2023年久吾高科研究报告 前瞻布局吸附+膜法盐湖提锂

2023-05-19 08:48:35

来源:东吴证券

1.久吾高科:国内分离膜与吸附材料的优质民企

1.1.陶瓷膜龙头,前瞻性布局“吸附+膜法”盐湖提锂

江苏久吾高科技股份有限公司(以下简称久吾高科)是国内陶瓷膜龙头,2012-2014 年国内市占率超 40%。公司专注从事陶瓷膜、有机膜、锂吸附剂等分离材料和分离技术 的研发与应用,并以此为基础面向下游客户提供系统化的膜集成技术整体解决方案、材 料及配件。公司还在医药、化工、食品、新能源等工业过程分离领域及工业污水处理和 市政水处理领域,积累了大量的膜分离技术应用经验和客户资源,同时在废酸、废碱、 废盐等资源再生利用领域也实现了膜分离技术的创新应用。此外,公司通过对国家政策 和下游市场的研判,前瞻性布局盐湖资源化利用的产业研究,后续进一步涉及到锂资源 的提取技术研发与应用。 公司产品的核心高性能分离膜材料、锂吸附材料属于新材料,在工信部、国家发改 委、科技部、财政部联合发布的《新材料产业发展指南》中,被列入关键战略材料。


(资料图片)

1.2.高校孵化,“专精特新”小巨人

久吾高科孵化于南京工业大学,由徐南平院士率领多位博士组建创立,多年来一直 重视科技成果转化与产学研互动发展,技术实力雄厚。公司目前是江苏省认定的国家高 新技术企业、国家火炬计划高新技术企业、国家“专精特新”小巨人企业。截至 2022 年 底,公司已获得 73 项发明专利、121 项实用新型专利及 5 项外观设计专利;先后主持 起草了“管式陶瓷微孔滤膜元件”等多项行业标准。但为落实南京工业大学关于高校所 属企业体制改革工作的决定和部署,南工大全资公司南京工业大学资产经营有限公司多 次减持,减持计划期限届满后持有公司 3.23%股份。

1.3.营收增长,毛利待修复

2022 年,公司实现营业收入 7.41 亿元,同比增长 37.34%。竞争加剧、项目工期受 疫情影响延长,2022 年公司综合毛利率下滑至 22.53%;实现归母净利润 0.43 亿元,同 比下降 38.29%。分业务来看,公司营收主要来自膜集成技术整体解决方案,其在营收中的占比稳定 在 80%以上。但受疫情等影响,毛利率由 2021 年的 34.31%下滑至 15.22%,拖累公司利润增长。膜材料及配件是公司第二大业务,占比稳定在 10%,2022 年毛利率有所上涨, 为 63.84%。

2.盐湖提锂推动吸附行业二次爆发

2.1.膜与吸附剂产业链

分离膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机或有机聚合物材料,能够将流体分隔 成不相通的两个部分,使其中一种或几种物质透过,从而达到分离、浓缩和纯化的目的。 依据其孔径的不同,可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,其中反渗透膜和 纳滤膜在我国膜产品销售中占比最大,2021 年占比约 50%。

膜产业链上游为膜材料及配套设备,为产业链价值集中领域,占比超 50%;中游为 各类膜材料及配套装备的集成组件和成套装备制造;下游为应用场景主要包括人居水处 理、市政供水、海水淡化、超纯水制备、浓缩分离等。目前工业用水处理及工业废水处 理占比最高,2018-2019 年合计占比超 50%,能源行业为 21%。 我国膜产业竞争格局明显,但头部公司产品差别不大。膜行业具有较高的技术门槛 和市场壁垒,目前我国基本已经突破了陶瓷膜生产技术。我国膜生产企业约有400多家, 膜工程公司近千家。在《中国膜行业“十三五”战略发展规划》引导下,龙头企业逐步 壮大。未来,我国膜产业将朝着国际化、多元化、资源化、智能化生产发展。但在高端 品种上,进口品牌更具优势。

吸附剂材料是一种具有从气体或液体中吸附其中某些特定成分能力的材料的统称, 其传统应用领域为火电、热电、石化等,目前已扩展到食品、电子、生物医药、环保、 湿法冶金等领域。工业水处理领域是目前吸附剂使用量最大、应用最为成熟的领域,但 目前占比持续下降至约 70%。 吸附剂新型应用领域技术门槛高,竞争强度较小,拓展性强,具备较大的利润空间。 相较于国外,我国在该领域的研究起步较晚。其下游主要有生物医药、环保、湿法冶金 等。

2.2.盐湖提锂:膜与吸附剂的新兴应用

盐湖提锂技术可分为高镁锂比和低镁锂比技术。低镁锂比盐湖提锂技术主要包括沉 淀法、盐梯度太阳池法等。高镁锂比盐湖提锂技术主要包括膜分离法、萃取法、吸附法、 吸附耦合膜分离法(即“吸附+膜”法)等。 “吸附+膜”法适用于大多数盐湖卤水,是当前国内盐湖提锂领域应用最主流、产 业化程度最完善的工艺之一,在青海地区广泛应用。该工艺可以分为吸附段和膜段。吸 附段利用吸附剂,选择性吸附提取、洗脱卤水中的锂离子,实现锂离子浓缩;膜段通过 一系列有机膜梯度耦合进一步浓缩、纯化卤水,实现物质分离,常用的有超滤膜、纳滤 膜、反渗透膜等。

“吸附+膜”法的技术壁垒和价值集中领域主要在于吸附段的吸附剂,即增加卤水 与吸附剂的接触面积,提高吸附性能。同时,降低溶损率、解决循环问题也是工艺提升 的重点,这有利于延长吸附剂使用周期,控制盐湖提锂原材料成本。和其他工艺相比, “吸附+膜”法盐湖提锂能够根据卤水特点实现差异化定制,灵活适应我国盐湖离子浓 度低、镁锂比高的特点。吸附剂与膜的组合具备可设计性和可改善性,有利于提升产品 品质。卤水浓缩后再分离也有利于提高盐湖提锂效率。

2.3.盐湖提锂:下游增长叠加成本优势,发展进入快车道

近年来,随着我国“双碳”升级为国家战略目标,我国新能源汽车的市场发展已经从政策驱动转向市场拉动的新发展阶段,呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展 局面,预计未来新能源汽车销量稳步增长,带动金属锂、碳酸锂等需求量增长。此外, 《“十四五”新型储能发展实施方案》将锂离子电池列为构建未来多元化新型储能体系 的重要技术之一。以碳酸锂当量计算,我们预测 2025 年,全球碳酸锂需求为 180 万吨, 后续几年 CAGR41%,锂需求高增。

盐湖提锂技术突破,产量增长响应终端需求。我国锂资源供应以盐湖为主,其在锂 矿资源中的占比高达 85%以上,主要分布在青藏高原生态脆弱地区,锂资源开发受环境、 交通便利度和技术壁垒制约较大。2020 年,我国锂原料自给率仅为 32%。在盐湖提锂技 术得到不断突破的背景下,需求将驱动盐湖提锂产量上升。 盐湖提锂具备成本优势,锂价下行背景下,开发具有必要性。目前,除土建、配套 设备等固定资产摊销外,我国盐湖提锂生产成本已下行至 2-3.5 万元/吨,产能约为 13.7 万吨。而锂云母成本在 20 万元/吨左右,锂辉石在 10 万元/吨以上。即使锂价下跌,盐 湖提锂仍能有较好的收益表现。

2.4.盐湖提锂带来“吸附+膜”市场增量近百亿

“吸附+膜”工艺具备“经济、绿色、可定制”的特点,其发展为吸附剂与膜材料带 来利好。另一方面,膜和吸附剂的使用周期为 3-5 年。这意味着下游需求是可累积的, 客户将以中长期为主。膜与吸附剂的需求增长具备可积累性和可持续性。 我们测算,2022-2025 年碳酸锂供给为 79.7 万吨、109 万吨、145.9 万吨和 183.9 万 吨。假设盐湖提锂占碳酸锂供给占比逐年提升,2022-2025 年占比分别为 20%、23%、 25%和 30%;吸附和膜材料、设备及技术服务对应价值为 5 万元/吨 LCE。则 2025 年,全球“膜+吸附”的市场为 93.5 亿元,2022-2025 年 CAGR 为 54%。

2.5.盐湖提锂:膜段竞争明显,吸附段为蓝海市场

盐湖提锂膜段竞争格局明显,头部公司多有布局。启迪清源与青海盐湖合作的“1 万吨碳酸锂一期膜法镁锂分离项目”是国内盐湖提锂碳酸锂产量最多,运行时间最长的 项目。唯赛勃专注上游膜材料与配套设备,其低温预处理纳滤膜,可实现原卤直接提锂, 同时有效解决了传统纳滤膜低温环境状况下不稳定和高盐卤水结垢污堵的两大难题。三 达膜围绕连续移动床(连续离交设备)+膜工艺包,为客户提供盐湖提锂技术解决方案 和关键设备。久吾高科于 2018 年在五矿盐湖成功实施万吨级的膜法提锂项目,此后在 玻利维亚、金海锂业等盐湖提锂项目中也应用了膜法技术,2023 年公司又先后签订了盛 鑫锂能、新疆国投罗钾的盐湖提锂膜系统销售合同。

吸附段壁垒较高,附加值较高。久吾高科、蓝晓科技、蓝科锂业、蓝深科技等纷纷 进入,技术成长路径或将更为陡峭。盐湖提锂仍属于吸附剂应用蓝海,目前行业内竞争 较小,具备较大的技术拓展空间与利润空间。

3.久吾高科:盐湖提锂最大受益者

3.1.具备膜材料自主研发能力,新能源服务迎新增量

公司是国内陶瓷膜技术取得突破后最早成立的从事以陶瓷膜等膜材料为核心的膜 分离技术研发和应用的企业之一,也是国内陶瓷膜行业首家上市企业。2022 年,公司生 产陶瓷膜元件 3.53 万平方米。此外,公司还具备有机膜、锂吸附剂等分离材料研发生产 及产业化、各类膜组件和成套设备研发和生产、膜工艺开发以及膜分离系统集成能力, 能够面向不同应用领域提供系列化膜集成技术整体解决方案,具备较强竞争力。

公司业务分为工业过程分离和环保两个方向。工业过程分离包括生物医药、化工、 新能源、钛石膏资源化利用四大板块。生物医药是最传统的一个板块,公司使用膜技术 在原料药制备过程中对药物进行提取、纯化、浓缩等;化工板块以盐化工为主;新能源 服务方面包括盐湖提锂,磷酸铁清洁生产和 CO 制燃料乙醇;钛石膏资源化利用是新应 用领域。环保方向主要指水处理和资源化再生。近年来,公司抓住盐湖提锂新机遇,发 力新能源服务方面,开启新增量。

公司膜集成技术整体解决方案通常在下游行业客户新建或扩建生产线、进行技术升 级或工艺改造、建设环保设施时进行采购,因此受下游行业发展情况影响较大。近年来, 下游水处理行业处于景气下行周期,叠加疫情和经济环境影响,下游其余客户同样扩产 乏力;另一方面,原材料成本上升无法迅速传导到产品价格等因素影响,分业务毛利率 承压下行。但随着疫情逐步得到控制,毛利有望恢复正常区间,带动利润稳步增长。 公司面向中性和碱性卤水体系提锂,分别开发了具有钠锂分离的第三代铝系和钛系 吸附剂。其铝系吸附剂已经在藏格矿业和金海锂业项目中得到应用,钛系吸附剂已在紫 金矿业拉果错盐湖现场成功打通提锂工艺实验。

3.2.开发第三代钛系及铝系吸附剂,创新攻克溶损率难题

公司通过技术创新降低吸附剂溶损率,延长使用周期。铝系吸附剂是当前唯一产业 化且成熟的吸附材料,在实践中的动态吸附容量为 2-5g/l,公司成功将其溶损率控制在 5%以下。钛系吸附剂稳定性好,各项性能指标优异,但溶损率较高。公司钛系吸附剂溶 损率远低于行业水平,仅为 15%左右。但行业里,钛系吸附剂的技术尚未完全成熟,仍 有渗透率差、吸附周期长、造粒后出现容量减小等问题。

蓝晓科技主要使用铝系吸附剂和钠锂分离树脂。与钠锂分离树脂相比,公司所使用 的铝系和钛系吸附剂更具经济性和环保性,且适用条件相对宽松。 1) 钠锂分离树脂需要使用酸及碱进行调和、解析等,但西藏等地化工资源获取难 度大、成本高,不利于产品的经济性。 2) 由于盐湖提锂各工艺所解决的核心问题正是“镁锂分离”,但钠锂分离树脂对镁 锂比要求较严格,在高镁锂比盐湖中表现较差,对镁离子存在较为敏感。

3.3.公司盐湖提锂订单开始兑现

公司于 2018 年与五矿盐湖合作,签订“1 万吨碳酸锂项目镁锂分离成套装置”合 同,成为该项目供应商。此次合作采用“全膜法”,打开了公司的盐湖提锂新领域。随后, 公司继续在该领域发力,在盐湖提锂工艺路线方面不断优化,自主研发生产了铝系和钛 系吸附剂产品,形成“吸附+膜法”提锂工艺,实现匹配多种类型盐湖资源、高效率、低 成本的优势。 目前,公司已经掌握了盐湖提锂的核心材料和全段工艺技术,成为国内极少的同时 掌握锂吸附剂和膜两类核心材料,以及相关提锂工艺的盐湖提锂解决方案供应商。2022 年,吸附剂成为公司主要业务之一,与膜配合形成整体解决方案或以单独销售的形式为 公司带来利润增量。

公司与多家企业开展合作,进行小试、中试项目,验证与提升盐湖提锂技术。2021 年,公司与西藏矿业的扎布耶盐湖合作,建设年产 100 万吨/年单水氢氧化锂的中试线。 本次中试采用公司自主研发的钛系吸附剂,也是钛系吸附剂在碳酸盐型盐湖原卤吸附法 提锂生产的首次应用。2022 年,公司与金海锂业合作,计划在大柴旦盐湖开展 1000 吨 氯化锂中试;与藏格锂业签订吸附剂销售合同并完成交付;与中鑫投资的班戈错盐湖计 划开展年化氯化锂 600-2000 吨的中试合作。进入 2023 年,公司中标阿根廷 SDLA 盐湖 2500 吨/年的氯化锂膜段精制项目和国投罗钾罗布泊盐湖 5000 吨/年的锂盐膜处理系统 采购项目。

公司于 2023 年 4 月签订吉布茶卡盐湖和班戈错盐湖各年产 2000 吨氯化锂的 BOT 项目,其中班戈错盐湖的总规划量为 48,000 吨/年。同时,公司也在积极跟踪国内 某石化企业的油气田伴生卤水提锂以及南美地区盐湖的中试项目。

除“吸附+膜法”,据投资者纪要,公司成功研发了无水提锂技术,该技术采用自主 研发的最新一代吸附剂技术,大幅度减少了吸附过程淡水的消耗量,同时将系统内产生 的过程废水实现全回用,实现了系统内部水平衡。整套系统可以在不依赖外部电网接入 和外部淡水消耗的情况下,实现盐湖提锂的工业化开发。该技术的研发有望进一步降低 盐湖提锂成本,增加公司盐湖提锂产能。 由于膜段竞争激烈,未来增量预计更多由吸附剂带来。公司积极扩大吸附剂产能, 2022 年 6 月 2 日,公司变更原用于“高性能过滤膜元件及装置产业化项目”的资金用于 引进先进生产设备,建成年产 6000 吨锂吸附分离材料生产线。目前,已建成其中 2000 吨/年,预计剩余部分 2023 年全部建成投产。

4.久吾高科:开发膜材料下游钛石膏及CO资源化市场

4.1.钛石膏资源化,减固废增利润

近年来,政府不断出台政策引导经济绿色发展。2016 年 7 月,工信部发布《工业绿 色发展规划(2016-2020 年)》,明确要求工业固废综合利用率由 2015 年的 65%提升至 73%,其中工业副产石膏利用率要由 47%提升至 60%。要求实现整个城市固废产生量最小、资源化利用充分和处置安全的“无废社 会”,打造“徐州模式”。 我国石膏利用总量保持在 1.2-1.4 亿吨之间。其中,工业副产石膏约占 80%的比重。 公司所在的江苏属于石膏资源缺乏地区,工业副产石膏是下游石膏企业的重要原料来源。 公司成功开发“MCM 钛石膏资源化利用技术”处理用硫酸法生产钛白粉时产生的钛白 废水,副产出 MCM 钛石膏可用于建筑、建材领域,攻破了传统钛石膏只能堆存填埋而 不能资源化利用的难题。这不仅缓解了石膏供给紧张的问题,还减少了堆埋场环建费用, 避免对环境造成污染。

以此为契机,公司将部分“高性能过滤膜元件及装置产业化项目”的变更资金用于 钛石膏资源化项目: 1) 公司与徐钛化工和南钛化工签订了钛石膏资源化的项目协议,预计建成 8.5 万 吨/年的建筑石膏粉产线。 2) 项目合作年限不低于 6 年,预计可带来每年上千万的收入。 3) 目前公司有 8.5 万吨产能在建,该生产线将为硫酸法钛白生产企业解决每年 30 万吨的钛石膏堆埋量,可为硫酸法钛白生产企业每年节省填埋费用约 1800 万 元。

公司“MCM 钛石膏资源化利用技术”首先得到二水石膏,对废水实现处理,并按酸性废水重量进行收费;在对二水石膏进行煅烧脱水后,能够得到建筑石膏,作为建筑 材料进行出售,实现资源化利用。建筑石膏销售所得的部分利润也能为企业利润带来一 定贡献,实现排污企业和公司的双赢。

4.2.深度绑定首钢朗泽,拓展制备燃料乙醇新应用

燃料乙醇是一种可再生绿色能源,可以作为新的燃料替代品或加入汽油中形成乙醇 汽油。生物基燃料乙醇多以玉米、小麦、木薯等为原料,但该工艺加工成本较高,且大 量使用粮食作物生产燃料乙醇存在粮食安全问题。而 CO 制备燃料乙醇工艺以工业尾气 为原料,采用细菌发酵产出乙醇及其他产品。在我国实施双碳战略目标的背景下,CO 制 备乙醇不仅解决了部分碳排放的问题,而且相较于粮食,尾气更为廉价且来源范围广, 具备生产成本优势和可复制性。

首钢朗泽是我国唯一一家掌握 CO 制备燃料乙醇技术的公司。久吾高科控股股东德 汇集团及其关联方铭大集团持股合并后,为首钢朗泽第二大股东,双方具备合作优势。 公司与首钢朗泽合作,开发陶瓷膜连续反应分离工艺,用于 CO 制燃料乙醇;与首钢朗 泽全资子公司河北首朗新能源科技有限公司及其他数家企业签订了冶金工业 CO 尾气生 物发酵法制燃料乙醇的陶瓷膜连续反应器项目。据投资者纪要,随着下游客户新建产能 的需求释放,2015-2018 年该类项目合同金额超过一个亿,目前累计应用规模超 20 万 吨。 首钢朗泽目前有四个燃料乙醇项目。目前已建成 的有两条,即 2018 年河北首朗的 4.5 万吨/年燃料乙醇产能建设、2021年宁夏首朗吉元的4.5万吨/年产线。在建的两条产线是宁夏滨泽和贵州金泽的各 6 万吨/年产线。预计未来久吾高科会继续与首钢朗泽紧密合作,扩展CO制备乙醇产能。

5.盈利预测

我们基于以下假设: 1) 受益于终端新能源汽车和风电市场景气,动力电池和储能电池拉动锂需求增长; 公司“吸附+膜”盐湖提锂技术打开下游应用新空间,在锂资源产量中的贡献度 不断提升;吸附剂和陶瓷膜共同拉动膜集成技术整体解决方案业务增长;2024 年,BOT 项目交付,带来利润增长; 2) 公司下游资源化市场稳步发展,钛石膏资源化和 CO 制燃料乙醇业务持续增长, 给公司膜集成技术整体解决方案业务带来持续扩张的动力; 3) 2023 年吸附剂产能扩建,带来利润增长;同时,据投资者纪要,公司膜和吸附 剂材料的寿命均为 3-5 年,且在使用过程中逐步替换,运维收入持续累积;我 们预计膜材料及配件业务随整体解决方案业务同趋势增长; 4) 随着疫情得到控制,以及成本在价格端得到体现,公司毛利得到修复,回归正 常区间。

(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。)

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