（報告出品方/作者：華創證券王保慶）一、銅：國之重器銅（Copper）是人類最早開始使用的金屬。距今4000年前，夏朝已經開始使用紅銅，即鍛錘出來的天然銅。古代雖然可開采的礦藏相對稀少，但并不難從銅礦石中提取純銅。河南安陽殷墟發掘出的煉銅器

（報告出品方/作者：華創證券 王保慶）

一、銅：國之重器

銅（Copper）是人類最早開始使用的金屬。

距今4000年前，夏朝已經開始使用紅銅，即鍛錘出來的天然銅。

古代雖然可開采的礦藏相對稀少，但并不難從銅礦石中提取純銅。

河南安陽殷墟發掘出的煉銅器具展示了古人煉銅的一種方法，即將孔雀石CuCO3﹒Cu(OH)2和石青2CuCO3﹒Cu(OH)2等礦石在空氣中燃燒后得到銅的氧化物，再利用碳還原得到金屬銅。

另一種煉銅方法則是利用天然銅的化合物進行濕法煉銅，西漢《淮南子·萬畢術》中記載到：曾青得鐵則化為銅，曾青就是硫酸銅，我國是最早采用濕法煉銅的國家。

13世紀，瑞典法倫銅礦用水分離出硫酸銅并使之流淌過鐵屑表面，銅會沉淀并形成薄層，這種濕法煉銅術是當時瑞典法倫巨大的財富來源。

此外，古人為了提高銅制品硬度，把錫摻到銅里制成銅錫合金即青銅，青銅器件堅硬、易熔、易鑄造成型且穩定性較好，在古代得到了廣泛的應用，成就了我國歷史上輝煌的青銅器時代。

在近代工業中，銅被廣泛應用于電力、電子領域。

20世紀60年代，電力電子領域用銅量占到28%，到目前為止，占比已超過50%。

經濟發展，電力先行，電解銅作為最優質的導電金屬，其主要消費市場也由2000年以前的歐美國家逐步轉移到2000年后的中國、俄羅斯、印度和巴西等發展中國家。

未來，“碳中和”背景下能源結構的轉換推動電力系統的發展，以光伏、風電等清潔能源和新能源汽車等新興產業為銅帶來新的增量需求。

（一）屬性決定應用

銅（Cu）是元素周期表的第 29 號元素，呈淺玫瑰色或淡紅色，表面形成氧化銅膜后，外觀呈紫銅色，密度為8.9g/cm3，熔點1083℃。

其質稍硬，極堅韌，化學穩定性強，具有較好的耐腐蝕能力，同時具有很好的延展性、導熱性及導電性，銅與其他元素結合制成不同種類的銅合金后，還可具有其他性能如形狀記憶、超彈性、減震性等。

銅因其優良的金屬特性，尤其是極佳的導電導熱性，被廣泛地應用于電力、電子、能源及石化、機械及冶金、交通、輕工、新興產業及等領域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。

（二）產業鏈概述

銅已形成上游礦山采選—中游冶煉—下游壓延加工的完整產業鏈。

銅產業鏈上游主要涉及礦山的開采和選礦，得到主要冶煉原料銅精礦。

全球銅礦資源集中分布在南美的智利和秘魯，其中智利為全球最大的銅礦生產國，產量約占全球產量1/3。

中游冶煉環節主要為冶煉廠將銅精礦通過粗煉和精煉兩個步驟加工成陽極銅和電解銅。

冶煉廠與礦山之間通過加工費（TC/RC）來確定雙方產業利潤。

全球電解銅冶煉產能主要集中在亞洲，尤其是中國。中國電解銅的產量和需求量均占據全球供需的半壁江山。

下游主要是通過不同的加工工藝，將電解銅加工成各種銅材，如銅線材、銅棒、銅管、銅板帶、銅箔等。

銅材被進一步加工成產品進入消費終端，被廣泛應用到電力、建筑、電子、交通運輸等行業。其中，電解銅因其優良的導電導熱性，是重要的導電金屬材料。

二、上游：資源決定產量，廢銅為有效補充

銅產業鏈上游為原材料供給，包括銅礦的開采以及銅礦石的選礦。

銅在地殼中含量約為0.01%，相對鐵和鋁較少，主要以硫化銅礦形式存在。全球銅礦山資源分布不均衡，主要集中在南美的智利和秘魯，中國銅礦資源較為匱乏但需求量約占全球50%，因此需要從智利和秘魯等國進口大量銅精礦以滿足自身需求。

銅礦增產依賴于銅礦企業持續的資本開支和勘探支出，是驅動上游產能周期的核心。

其中，勘探支出的銅礦山投產周期較長，一般為5-8年，而礦山企業的資本開支會受到銅價影響，具有較強的周期性，一般銅礦產出滯后于資本開支3-5年，因此關注全球主要礦山的資本開支能有效預測未來銅礦的產出量。

（一）銅礦：TC/RC反應供需格局

1、礦石種類及采選

銅礦主要分為 4 大類，即斑巖型、砂頁巖型、黃鐵礦型、銅鎳硫化物型，其中斑巖型和砂頁巖型，擁有銅金屬儲量最多，約占全球銅金屬總儲量的 85%以上。

2、加工費及品位

加工費不僅是銅礦的定價基礎，同時也是判斷銅礦供需的重要指標。

銅精礦價格為相對價格，其定價機制為電解銅價格減去加工費。

加工費通常包含粗煉加工費（TC:指銅精礦加工到陽極銅的費用）和精煉加工費（RC：指陽極銅加工到陰極銅的費用）。

加工費的漲跌由銅礦供需相對強弱決定，當銅礦產量增長大于冶煉需求增長，銅精礦過剩， 加工費下跌；當銅礦產量增長小于冶煉需求增長，銅精礦緊缺，加工費上漲。

銅礦石品位下降制約銅礦產量。

礦山開采時間過長會導致礦石品位逐漸下降，目前全球礦齡超過 50 年的銅礦山占到 50%以上，其中智利 Chuquicamata 銅礦的開采歷史更是長達一個世紀之久。

從 1990 年至今，全球銅礦山平均品位由 1.6%下降到 1%左右，而全球最大銅礦生產國智利銅礦石品位下降情況尤為突出。

銅礦石品位下降導致單位礦石獲得的金屬銅減少，進而導致開采成本不斷上升。

另一方面，礦山品位下降表明礦石雜質增多，由此會導致固體廢物排放增加，隨著環保政策趨嚴，會對銅礦產量形成一定的制約。

未來，全球銅礦品位的逐步下降將成為影響銅產量及價格的重要因素。

（二）供需格局：南美主導供給

全球性和區域性的銅成礦區帶包括：（1）環太平洋銅礦帶；（2）阿爾卑斯—喜馬拉雅銅礦帶；（3）中亞—蒙古銅礦帶。

1、儲量

全球銅礦資源集中分布在南美的智利、秘魯等地區。

美國地質調查局公布的數據顯示，2020 年全球銅資源儲量 8.7 億噸，智利是目前銅礦資源最豐富的國家，銅礦儲量 2 億噸占總儲量的 23%，其他儲量較多的國家有秘魯 9200 萬噸（11%）、澳大利亞 8800 萬噸（10%）、俄羅斯 6100 萬噸（7%）、墨西哥 5300 萬噸（6%）、美國 4800 萬噸（6%）等。而我國銅資源較為匱乏，銅礦儲量僅為 2600 萬噸，占全球儲量的 3%。

智利銅礦資源優勢明顯。

智利是世界上銅礦資源最豐富的國家，也是主要的銅礦生產國和出口國。

根據USGS數據，2020年智利銅儲量約為2億噸，約占世界總儲量的四分之一，其銅礦產量為570萬噸，幾乎占全球總產量的三分之一。

智利銅礦資源集中分布在其中北部地區，主要受南極洲板塊和南美洲板塊的碰撞，形成了一條南北延續2000多公里的斑巖型銅鉬金礦化帶。

從首都圣地亞哥以南約50英里開始一直延伸到智利北部和秘魯交界處，已發現大、中、小型礦床400多個，包括10個世界級大型、特大型礦床。

世界著名礦業公司嘉能可 Glencore、必和必拓 BHP、英美資源 Anglo American 等均在智利投資了銅礦山及選冶廠，其中智利國家銅業 Codelco 為該地區最大資源持有者，同時也是全球最大銅礦企業。

秘魯銅礦資源儲量和產量均為全球第二。

秘魯銅礦資源儲量僅次于智利，也是主要的銅礦生產國和出口國。

根據 USGS 數據，2020年智利銅儲量約為9200萬噸，約占全球總儲量的11%，2020年銅礦產量為220萬噸，占全球總產量11%。

秘魯銅礦以斑巖型礦床為主，總資源儲量低于智利，但銅資源平均品位卻略占優勢。

安塔米納（Antamina）為秘魯第一大銅礦，必和必拓和嘉能可分別擁有該礦33.75%的股 份，泰克資源擁有22.5%的股份。

除國際銅礦巨頭外，中國五礦資源和中國鋁業也在積極布局銅礦資源。

中國銅礦資源較為匱乏，且高度集中。

根據 USGS 數據，截止2020年，中國銅礦資源儲量2600萬噸，僅占全球銅儲量的3%。根據國家統計局數據，我國銅礦資源主要分布在西藏、江西、內蒙古以及云南，其儲量占比分別為22%、17%、16%以及11%，合計占比超過60%。

此外，安徽、黑龍江、甘肅、新疆和山西相較于其他省份均有較為豐富的銅礦資源，以上省份銅資源儲量合計占我國總儲量的90%以上。

2、產量

南美豐富的銅礦資源決定其為全球主要銅礦生產國。

根據 ICSG 數據，2020年全球銅礦產量2053萬噸，其中智利和秘魯銅礦產量分別為570萬噸（27.8%）、220萬噸（10.7%），合計占比高達38.5%，資源優勢明顯。相較于3%的儲量占比，中國銅礦產量較高，2020年產量為170萬噸，占全球產量的9%。

此外，美國（120萬噸）、澳大利亞（87萬噸）、俄羅斯（85萬噸）和墨西哥（69萬噸）等銅礦主產國也均為銅礦資源儲量豐富的國家。

全球銅礦產量維持低速增長。

根據ICSG數據，2006年-2020年全球銅礦產量由1494萬噸增長至2053萬噸，年均復合增長率為2.29%，略低于經濟增速。

銅礦產量的增長依賴于銅礦企業持續的資本開支和勘探支出。

其中，勘探支出的銅礦山投產周期較長，一般從礦山勘探開發到產出礦石需要5-8年，而銅礦山企業的資本開支會受到銅價影響，具有較強的周期性，一般銅礦產出滯后于資本開支3-5 年，因此關注全球主要礦山的資本開支能有效預測未來銅礦的產出量。

中國銅精礦對外依存度逐年升高。

中國經濟的高速發展帶動電解銅需求穩步增長，相比之下，中國銅資源匱乏，根據SMM數據，2020年中國銅礦產量僅為168萬噸，而電解銅產量為1002.5萬噸，供需嚴重失衡導致市場對外依存度持續攀升。

根據海關總署數據，2020年中國進口銅金屬量為544萬噸，對外依存度由2010年的58.31%增長至2020年的76.41%。

智利和秘魯為中國最大銅礦出口國。

根據海關總署數據，2020年中國分別從智利、秘魯和墨西哥進口銅礦771萬噸、480萬噸和 173萬噸，合計1426萬實物噸，占總進口量的65%。

其中，智利進口量逐年上升，2020年智利出口至中國銅精礦約占其當年產量的34%。

3、廢銅

廢銅是銅礦資源的有效補充。

廢銅具有良好的循環再生利用性能，一般可通過重熔冶煉成電解銅或直接加工成銅材等方式提供有效供給，通過對廢銅資源進行循環利用，有利于緩解礦端供應的緊張局面。

另一方面，廢銅資源循環利用可帶來良好的節能減排效果，與原生銅生產相比，每噸再生銅節能約 1 噸標煤，節水近400m3，減少固體廢物排放380噸，相當于少排放二氧化硫0.137 噸。

三、中游：來料加工，資源為王

銅產業鏈中游為銅礦石的冶煉。

銅礦石冶煉包括火法冶煉及濕法冶煉兩類，其中火法冶煉適用于硫化銅精礦，設備和工藝流程較濕法冶煉復雜，但產出電解銅品質較高；濕法冶煉適用于氧化銅精礦，產出銅雜質相對較高，且精礦中貴金屬較難回收。

電解銅產量主要集中在中國和銅資源國。其中，中國不僅產量占全球產量42%，而且需要進口大量電解銅以滿足自身需求。

（一）冶煉：來料加工商業模式

1、火法冶煉

目前世界上從硫化礦中提取銅，85%-90%是采用火法冶煉。火法冶煉起步時間較早，冶煉技術成熟，具有原料適應性強、能耗低、效率高、生產規模大、金屬回收率高等優點。

火法煉銅流程包括銅精礦造锍熔煉、銅锍吹煉成粗銅、粗銅火法精煉、陽極銅電解精煉。

a)熔煉：使銅與脈石分離，產出含銅30%-70%的冰銅。

在1150℃-1300℃下熔化精礦或部分銅焙砂，使爐料中的銅盡可能全部進入冰銅，同時使爐料中的氧化物和氧化產生的鐵氧化物形成爐渣，并分離冰銅和爐渣。

b)吹煉：

主要目的是脫鐵脫硫，同時通過造渣和揮發來進一步降低其他有害雜質，得到含銅98%-99%的粗銅，同時讓貴金屬進入粗銅中。

c)火法精煉：

利用某些雜質對氧的親和力大于銅，而其氧化物又不溶于銅液的性質，通過氧化造渣或揮發除去,產生含銅 99.2%-99.7%的陽極銅。

d)電解精煉：

為提高銅的性能，去除陽極銅中含有 0.3%-0.8%的雜質，同時回收有價金屬，需進行電解精煉。

以火法精煉產出的精銅為陽極，以電解產出的薄銅片（始極片）作陰極，以硫酸銅和硫酸的水溶液作電解液，在直流電的作用下，純銅在陰極沉積，雜質則進入陽極泥和電解液中，從而實現了銅與雜質的分離。

2、濕法冶煉

濕法煉銅約占世界銅產量的 15%，適用于低品位的氧化銅礦。

該法利用溶劑將礦石中的銅溶入溶液，再用電積置換或氫還原等方法將溶液中的銅提取出來。其中，焙燒-浸出-電積法是目前世界上應用最廣泛的濕法煉銅方法，包括三道工序，即焙燒、浸出和凈化、電積。

a）焙燒：

硫酸化焙燒為濕法冶煉的首道工序，其目的是使絕大部分銅轉變為可溶于稀硫酸的 CuSO4和 CuO﹒CuSO4，鐵全部轉變為不溶氧化物。

b）浸出和凈化：

銅精礦經焙燒后獲得焙砂，通過與稀硫酸發生浸出反應，銅進入溶液，少量 FeSO4也會溶解。

c）電積：

以銅的始極片作陰極，以 Pb-Sb 合金板作陽極，以凈化除鐵后的浸出液作電解液，電解時陰極始極片析出銅，陽極水分解析出氧。

廢電解液部分可返回用于焙砂浸出，剩余部分經處理可回收鈷鎳及硫酸。

3、冶煉利潤

銅冶煉廠的業務模式為來料加工。

一般情況下，冶煉廠通過電解銅期貨價格減去加工費確定銅精礦價格，購買銅精礦后加工成電解銅，再按照期初電解銅期貨價格加減基差的方式出售，同時銷售冶煉過程中產生的硫酸和金銀等副產品，通常情況下，加工費為冶煉廠主要利潤，副產品為重要補充。

銅冶煉過程中的主要副產品是硫酸和金、銀等貴金屬。

硫酸制備工藝主要包括硫磺制酸、冶煉制酸和硫鐵礦制酸，其中冶煉制酸產能占硫酸總產能的 36%，一般冶煉 1 噸銅會伴生3-3.5噸硫酸。

貴金屬的伴生量則相對不穩定，主要因銅精礦品質不同，部分銅精礦含貴金屬量相對較高，則金銀等副產品就相對較高，反之亦然。

（二）供需格局：中國占全球供需半壁江山

電解銅產量主要集中在中國和銅資源國。

根據 WBMS 數據，2020年全球電解銅產量主要集中在中國、智利、日本、俄羅斯、美國等國，分別占比為42%、9.78%、6.64%、4.3%和4.35%，合計約占全球產量的67%。

全球精煉銅產能不斷擴張，原生銅增速略高于再生銅。

根據 ICSG 數據，全球精煉銅產能從 2005 年的 2048 萬噸，增加至 2020 年的 3016 萬噸，年復合增速為 2.6%，同期全球精煉銅產量從 1647.1 萬噸增至 2442.7 萬噸，年復合增速達到 2.67%，產能利用率維持在 82%左右，其中原生精煉銅產量增速略高于再生精煉銅。

中國電解銅產量約占全球電解銅產量一半，且占比穩步提升。

中國雖然上游銅礦資源匱乏，但銅冶煉產量居全球領先，是全球產量增長的主要驅動力。

根據 ICSG 數據，2006 年全球精煉銅（原生+再生）產量為 1731 萬噸，中國產量為 292.5 萬噸，占比僅為 17%；2020 年全球精煉銅（原生+再生）產量為 2442.7 萬噸，中國產量為 1002.5 萬噸，占比穩步提升至 41%。

中國電解銅產能主要集中于銅資源豐富的江西和安徽，以及靠近港口的山東與廣西。

根 據 Mysteel 數據，截止到 2021 年 10 月，中國電解銅產能為 1249 萬噸，山東、江西、安徽、廣西和甘肅產能分別為 177 萬噸、126 萬噸、116 萬噸、100 萬噸和 85 萬噸，合計 占比為 48%。

中國為全球最大電解銅進口國。

中國每年不僅要進口大量銅精礦以滿足自身冶煉需求，同時還需要進口大量電解銅，以滿足終端需求。

根據海關總署數據，2020 年中國電解銅凈進口量為 445.7 萬噸，占全年產量的 44.5%。

其中，智利不僅為中國最大的銅精礦出口國，同時也為中國最大電解銅出口國，2020 年出口 126 萬噸，約占中國總進口量的 31%。

再生銅為供給端的重要補充。

根據 ICSG 數據，2020 年全球原生銅產量為 2055 萬噸，再生銅產量為 387 萬噸，再生銅占全球總電解銅產量的 16%，再考慮到直接用于加工成銅材的廢銅量，全球廢銅供應占總供給的約 30%，是電解銅供給端的重要組成。

四、下游：電力為主，新能源決定未來

銅產業鏈下游主要將電解銅通過壓延、鍛造等多種方式加工成各種形態的銅材，然后進一步加工成銅制品，廣泛應用到電力、家電、建筑和機械電子等領域。

電解銅優良的導電性使其被廣泛應用于電力系統，未來，新能源產業如新能源汽車、光伏等行業的快速發展，將為銅帶來新的增量需求。

（一）初級消費

銅的初級加工是將電解銅或銅合金通過壓延、鑄造等多種方式加工成各種形態的銅材，常見的有銅桿、銅管、銅板帶、銅箔和銅棒等。

根據 SMM 數據，銅桿產量約占銅材產量的 45%，銅板帶、銅管和銅棒占比依次為 16%、15%和 14%、其中，銅桿和銅管主要用來制作電線電纜、變壓器、水管和熱交換器等產品，充分發揮了電解銅優良的導電導熱性能。

（二）終端消費

電解銅因其優良的導電性被廣泛應用于電力行業。銅的導電性能僅次于銀，能夠有效提 高電氣設備的效率，促進發電和運輸效率的最大化，是電力系統中必不可少的材料。

國內外因消費習慣和統計口徑不同，終端消費占比略有差異。

根據 SMM 數據，中國電解銅主要應用于電力行業，占比達 46%，其次是家電、交通運輸、電子和建筑行業，占比分別為 15%、11%、9%和 9%。

1、傳統終端消費

a)電力行業

銅具有良好的導電性，是最適合作為導體的金屬材料。電力行業銅需求主要分為電力輸送和電機制造，其中電力輸送中的應用包括電纜、變壓器、開關和連接器等，電機制造中的應用包括定子、轉子、軸頭和中空導線等，此外，通訊電纜及住宅電氣線路也對銅導線有較大的需求。

b)家電

銅是家電產品中的重要原材料，使用類型既包括通用銅材，如接插元件、開關等，也包括專用銅材，如空調用內螺紋管、微波爐磁控管、電冰箱散熱管等。

c)建筑

銅具有較強的穩定性和耐腐蝕性，在建筑行業可用于生產建筑面板、雨水管、上下管道等，又因其具有一定的美學價值，所以也可用于制作裝飾品等。

2、新能源領域終端消費“碳中和”背景下，能源結構的轉換催生大量新興需求。

2021年是“雙碳”元年，能源結構的轉換，即發展太陽能、風能和水利等可再生能源替代火電，是實現“碳達峰”、“碳中和”的充分必要條件。

在低碳發電設備和新能源基礎設施建設的浪潮中，作為導 電介質的銅將扮演重要角色，這意味著銅下游終端需求將迎來新的增長空間。

a)可再生能源系統

相較于傳統的火力發電，光伏太陽能發電和風力發電較為分散，需要用電線把散布在地 表上的太陽能發電板和風機連接起來，因此增加了銅需求量。

國際銅業協會（ICA）的 研究數據顯示，可再生能源系統中銅的平均用量是傳統發電系統的 8-12 倍，其中太陽 能光伏發電每兆瓦用銅量為 4 噸，風力發電機組每兆瓦用銅量為 2.5-6 噸。 可再生能源衍生出的其他應用如空氣源熱泵設備，也需要大量的銅。

空氣源熱泵相對于一般的熱源設備更加節能，成為中國北方地區“煤改清潔能源”的重要工具。

b)新能源汽車

相較傳統燃油車，電動車的銅消費場景更多，電池、變頻器、電動機等部件中都有對銅的使用，關聯產業如新能源車充電樁也將成為助推銅需求增長的重要領域。

ICSG 調查 資料顯示，純電動車銅消費為 83kg/輛，比傳統燃油車高出 60kg/輛，插電混動車銅消費 為 60kg/輛，比傳統燃油車高出 37 kg/輛。

五、風險提示

銅礦企業資本開支不足，銅精礦產量不及預期；下游新興行業電解銅需求未達預期。

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