日本铍铜(有色金属行业深度报告：铍，航天军工高精尖材料)

Posted 2023-05-28

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日本铍铜(有色金属行业深度报告：铍，航天军工高精尖材料)

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1. 铍的概况

1.1. 铍的主要应用情况

铍是最轻的稀有有色金属之一，具有诸多优异性能，广泛用于核技术、航天及航空工业、惯性导航仪表器等多种高精尖领域。铍具有低密度、较高的熔点、高模量、良好的辐照透过性、低的泊松比、核性能好、高比热、尺寸稳定性好、良好的热导率、对红外光的反射性及热膨胀的相容性好等一系列优良性，相比其他金属在高精尖领域更具备应用价值。但由于其稀缺性，目前主要还是应用在国防军工领域，金属铍主要用户是国家库存收储。

1.2. 铍的产业链情况

铍产业链中主要分为铍精矿、中间产品氢氧化铍、和终端产品（氧化铍、金属铍、铍合金）。铍精矿（绿柱石、羟硅铍石）是铍生产矿物原料，铍化工产品氢氧化铍是金属铍等下游产品的中间产品。最终氢氧化铍根据不同用途来生产铍铜合金、氧化铍和金属铍。

根据《中国铍资源供需预测与发展战略》报告，铍消费的最大领域为铍铜合金， 80%以上的氢氧化铍用于生产铍铜母合金（铍含量 4%），母合金添加纯铜稀释，生产铍含量 0.5~2%各种组分的铍铜合金。15%以上的氢氧化铍用于生产铍金属，剩余不足 5%的氢氧化铍用于生产高纯氧化铍，高纯氧化铍主要用于生产氧化铍陶瓷及铍基复合材料。

1.3. 铍产业的主要生产商情况

目前世界上只有美国、中国、俄罗斯等国具有工业规模的从铍矿石开采、提取冶金到铍金属及合金加工的完整铍工业体系。无论从市场份额来看，还是技术领先度来看，美国 Materion 公司在铍产业中具有较大的话语权。此外，哈萨克斯坦的乌尔巴冶金厂（前苏联铍业冶炼厂）、中国的水口山集团公司都具有冶炼加工能力。而日本的 NGK 公司是世界第二大铍铜生产商，NGK公司年产铍铜的能力估计至少在 6000 吨以上，生产 5 种牌号铍铜合金的各种产品。由于其不具备冶炼技术，该公司目前是世界上最大的氧化铍进口商（主要进口源是美国的 Materion 公司）。

国内来看的话，由于铍特殊的战略性，也形成了自己完善的整套加工体系，我们可以看到西北材料有色院是目前国内最大的金属铍生产和研发基地，主要的原料供应是通过五矿铍业进行购买。除此之外，还有富蕴恒盛铍业等也有相应的生产能力。

2. 铍矿的供给情况

2.1. 铍资源的分布情况

自然界含有铍元素的矿物有 100 多种，常见的有 20 多种，铍的成矿作用主要与岩浆活动有关。在经济矿床中三种最常见的含铍矿物为绿柱石、羟硅铍石和硅铍。目前仅有绿柱石和羟硅铍石具有商业开采价值，可作为铍生产原料。羟硅铍石的氧化铍理论含量为39.6%~42.6%, 实际上开采的高品位矿石氧化铍含量也仅有0.69%。羟硅铍石是美国开采的主要铍矿石。绿柱石理论上氧化铍含量为 14%,实际开采的高品位绿柱石为 10%~12%。绿柱石是最具商业价值的含铍矿物，也是各国进口和储备的对象。巴西有世界上最大的绿柱石矿床，绿柱石储量居世界第一，其次为俄罗斯、印度、中国、非洲等。美国羟硅铍石的储量占世界首位，估计其储量以目前的生产能力足够维持未来 100 年。

铍以伴生矿产出居多，因而矿床类型繁多，但主要有三类：

（1）含绿柱石花岗伟晶岩矿床，分布甚广，主要产在巴西、印度、俄罗斯和美国。

（2）凝灰岩中羟硅铍石层状矿床，属近地表浅成低温热液矿床。美国犹他州斯波山（Spor Mountain）矿床是该类矿床的典型代表，氧化铍（BeO）探明储量 7.5 万吨，品位高（BeO0.5%），矿山年产铍矿石 12 万吨，美国铍资源几乎全部来自该矿。

（3）正长岩杂岩体中含硅铍石稀有金属矿床，目前有仅在加拿大西北地区发现的索尔湖矿床，已计划开发利用。

据美国地质调查局（USGS）统计，2016 年全球铍储量约为 10 万ｔ。其中，美国为 6 万ｔ，占全球 60%；中国为 5175t，占全球 5.2%；其他国家数据不可用（其他国家自 1999 年后未公布本国铍储量数据）。其他铍资源较丰富的国家有巴西、俄罗斯、哈萨克斯坦、印度。另外，非洲的马达加斯加、莫桑比克、尼日利亚、赞比亚以及卢旺达也是重要的铍生产国。其中有一些比较著名的矿床：

美国犹他州斯波山脉地区、内华达州麦卡洛山脉布特地区等，其中犹他州的已探明铍金属储量达到 1.8 万 t。

巴西米纳斯吉拉斯州的戈伟尔纳多－瓦拉达雷斯伟晶岩矿床的绿柱石矿石，储量达到 38.6 万 t。

俄罗斯叶尔马科夫斯克矿床，储量约１万ｔ，矿床平均品位为 1.3%氧化铍。

根据《中国铍资源供需预测与发展战略》报告，2014 年我国查明铍资源为 57.16 万吨，其中，基础储量为 2.98 万吨，资源量为 54.17 万吨。统计发现中国铍矿床在空间上的分布具有高度集中的趋向，储量明显集中在新疆、四川、云南、内蒙古、广东、江西、湖南 7 省（区）。其中，新疆铍矿基础储量 1.69 万吨，占全国一半以上，达到 56.61％。四川省铍矿基础储量 1.06 万吨，占全国铍基础储量的 35.36%，两省合计占比达 91.97%。云南省铍矿基础储量为 1183.38 吨，占比为 3.96%，其余省（区）铍矿基础储量都小于 600 吨，占比均不到 2%。

2.2. 铍资源的供给

自 1998 年至 2002 年，铍的产量逐年下降，2003 年开始有所回升，因为新应用领域需求量的增长刺激了全球铍的生产，在 2014 年达到产量顶峰 290 吨，2015 年开始由于能源、医疗以及消费电子市场方面的低需求，产量有所下降。

国际上铍的价格方面，主要有 4 个大的时间周期

第一阶段：1935—1975 年整体为不断降价的过程，原因在于铍矿由于开采技术的不断提高，成本也相应下降，除了 1947 年冷战开始，美国大量进口绿柱石战略储备，导致价格短暂上涨。第二阶段：1975-2000 年，由于信息技术的爆发，产生了新需求，导致需求暴涨，价格持续上涨。第三阶段：2000-2010 年, 由于前期几十年的价格上涨，致使全球新增建设了很多铍工厂，导致产能过剩，供大于求，价格在 2000 年出现断崖下跌，随后工厂出现倒闭潮，包括美国著名的俄亥俄州埃尔莫尔老铍金属工厂的关闭。虽然价格随后缓慢波动上涨，但一直未恢复到 2000 年价格的一半水平。第四阶段：2010—2015 年，由于后金融危机以来，全球经济增长乏力，大宗矿产价格出现低迷，铍的价格也出现了缓慢的下降。

国内价格方面来看，我们可以看到国内铍金属和铍铜合金的价格都比较稳定，波动范围很小，主要还是国内技术相对薄弱，供需规模相对较小，较少出现大幅的波动。

目前可观测到的数据里面（部分国家数据不充分），全球的主要生产国是美国，其次是中国，其他国家由于冶炼加工技术较弱，总体产量较少，主要还是以贸易的模式出口到其他国家进行进一步加工。2018 年美国生产含铍矿物 170 金属吨，占全球的 73.91%，而中国仅生产 50 吨，占 21.74%（存在部分国家数据缺失的情况）。

2.3. 铍资源的贸易情况

美国是重要的铍产品输出国，我国主要是进口铍原料。根据《全球铍资源供需形势及建议》中的数据，2000 年至 2016 年期间全球铍金属及产品贸易总量波动起伏明显，2006 年达到峰值 2100 吨，2009 年低点为 137 吨，2016 年的贸易量为 676 吨。在过去十年铍产品的国际贸易中，美国起着关键作用，既是铍产品的主要出口国，又是铍原料的进口国，即发展中国家的铍资源流向美国，美国向世界各发达国家提供铍的半成品和精加工产品。

但是近年来，国际贸易的格局发生了较大的变化，美国是全球主要供应国的局面发生了变化，依据 Chatham House 的统计数据，2016 年全球排名前 5 位的铍产品出口国是马达加斯加（208 吨）、瑞士（197 吨）、埃塞俄比亚（84 吨）、斯洛文尼亚（69 吨）、德国（51 吨）；进口国有中国（293 吨）、澳大利亚（197 吨）、比利时（66 吨）、西班牙（47 吨）以及马来西亚（10 吨）。美国铍材料的主要供应国为哈萨克斯坦、日本、巴西、英国以及法国，在 2013~2016 年间，美国的进口份额中哈萨克斯坦占 47%，日本占 14%，巴西占 8%，英国占 8%，其他国家占 23%。美国铍产品的出口国主要是马来西亚、中国以及日本。根据 Materion 的统计，铍铜合金约占美国铍产品出口量的 85%。

我国目前可规模化回收铍矿的矿区只有2 处。新疆可可托海稀有金属矿 3 号脉， 2002 年复产，年产能绿柱石（含 BeO 7%~8%）1600 吨。云南香格里拉钨铍矿年产能铍粉精矿 1000~1500 吨（含 BeO 6.5%~7.5%）。中国的铍矿年产能为 63.72~86.58 吨（铍金属量），但实际生产量远小于产能，主要是在于我国铍矿品位偏低、成本高，价格相对于国外偏贵，目前我国主要从国外进口来保障对铍资源的需求。

3. 铍的下游需求情况

3.1. 铍金属的主要应用领域

金属铍作为一种特殊的功能和结构材料，早期的应用集中在核领域和 X 射线领域，20 世纪七八十年代开始转向国防和航天航空领域，在惯性导航系统、红外光学系统和航空航天飞行器结构件上得到了持续而广泛的应用。

3.1.1. 在核能中的应用

金属铍的核性质十分优异，具有所有金属中最大的热中子散射截面( 6. 1 barn) ，且 Be 原子核质量小，能降低中子速度而不损失中子能量，是很好的中子反射材料和减速剂。我国成功开发了用于中子照射分析检测用微型反应堆，所用的反射体包括一个内径 220 mm、外径 420 mm、高 240 mm 的短圆筒和上下端盖等，共 60 个铍部件。我国首座大功率高通量试验反应堆，用铍做反射层，共使用 230 套精密铍组件。国内主要的铍组件主要是由西北稀有金属材料研究院提供。

3.1.2. 在惯性导航系统中的应用

铍的微屈服强度很高，这一特性保证了惯性导航器件所要求的尺寸稳定性，还没有任何一种其它材料能达到铍导航时达到的精度。另外，铍密度低、刚度高适合于惯性导航仪表向小型化和高稳定性发展的要求，解决了通常用硬 Al 制作惯性器件时存在转子卡死、运行稳定性差、寿命短等问题。20 世纪 60 年代，美国和前苏联实现了惯性导航器件用材从硬铝向铍的转变，导航精度提高了至少一个数量级，并实现了惯性器件向小型化发展的要求。

20 世纪 90 年代初，我国已成功研制全铍结构的静压液浮陀螺仪，该陀螺仪的主要性能指标接近或达到国际上同类先进陀螺仪的水平。我国静压气浮陀螺仪、静电陀螺仪和激光陀螺中也不同程度地应用了铍材，国产陀螺仪的导航精度大幅度提升。

3.1.3. 在光学系统的应用

抛光后的金属 Be 对红外线(10. 6μm) 的反射率高达 99% ，特别适合于做光学镜体。对于在动态( 振荡或旋转) 系统中工作的镜体，要求材料具有很高的变形能力，Be 的刚性很好地满足了这一要求，相比玻璃光学转镜成为首选材料。美国航空航天局( NASA) 制造的詹姆斯韦伯太空望远镜主镜材料用的就是铍。

我国铍镜已成功用于气象卫星、资源卫星和神舟号飞船上。西北稀有金属材料研究院已给风云卫星提供铍扫描反射镜，为资源卫星和“神州”号飞船的研制提供了铍双面扫描镜和铍扫描反射镜等。

3.1.4. 作为飞行器结构材料

铍密度低，弹性模量高，能使构件的质量/体积比达到最优化，并保证结构件自然频率高，避免共振，同时铍刚度高，零件可以做得很薄而不变形，特别适合在航空航天领域使用。例如美国在卡西尼土星探测器和火星漫游者两个太空项目中为了减轻重量，大量使用金属铍部件。

3.2. 铍铜合金的主要应用领域

铍铜是一种过饱和固溶体铜基合金，经固溶和时效热处理后，具有与特殊钢相当的高强度极限、弹性极限、屈服极限和疲劳极限，同时又具备高的导电率、导热率、高硬度和耐磨性，高的耐蚀性能，良好的铸造性能，非磁性和冲击时无火花产生等性能。铍铜作为优良的耐疲劳高弹性导电材料广泛应用于汽车、电子电气、模具等工业部门。

3.2.1. 在模具材料中的应用

铍铜在模具材料中的应用，主要用于生产塑料、玻璃和金属制品中热塑处理的注模和吹模。

铍铜合金因铸造性能好，容易制得精度高、形状复杂且图案清晰的铸件；

高强度、高硬度、耐磨耐腐蚀性能好；

热导率高提高了成形周期，使用周期长；

容易焊接修复，并且强度不受损失；

不生锈，容易维修、保养等优点；

3.2.2. 在汽车中的应用

铍铜在汽车中主要应用在开关、信号连接器、小型马达、继电器电连接器、传感器、RF 连接器等。譬如用在汽车电器装臵，如电子控制的车窗、座椅、电子表盘和数字显示器等。譬如铍铜合金还可用于发动机控制线路，可以在 120℃以内工作不受影响。

3.2.3. 在电气电子元件中的应用

铍铜合金的最大应用是在电气、电子元件方面，尤其是弹簧、接触器、开关和继电器。用作计算机中的接触器、光纤通讯设备、连接集成电路板与印刷电路板(尤其是用铍铜丝)的插座。

3.3. 美国铍消费情况

目前世界铍的消费国主要有美国和中国，其他诸如哈萨克斯坦的数据目前是缺失的。美国的铍消费按产品分主要包括金属铍和铍铜合金。根据 USGS（2016）数据，2008 年美国矿产铍消费量为 218 吨，此后快速增加至 2010 年的 456 吨，之后消费增速大幅放缓，2017 年消费量下降到 200 吨。根据 USGS 目前已公开的数据， 2014 年美国下游消费中，铍合金占 80%，金属铍占 15%，其他占 5%。

从供需平衡表来看，美国国内整体呈现供需平衡状态，进口量和出口量变化都不大，消费量的主要是和产量相对应呈现一个大的波动。

根据 USGS（2019）数据，按照美国铍产品销售收入，铍产品中 22% 用于工业零部件和商业航天领域，21%用于电子消费行业，16%用于汽车用电子行业，9%用于军事行业，8%用于通讯行业，7%用于能源行业，1%用于医药领域，16%用于其他领域。

按照美国铍产品销售收入，铍金属产品有 52%用于军工和自然科学领域，26% 用于工业零部件和商业航天领域，8%用于医药行业，7%用于通讯行业，另外 7%用于其他行业。铍合金产品下游有 40%用于工业组件和航天，17%用于车用电子，15% 用于能源，15%用于电讯，10%用于电器，剩下 3%用于军工和医疗。

3.4. 中国铍消费情况

根据安泰科和海关数据，2012-2015 年我国金属铍产量 7~8 吨，高纯氧化铍产量约 7 吨，按铍含量 36%，折合铍金属量 2.52 吨；铍铜母合金产量 1169~1200 吨，按母合金铍含量 4%，铍消费量 46.78~48 吨；另外铍材等净进口量 1.5~1.6 吨，铍表观消费量为 57.78~60.12 吨。

国内金属铍部分的应用相对稳定，主要是用在航天航空和军工领域。铍铜合金部分主要用于制造连接器、弹片、开关和其它电子电器设备的器件，这些铍铜合金元器件用于航空航天飞行器、汽车、计算机、国防和移动通讯等领域。

跟美国相比，尽管从公开数据看我国在铍行业的市场份额仅次于美国，但实际上无论是市场份额还是技术水平来看都还有较大差距。目前国内铍矿主要是通过从国外进口，优先保障国防和科技领域，而民用铍铜合金部分和美国、日本比仍有较大差距。但长期来看，铍作为一个性能优异的金属，在满足资源保障的前提下，会从现有的航天军工领域向电子和其他新兴产业渗透。

4. 推荐标的：东方钽业

4.1. 国内相关企业

4.1.1. 西北稀有金属材料研究院

西北稀有金属材料研究院是中色（宁夏）东方集团有限公司的全资子公司。是我国惟一的铍材研究和生产基地，国家重点高新技术企业，国家 863 计划成果产业化示范基地，国家重点高新技术产品产业化基地，建有宁夏特种材料重点实验室和稀有金属铍材行业重点实验室。西材院拥有铍材、粉体、靶材 3 大核心产业。主要从事金属铍及其合金、粉体材料及电子浆料、氧化物粉体及靶材等研究开发、生产和销售。产品广泛应用于航天航空、核工业、电子工业、新能源等高新技术领域。

4.1.2. 五矿铍业股份有限公司

五矿铍业股份有限公司于 2009 年 12 月在长沙望城经济开发区注册，注册资金 1 亿元，其中水口山集团公司持股 51%，中研院有限公司持股 49%。铍业公司是能够从矿石中提炼金属铍及其化合物的全球三家企业之一。公司工业氧化铍产能 120 吨/年，铍铜合金 1000 吨/年，高纯氧化铍 6 吨/年，铍金属 6 吨/年。高纯氧化铍全部外销英国，部分氧化铍出口日本。2014 年铍铜合金的产量是 223.46 吨。

4.1.3. 恒盛铍业有限责任公司

恒盛铍业由新疆有色金属工业（集团）有限责任公司、新疆投资发展（集团）有限责任公司、新疆恒合投资股份公司、新疆国有资产投资经营公司、新疆有色金属工业（集团）稀有金属有限责任公司、新疆新投产业投资有限公司共同出资新疆富蕴恒盛铍业有限责任公司一期工程铍冶炼项目 2006 年 7 月建成投产，生产出合格的工业氧化铍、高品质的铍铜母合金，母合金铍含量 4%。该公司铍冶炼项目产品设计为氧化铍和铍铜母合金，其中一级铍铜母合金的含铍量标准为 3.8%〜4.1%,二级铍铜母合金的含铍量标准为 3.5.%〜3.8%。由新疆恒合投资股份有限公司、新疆有色金属（集团）公司和稀有金属有限责任公司三方共同出资组建的恒盛铍业，二期项目于 2012 年 1 月 1 日投产，目前该公司设计规模年产工业氧化铍 100 吨，铍铜母合金 1000 吨，金属铍珠2 吨，高纯氧化铍1 吨。

4.2. 推荐标的：东方钽业

2018 年扭亏为盈，2019 年前三季度持续盈利。2018 年公司实现营业收入 10.95 亿元，同比增长 15.91%。归母净利是 2989 万元，同比扭亏为盈。前三季度归母净利为 1663 万元，持续盈利改善。主要是公司对自身资产进行重组，将部分资产进行剥离，并且对大力开发技术含量高、市场前景好、盈利能力较强的金属材料产品市场。西北稀有金属材料研究院是中色（宁夏）东方集团有限公司的全资子公司。是我国惟一的铍材研究和生产基地，国家重点高新技术企业，国家 863 计划成果产业化示范基地，国家重点高新技术产品产业化基地，建有宁夏特种材料重点实验室和稀有金属铍材行业重点实验室。西材院拥有铍材、粉体、靶材 3 大核心产业。主要从事金属铍及其合金、粉体材料及电子浆料、氧化物粉体及靶材等研究开发、生产和销售。产品广泛应用于航天航空、核工业、电子工业、新能源等高新技术领域。

剥离亏损资产，臵入西材院 28%股权。公司将东方钽业所属的钛材分公司、光伏材料分公司、研磨材料分公司、能源材料分公司以及相关公辅设施等相关资产及负债与中色东方所持有的西材院 28%的股权进行臵换。其中，研磨材料分公司、钛材分公司、光伏材料分公司经营亏损，能源材料分公司微盈。截至 2018 年 11 月 30 日，被出售资产合计给上市公司带来 4670 万元亏损。中色东方承诺西材院 2018、 2019 和 2020 年实现净利润不低于 1.06 亿元、1.38 亿元、1.75 亿元。

西材院为我国唯一的铍材研究加工基地，军工应用前景广阔。西材院在在评估基准日 2018 年 2 月 28 日全部权益评估价值合计为 19.06 亿元。目前西材院是我国唯一的铍材研究加工基地，具有国内领先的研发技术及生产能力。主要产品应用于航天航空、核工业等领域，客户主要为国家大型军工企业以及科研院所，客户集中度较高。铍的应用极为广泛，但由于资源的紧缺性，只能优先供应国防军工方面，目前在核工业领域和航天航空领域都有较大应用：金属铍作为中子减速体和反射体大量用于核反应堆，尤其是用于实验反应堆和核工业；由于金属铍的密度低，模量高，有良好的热性能及较高的熔点，广泛用于多种空间飞行器的结构材料。根据公司的承诺业绩，西材院近两年的业绩有一个较大的提升，推动公司业绩上行。

盈利预测及投资建议：预计公司 2019-2021 年归母净利分别为 0.5、0.8、0.94 亿元；EPS 分别为 0.11、0.18、0.21 元，以 2020 年 1 月 3 日股价对应 P/E为 65.91X、 40.28X、34.52X，给予增持评级。

风险提示：西材院业绩不及预期，钽铌订单大幅下滑

（报告来源：东北证券）

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