.1232.1245.4253.9261.2262.1260.4需求汽车尾气催化剂97.288.9100.4103.6102.4103.4103.9103.9首饰85.282.585.475.071.470.271.072.0工业55.750.654.656.162.864