150年原油复盘，锂电今朝起航
夜长梦山
2021-10-25 19:04:16
原油主要成分为碳、氢两种元素，分别约占85%和12%，经炼制加工可获得各种燃料油、溶剂油、润滑油、润滑脂、石蜡、沥青以及液化气、芳烃等产品。
按相对密度划分，可以分为：1）轻质原油，相对密度0.75~0.95克/立方厘米，粘度、含蜡量及凝固点均较低，开采和炼油流程相对简单，在同样容积下，能产出更多高价值产品，如石油气，航空汽油，柴油，煤油等，是炼油业首选，也是价格最贵最受市场欢迎的品种。2）中质原油，相对密度介于0.87~0.92克/立方厘米，其成分介于轻质与重质之间，高价值产品不多，后续提炼过程复杂，主产于沙特。3）重质原油，相对密度介于0.90~1.00克/立方厘米，粘度富含胶质和沥青质，汽油含量比轻质和中质少，开采提炼过程复杂，能提炼出的高价值产品较少，大部分都是石蜡、沥青等这些价值比较低的产品。
其中，页岩油是将油页岩中的油母质通过裂解化学变化转换为合成原油。
根据Rystad Energy的研究数据，全球不同品种的原油成本曲线分布规律：中东29美元/桶，近海陆架43美元/桶，重油49美元/桶，深海53美元/桶，俄罗斯54美元/桶，其余陆上原油55美元/桶，页岩油62美元/桶，油沙74美元/桶。
图表1：不同类型原油的成本曲线
资料来源：Rystad Energy，海通国际
2．全球原油市场供需规模及分布
截至2019年，全球已探明的石油储量为1.7万亿桶，约合2446亿吨。关于重量换算，约等公式：1桶为42加仑，1加仑大约3.8升，大约7桶为1吨。
OPEC现有成员国13个：阿尔及利亚、安哥拉、刚果、赤道几内亚、加蓬、伊朗、伊拉克、科威特、利比亚、尼日利亚、沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国、委内瑞拉。重要的成员按照储量占比排序：委内瑞拉17.8%，沙特阿拉伯17.2%，伊朗9%，伊拉克8.4%，科威特5.9%，阿拉伯联合酋长国5.6%，利比亚2.8%，尼日利亚2.1%。合计储量占全球总量约70%。非OPEC的主要产出国：加拿大9.8%，俄罗斯6.2%，美国4%，哈萨克斯坦1.7%，中国1.5%，卡塔尔1.5%。合计储量占全球比例约25%。
图表2：全球原油储量分布
资料来源：Visual Capitalist，海通国际
三. 原油百年历史大事件复盘
我们将原油近150年历史按照价格走势划分为五大阶段，第一阶段1861-1870年：近代石油产业初起。第二阶段1870-1960年：反垄断时代。第三阶段1960-1990年：OPEC控制主导。第四阶段1990-2012年：亚洲需求崛起。第五阶段2012至今：多元定价时代。
图表3：1861-2020年原油价格走势
资料来源：BP，海通国际
原油在1861年的产量仅10万吨级别，而150年后，全球产量达到41亿吨；涨幅达到4万倍。
注：由于1861-1960年全球产量欠缺，1861-1960年的产量口径均采用美国产量。其余年度口径均为全球产量。
图表4：原油历史价格5个阶段划分
资料来源：BP，EIA，海通国际
如果对比1860至今的人口数量，全球人口从10亿级别上升至70亿级别。150年增幅7倍，CAGR1.3%。
图表5：1820-2020年全球人口数量
资料来源：The Oil Drum，海通国际
从人均GDP的数据角度看，1860年全球人均GDP大约在1000美金/年量级，而到2018年，全球人均GDP约1.5万美金/年；150年超过15倍增幅。结合人口150年7倍增幅，全球整体GDP增幅超100倍，CAGR约3%。对比之下，原油4万倍的产量增幅远超GDP的增长，换言之：能源增长的量级远超GDP的增幅。
图表6：1820-2018年全球人均GDP
资料来源：Our World in Data，海通国际
3.1 1861-1870年：近代石油产业初起
石油最早的需求起源于对夜间照明的需求。1860年之前，照明多使用煤气灯和松脂油灯，之后，鲸鱼油脂由于更安全而成为照明主流。但鲸鱼在大量捕杀后数量减少，鲸鱼油价格急剧上涨；相比之下，廉价的石油优势明显。
1861-1870年，原油价格从0.49美元/桶上涨至3.86美元/桶，幅度为688%。至于产量，按照美国的产量数据，1861年美国年产原油6.7万吨，1870年产量为70.1万吨；10年增幅为946%，CAGR为25%。
图表7：1861-1870年油价和美国产量对比
资料来源：BP，EIA，海通国际
1870年，约翰.洛克菲勒在俄亥俄州与人合办标准石油公司，两年时间内，吞并该地区20多家炼油厂，控制该州90%炼油业、全部主要输油管及宾夕法尼亚铁路的全部油车。至1879年，标准石油公司炼油产能占全美国的95%，控制了全美90%的输油工业路线，以及占整个美国市场25%的原油产量。
1870年，原油价格为3.86美元/桶，1960年原油价格为1.9美元/桶，近百年跨度价格跌幅超50%。而同期，美国的石油产量从70万吨/年上升至10.5亿吨，市场空间扩大约1500倍，CAGR为8%。
这个阶段最大的时代背景之一就是反托拉斯。19世纪80年代末，在石油、采煤、榨油、烟草、制糖等部门都出现了托拉斯组织。1890年7月2日，美国联邦国会通过《保护贸易及商业以免非法限制及垄断法案》，简称《谢尔曼反托拉斯法》。1906年美国政府对标准石油公司提出诉讼，指控其违反了反垄断法。1911年，经过多次审判后美国联邦最高法院裁定标准石油公司违背反托拉斯法，强制将其分解成34家独立的公司。这之中包含了之后被称为“石油七姐妹”中的新泽西标准石油（后改名为埃克森Exxon），纽约标准石油（后改名为美孚Mobil），加利福尼亚标准石油（后改名为雪佛龙Chevron）。
图表8：1870-1960年油价和美国产量对比
资料来源：BP，EIA，海通国际
3.3 1960-1990年：OPEC控制主导，垄断容易控制价格
1943年3月委内瑞拉通过一项新石油法，要求在国内开采石油的美国企业进行利润对半平分的分配方式，即新泽西标准等石油公司需要缴纳所得税、销售税、矿区使用费等费用，这些费用加起来要等于该公司的净利润。这一对半平分原则为之后的中非产油国所效仿。
1950年6月伊朗主张国有化石油产业，于1951年3月宣布成立伊朗国家石油公司，从1961年开始颁布一系列法令收回西方公司的石油资源，于1973年彻底国有化境内的石油资源。委内瑞拉则在1971年颁布《回归法》，于1976年成立国家石油公司接管原有的英美企业。
1960年8月，由委内瑞拉石油部长邀请伊朗、伊拉克、沙特阿拉伯、科威特在伊拉克首都巴格达会晤，9月决定成立石油输出国组织OPEC。
1970年代，OPEC原油产量占全球总量的50%。
图表9：1970-1997年OPEC原油产量占全球比例
资料来源：EIA，海通国际
1960-1990年，原油价格从1.9美元/桶上涨至23.7美元/桶，涨幅超过11倍。全球产量从10亿吨增加至31亿吨，CAGR约2%。供给端寡头增加价格上涨弹性。
图表10：1960-1990年油价和全球产量对比
资料来源：EIA，海通国际
3.4 1990-2012年：亚洲需求崛起
进入到1990年后，原油的产量同比增速明显放缓，1990-2012年总体增幅仅30%；但期间原油的价格涨幅达到371%。
当原油成为成熟产业后，即产量增速趋于平缓后，影响价格更多的是边际供需变化。原油成为典型的周期品种：这个时期需求的最大增量为2000-2010年中国经济腾飞。
图表11：1990-2012年油价和全球产量对比
资料来源：BP，EIA，海通国际
3.5 2012至今：多元定价时代
2012-2020年，全球原油年产量稳定在41-45亿吨之间，折算大约300亿桶。类似1990-2012年，原油价格由边际供需决定。2012-2015年全球经济疲弱，原油价格从2012年的100美元/桶以上下跌至2015年底的40美金/桶。而2016-2018年，全球经济短暂反弹，原油价格反弹至60美金/桶以上。2018-2020年，疫情影响拖累全球经济，原油价格大幅下跌。而随着2020年后疫情好转，原油价格快速反弹。
图表12：2012-2020年油价和全球产量对比
资料来源：BP，EIA，海通国际
四. 新能源大趋势下，锂产业的启示
2014年，碳酸锂均价为4万/吨。2014-17年锂价上涨在300%以上，同期全球需求CAGR约11%，电动车渗透率超过1%。经过2017-20年价格回落后，碳酸锂价格于2020年继续上升，截止2021年底，涨幅在300%以上；同期全球电动车渗透率超过7%。
图表13：碳酸锂价格、锂全球需求VS全球电动车渗透率比对
资料来源：Wind，海通国际
根据原油的价格走势历史，我们归纳规律如下：
1）最开始，需求爆发，自由竞争。如1861-1870年，原油价格涨幅688%，产量CAGR为25%。起步阶段需求加速度大。
2）价格大幅上涨后，容易引发两个问题：大量资本进入以及政府监管严苛（如反垄断）。当供给释放后，价格弹性势必下降。如1870-1960年，虽然美国原油产量市场空间扩大1500倍，但百年跨度原油价格跌幅约50%。
3）价格下跌，资本冷却，产业出清。而后，新一轮供给寡头一旦成型，价格弹性明显。如1960-1990年，在长期价格低迷后，OPEC逐渐将原油资源国有化。1970年代，OPEC原油产量占全球总量的50%。这个阶段，原油价格涨幅超过11倍。
4）成熟市场，边际供需影响价格。如1990-2012年和2012-2020年，原油价格波动都显示出成熟市场的特征。2012-2020年，全球原油产量稳定在41亿吨-45亿吨之间。
图表14：商品价格供需一般演绎规律
资料来源：海通国际
对于锂产业的启示：
1）任何涉及到能源的转变，其增长量级都远大于GDP增长。过去150年，全球GDP增长约100倍，而原油产量增长约4万倍。当前全球每年锂需求量约50万吨LCE，未来增长潜力大。
2）在大趋势中，价格也会有周期性，即期供需影响价格。当然，如果供给越集中，价格上涨弹性越大。
3）对于企业而言，类似各行各业的规律：价格狂热时，新增资本开支要冷静；而在价格底部时候要确保不被出清，当然，最好可以有现金进行外延收购。这就考验企业的资源禀赋和经营管理等的综合实力。
图表15：全球能源结构（单位：Mtoe，Millions of Tonnes of Oil Equivalent，等值百万吨原油）
资料来源：World Energy Outlook，海通国际
五、不确定性分析
我们认为，最大的风险在于供给端，如果狂热的资本进入供应端，可能会导致无序开发。
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