>> 东兴证券-首席周观点:2026年第27周-260709
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2026/7/10 |
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东兴证券 |
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金属行业:铷铯行业深度(V):供需深度拆分下的行业发展窥探(1)-上游刚性供给具有垄断性 铯(Cs)是一种淡金色且质地极软的稀有轻金属,化学性质极度活泼。铯是地壳含量最低的碱金属(3×10-6),且在自然界中没有单质形态,大部分存在于铯榴石中,提取难度较高。铯是最为柔软的金属元素之一,延展性强,其莫氏硬度为所有元素中最低(0.2)。铯熔点低,在28.44℃时即会熔化,是在室温或者接近室温条件下能呈现液态的五种金属元素之一。铯化学性质活泼,是已知元素中金属性最强的,在空气中极易被氧化,能与水剧烈反应生成氢气,并产生巨大能量至发生爆炸。铯在放射化学的研究中亦有重要地位,有34个放射性同位素。其中,铯-137半衰期长(30.17年),辐射防护要求较低,可同时用作β辐射源和γ辐射源,是核裂变产物的关键放射性核素之一。此外,铯原子结构特殊且具有稳定性,其原子最外层的电子所围绕内层原子核旋转的转速极其精确。 铷(Rb)是一种银白色的稀有轻金属,物理与化学性质相似于铯,但相较铯更轻,开采难度更大。由于铷少有独立矿床存在,因此其主要作为锂、铯开采的副产品产出,导致其相较铯更为稀有。铷的密度为1.53g/cm3,低于铯(1.88 g/cm3),这意味着相同体积下铷质量更轻。铷同样具有较高的反应性,在空气中迅速氧化,遇水则剧烈反应,但其活泼性略低于铯。天然存在的铷元素由两种同位素组成:其中,85Rb(占比72%)是铷唯一的稳定同位素,87Rb(占比28%)具有微放射性,其半衰期长达490亿年,超过宇宙年龄的三倍。 受益于铯铷独特的物理、化学性质及原子结构,其下游应用广泛:石油钻探:甲酸铯是目前全球铯盐下游需求最大的产品,主要用作石油完井液,可有效提高产油率和钻井效率、减小摩擦系数、降低卡钻风险;真空光电管:由于铯铷的优秀光电性能(“长眼睛的金属”),可用于实现光信号→电信号转换;原子钟:得益于其原子最外层电子转速的精确,铯铷原子钟是世界上最精准的计时仪器,在4000万年中的走时误差不超过1s,广泛运用于导弹发射、卫星导航等领域;离子推进器:铷的原子最外层电子极不稳定,容易被激发放射令其不带电的原子变为带正电的离子,在高压电场的作用下产生强大的动力。因此,装备含铷离子推进发动机的宇宙飞船,其航程是常规燃料发动机的150倍左右;磁流体发电机:使用铷磁流发电机的核电站,其总热效率可从29%~32%提高到55%~66%;钙钛矿电池:太阳能薄膜电池中加入铯铷离子可以有效提高钙钛矿太阳能电池的电池效率、稳定性及材料性能;生物医疗:铯铷在工业检测、农业辐射育种、食物保藏、医疗灭菌、心肌扫描、肿瘤诊断等方面都有较高的应用价值。 全球铯资源储量高度集中,加拿大Tanco矿山为全球在产的唯一以铯榴石为主矿石的矿山。铯主要以盐形式极少地分布在陆地和海洋中,常与锂、铷、铌、钽及稀土等共生或伴生。全球富含铯榴石的伟晶岩带主要分布在加拿大地盾温尼伯-尼皮贡湖成矿区、津巴布韦克拉通、纳米比亚卡里比布成矿带、西澳大利亚皮尔巴拉成矿带等,智利和中国分布有含铯的卤水,德国、印度和中国分布有含铯的热泉。自然界中铯含量最高的矿物,氧化铯含量普遍在5%~32%,当前铯榴石矿是提取铯元素的主要原料。根据USGS最新可查数据,2020年全球伟晶岩型铯矿储量约22万吨,集中分布在加拿大(12万吨,占比55%)、津巴布韦(6万吨,占比28%)、纳米比亚(3万吨,占比14%)和澳大利亚(0.71万吨,占比3%)四个国家。2024年USGS数据显示,全球铯矿产资源储量已不足20万吨,主要集中在澳大利亚、加拿大、纳米比亚。全球可规模化开采的铯榴石资源主要集中于三大矿区:加拿大坦科(Tanco)矿区、津巴布韦比基塔(Bikita)矿区,以及澳大利亚辛克莱(Sinclair)矿区。其中,中矿资源的Tanco矿山为全球在产的唯一以铯榴石为主矿石的矿山,也是世界上储量最大的铯榴石矿山,保有Cs2O金属量5.3万吨,Cs2O平均品位达5.91%。 全球基本没有独立铷矿床存在。铷仅有铷微斜长石、铷拉曼石、铷云母3种少见的独立矿物,但这些矿物难以富集形成矿床。因此,铷资源往往赋存在花岗(伟晶)岩中的锂云母、铯榴石、铁锂云母、天河石等矿物或盐湖、海水中。据USGS2020年数据,全球铷储量为10.2万吨(不含中国数据)。其中,纳米比亚(5万吨,占比49%)、津巴布韦(3万吨,占比29%)和加拿大(1.2万吨,占比12%)占据全球(除中国外)铷资源的90%。另据USGS研究,除中国外,全球所有国家都在过去20年中陆续停止了铷的生产,全球(除中国外)铷矿石的商业库存或即将耗尽。铷盐供应的主要原料为铯榴石和锂云母,铷的生产取决于铯、锂的生产,但实际的铷产量将取决于伴生品位,有效的量产化提取及析出难度较大。 可采资源稀少导致全球铯铷盐供给呈强刚性特征。结合中国矿业《全球铯矿资源特点和开发利用研究》及《中国铷资源分布情况、勘查开发进展与建议》公布数据叠加中矿资源公司公开信息,我们对2019-2025年间
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