镍：锂电高镍孕育行业新机_31页_1mb.pdf

请阅读最后一页免责声明及信息披露 1 镍：锂电高镍孕育行业新机 Table_ReportDate2021 年12 月 17 日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 2 证券研究报告 行业研究 Table_ReportType行业深度报告 Table_Author Table_StockAndRank有色金属 投资评级 看好 上次评级 看好 娄永刚 执业编号：S1500520010002 联系电话：010-83326716 邮 箱： 黄礼恒 执业编号：S1500520040001 联系电话：18811761255 邮 箱： 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1 号楼 Table_Title镍：锂电高镍孕育行业新机 Table_ReportDate 2021 年 12月 17日 Table_Summary 全球镍储量丰富，红土镍矿成为中流砥柱。全球镍储量丰富，探明总 储量 9400万吨大幅低于实际储量，主要以硫化镍矿和红土镍矿的形式 分布于印尼、菲律宾、澳大利亚、俄罗斯和巴西等国家。中国探明镍 资源储量全球占比约 3%，目前作为全球最大镍需求国主要依赖从印 尼、菲律宾等进口。技术进步推动红土镍矿产量快速提升，供给占比 提升至 70%，印尼、菲律宾等高品质红土镍矿资源丰富国家将成为未 来镍供给最重要增量来源。红土镍矿冶炼以 RKEF 火法（RKEF 火法- 镍铁-不锈钢（或高冰镍-硫酸镍）生产镍铁为主，同时湿法高压酸浸 技术（HPAL-镍钴中间品-硫酸镍）逐步成熟，有望成为硫酸镍的主要 生产方式；两种工艺均成本优势明显，从红土镍矿到硫酸镍的成本约 在10000-12000美元/镍吨。 汽车电动化带来镍增长新机遇，不锈钢增加镍消费总量。不锈钢作为 镍主要消费方向，占镍总消费量的 70%以上；2015-2017 年 RKEF 法 大幅降低不锈钢中镍元素获取成本后，不锈钢加速在下游消费渗透及 替代，我们预计未来 5年全球不锈钢消费量有望保持 5%的增速。作为 镍新兴消费领域，新能源汽车以自身优异的产品素质及各国加速的碳 排政策共同驱动其爆发增长。根据 EV volumes 数据，2020 年全球新 能源汽车销量324万辆，同比增长46.61%；2021年前 3季度 439万 辆，同比增长138%；我们预计2021年全球产销将超过660万辆，同 比增长116%；2025年全球新能源汽车产销量将超过2400万辆，年复 合增长率约50.5%。 三元电池性能优势稳固，高镍化趋势加速。镍具有较高能量密度且价 格较低，因此三元电池中提高镍占比可以有效降低成本并提高续航能 力。在成本和能量密度提升的驱动下，高镍电池的性价比优势逐步凸 显，与磷酸铁锂的成本差距有望收窄。2020 年国内高镍三元正极占比 43%，相对于2019年提升13 PCT，我们预计到2025年我国高镍三元 正极电池占比将达到 83%，5 系三元电池占比将下降至 17%以下；对 镍的需求量也将从2020年的6.6万吨提升至到2025年的89万吨，新 能源汽车成为镍最重要需求增量。 投资建议：考虑新能源汽车产销量快速增长，动力电池装机量爆发及 三元电池高镍化趋势推动镍的需求二次爆发，建议关注具有镍资源优 势及电池材料多环节布局的企业华友钴业、盛屯矿业、洛阳钼业等。 风险因素：各红土镍矿冶炼项目建设进度不及预期、镍价大幅下跌、 疫情反复影响下游需求、电动汽车增长不及预期等。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 3 目 录 红土镍矿多元化开发支撑未来需求 . 5 全球镍储量丰富，产量增长受政策影响 . 5 储量丰富，疫情影响开发进度 . 5 全球镍增储空间巨大 . 5 我国硫化物型镍矿资源丰富，但镍增量以来进口红土镍矿 . 6 红土镍矿成为未来全球主要镍供给增量 . 8 镍资源主要以硫化镍矿和红土镍矿的形式存在 . 8 RKEF法成熟推动镍供给从硫化镍向红土镍矿过渡 . 8 RKEF火法及HPAL湿法冶炼共同支撑未来红土镍矿发展 . 9 三元电池高镍化推动镍需求结构转变 . 12 “双碳”目标为镍发展创造新机遇 . 12 不锈钢带动镍总需求量增长 . 14 不锈钢是镍的最主要消费方向 .14 全球不锈钢产量保持中速增长 .15 汽车电动化带来镍增长新机遇 . 15 新能源汽车消费增长进入爆发期 .15 各国政策加码，新能源汽车成为竞争新前沿 .16 三元电池高镍化趋势加速 . 17 三元电池能量密度优势明显，将成为高端车型标配.17 磷酸铁锂电池短期受益成本优势，高镍三元性价比将逐步凸显 .19 高镍化是三元电池发展的长期趋势 .20 高镍电池将快速发展，推动硫酸镍需求增长 . 22 硫酸镍产量快速增长，环节利润中枢大幅抬升 .22 中国新能源汽车对硫酸镍需求测算 .24 海外新能源汽车对硫酸镍需求测算 .25 电池级硫酸镍供给存缺口推动盈利能力提升 .26 布局红土镍矿资源，建议关注华友钴业、盛屯矿业、洛阳钼业 . 27 华友钴业：正极材料一体化龙头，湿法红土镍资源进入收获期 . 27 盛屯矿业：镍钴板块业绩持续释放 . 27 洛阳钼业：铜钴龙头，多元化布局红土镍资源 . 28 主要上市公司财务指标 . 29 风险因素 . 29 表 目 录 表1：红土镍矿的冶炼工艺 . 10 表2：不同类型红土镍矿的主要化学成分 . 11 表3：全球镍需求测算（万吨） . 14 表4：未来五年不锈钢产量及对镍需求的预测（万吨） . 15 表5：近期美中欧新能源汽车的规划性政策： . 17 表6：不同锂离子电池性能指标对比 . 18 表7：政府新能源汽车补贴政策演变 . 19 表8：生产1GWH三元电池所需要的硫酸镍质量测算 . 22 表9：中国新能源汽车对硫酸镍需求测算 . 24 表10：海外新能源汽车对硫酸镍需求测算 . 25 表11：部分硫酸镍厂商的扩产计划（万吨） . 26 表12：主要上市公司财务指标. 29 图 目 录 图 1：全球镍资源储量分布（吨）. 5 图 2：2020年印尼和菲律宾是最大镍矿产量国（金属吨） . 5 图 3：全球产量增量主要来自印尼（万吨） . 6 图 4：中国镍资源分布 . 6 图 5：中国镍矿砂及精矿进口数量（万吨） . 7 图 6：印尼原矿出口禁令 . 8 图 7： 红土镍矿与硫化镍矿产量占比 . 9 请阅读最后一页免责声明及信息披露 4 图 8： 硫化镍矿与红土镍矿分布 . 9 图 9：镍冶炼技术路线图 . 10 图 10：RKEF工艺流程 . 11 图 11： 2020年中国硫酸镍原料来源 . 12 图 12： 红土镍生产硫酸镍两种工艺的成本测算 . 12 图 13：金川集团生产硫化镍单位成本（元/镍吨）. 12 图 15： 2020年全球镍下游需求结构 . 14 图 16： 全球不锈钢分系别产量（万吨） . 14 图 17：中国不锈钢粗钢产量及全球占比（千吨）. 15 图 18： 不锈钢下游需求 . 15 图 19：2017-2025年新能源汽车快速放量（万辆） . 16 图 20： 中国新能源汽车产销量（万辆） . 16 图 21：全球新能源汽车销量（万辆） . 16 图 22：我国动力电池市场主要为三元电池和磷酸铁锂电池（GWH） . 18 图 23：2020-2021年动力电池产量结构情况. 19 图 24： 2021年1-8月三元和铁锂装机量情况（MWH） . 20 图 25：磷酸铁锂与高镍三元材料价格对比（元/吨） . 20 图 26：2016-2025年中国三元正极材料出货量占比结构 . 21 图 27：LME镍价与LME钴价（美元/吨） . 22 图 28：硫酸镍价格与硫酸钴价格（元/吨） . 22 图 29：硫酸镍月度产量（含前驱体厂商自产）与消费量（吨） . 23 图 30：独立硫酸镍生产厂商产能（吨） . 23 图 31：硫酸镍价格走势（元/吨） . 27 图 32：硫酸镍环节的利润水平（元/吨） . 27 图 33：LME镍价格及国内镍铁价格 （美元/吨，元/镍） . 28 请阅读最后一页免责声明及信息披露 5 红土镍矿多元化开发支撑未来需求 全球镍储量丰富，产量增长受政策影响 储量丰富，疫情影响开发进度 印尼是镍资源最丰富的国家。根据美国地质调查局（USGS）数据，2020 年全球镍探明总 储量 9400 万金属吨，印尼、澳大利亚和巴西三国合计占比 60%。其中印尼已探明储量为 2100 万吨，占比 22.4%，主要为红土镍矿；澳大利亚储量占全球 21.3%，其中约 80%为 硫化镍矿，20%为红土镍矿；而中国探明储量仅280万吨，占比3%左右。 印尼和菲律宾红土镍矿成本优势明显，快速成长为主要的产镍国。2020 年全球镍矿产量 （金属量）约为 250 万吨，其中印尼与菲律宾以其丰富的红土镍资源、较低的开采成本以 及便利的海运优势，成为全球前两大镍生产国。印尼的镍产量全球占比从 2015 年的 5.7% 迅速增长到2019年的32%。 2020 年疫情干扰全球镍生产节奏，印尼产量下降影响全球供给，推动价格大幅攀升。 2020年受疫情影响印尼镍产量下降 10%，导致全球产量随之下降约 4%；而菲律宾镍矿产 量持续也下滑较多，2020年产量较2015年的高点下降了约42%，但仍稳居第二大产镍国； 澳大利亚、俄罗斯、中国等以来硫化镍矿的国家产量较为稳定。 全球镍增储空间巨大 印尼大部分红土镍矿资源并未被纳入统计范围，根据印尼能源与矿业部（ESDM）发布的 印度尼西亚镍投资机会数据，其镍储量为 7200 万吨，占世界镍总储量（1.39 亿吨） 的 52%，大幅高于 USGS的数据。而2020年印尼能源与矿业部再发布数据，表明印尼国 内镍资源量约为 2 亿吨，较之前数据继续大幅增加。我们认为随着印尼及其他东南亚国家 红土镍矿被勘探，以及随着冶炼技术进步、更低品位红土镍矿被纳入统计范围，印尼及全 球的镍矿储量仍有较大增储空间。 图 1：全球镍资源储量分布（吨） 图 2：2020年印尼和菲律宾是最大镍矿产量国（金属吨） 资料来源: USGS，信达证券研发中心 资料来源: USGS，信达证券研发中心 16,000 47,000 49,000 73,000 120,000 150,000 170,000 200,000 280,000 320,000 760,000 0 200,000 400,000 600,000 800,000 美国 多米尼加 古巴 巴西 中国 加拿大 澳大利亚 新喀里多尼亚 俄罗斯 菲律宾 印尼澳大利亚21.3% 巴西 17.1% 加拿大 3.0%中国 3.0% 古巴 5.9% 印尼 22.4% 菲律宾 5.1% 俄罗斯 7.4% 其他 14.9% 请阅读最后一页免责声明及信息披露 6 图 3：全球产量增量主要来自印尼（万吨） 资料来源: USGS，信达证券研发中心 我国硫化物型镍矿资源丰富，但镍增量依赖进口红土镍矿 2019 年中国镍矿金属查明资源量为 1076.1 万吨，主要分布在西北（76.8%）、西南 （12.1%）和东北（4.9%）等地。甘肃资源量最多，占全国镍矿总储量的 62%，其次是新 疆、云南、吉林、湖北和四川。中国三大著名镍矿为金川镍矿、喀拉通克镍矿、黄山镍矿， 其中甘肃金川镍矿规模仅次于加拿大的萨德伯里镍矿，是世界第二大硫化镍矿。但中国红 土镍矿资源相对匮乏，仅分布在南方部分地区，中国红土镍矿资源保有量仅占全部镍矿资 源的9.6%；加之国内红土镍矿品位相对较低，开采成本比较高，高炉法及RKEF法生产镍 铁所用红土镍矿主要依赖进口菲律宾、印尼等国进口。 图 4：中国镍资源分布 资料来源: 金属百科网，自然资源部，信达证券研发中心 5.70% 7.49% 15.97% 24.35% 32.68% 30.40% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0% 0 50 100 150 200 250 2015 2016 2017 2018 2019 2020 印尼 菲律宾 俄罗斯 新喀里多尼亚 澳大利亚 加拿大 中国 巴西 古巴 美国 印尼产量占比 请阅读最后一页免责声明及信息披露 7 中国镍矿主要依赖进口，进口数量受印尼禁矿令影响大。2020 年中国镍矿产量为 12 万吨 金属量，全球占比低于5%，国内硫酸镍、镍铁及不锈钢的生产主要依赖进口镍资源。中国 镍矿表观消费量中约 85%源自从印尼、菲律宾、俄罗斯等国进口，对外依赖度较高。2013 年后印尼为促使矿商在国内投资建设冶炼厂，频繁变更其矿物出口法规，原矿多次被禁止 出口。2014 年镍矿出口禁令首次正式生效，导致中国镍矿砂进口数量急剧下降；2017 年 印尼政策放宽，满足条件的允许原矿出口，2017-2019年中国进口数量回升。2019年8月， 印尼政府将镍矿石出口禁令实施日期再次提前两年至2020年1月1日，导致中国从印尼进 口镍矿数量降至 0 附近。俄罗斯长期以来是中国镍板主要进口来源国，其主要的生产商为 诺里尔斯克镍业。2020年中国从俄镍进口量为5.18万吨，占总进口量的39.59%。受俄镍 矿产事故减产的影响，2021年上半年中国自俄罗斯进口量仅1.67万吨。俄罗斯新政从8月 1 日起对铜、镍征收关税，新关税将包括 15%的基本税率和特定税率，受政策影响，未来 我国进口俄罗斯镍数量预计会继续减少。 图 5：中国镍矿砂及精矿进口数量（万吨） 资料来源: Wind，海关总署，信达证券研发中心 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 菲律宾 印尼 进口总量 请阅读最后一页免责声明及信息披露 8 图 6：印尼原矿出口禁令 资料来源:信达证券研发中心 红土镍矿成为未来全球主要镍供给增量 镍资源主要以硫化镍矿和红土镍矿的形式存在 根据USGS数据，目前全球探明镍储量中硫化镍矿与红土镍矿约分别占比40%与60%；硫 化镍矿主要以镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、针镍矿等游离硫化镍形态存在，分布在加拿大、俄 罗斯、澳大利亚、中国、芬兰等国。硫化镍矿品位相对较高，镍含量高于3%的硫化矿可直 接入炉冶炼，镍含量低于3%的富镍或者贫镍矿石可经选矿进行富集，因此资源能够较好综 合利用。镍红土矿主要以镍褐铁矿形式存在，分布在赤道附近的印尼、菲律宾、古巴、新 喀里多尼亚、缅甸、越南、巴西。红土镍矿综合品位低，其中铁镁铝等杂质含量往往达到 50%以上，是镍含量的30倍以上，且无法通过选矿的方法进行有效的镍富集，因此开采难 度大、成本高。 RKEF法成熟推动镍供给从硫化镍向红土镍矿过渡 硫化镍矿品质好，开采工艺成熟，因此硫化镍冶炼镍长时间内是镍资源的主要来源，但由 于长期开采，硫化镍资源保有量下降，高品位硫化镍资源减少，加之近20年无大型新硫化 镍矿被发现，已有硫化镍矿开采深度增加、难度加大，硫化镍资源无法满足快速扩张的镍 需求。因此全球市场加快对红土镍矿的开发利用，推动红土镍矿产量迅速扩张。2010 年以 来高炉法、RKEF 法等工艺成熟并持续改进，红土镍矿冶炼镍铁、高镍铁等中间产品直接 应用于不锈钢的生产流程走通，红土镍矿贡献的镍资源快速增长。根据USGS数据，1995 年红土镍矿产量约30万吨金属镍，占比低于40%，而2020年红土镍矿产镍量超过150万 吨，占比70%左右。此外，2020年后高镍铁生产高冰镍、新型高压酸浸法生产镍中间体的 流程完成产业化，红土镍制备硫酸镍将有望成为未来硫酸镍最主要的来源。 2009 印尼颁布新的矿业法，其中一条法律规定，印尼于2014起将全面禁止未经 加工的65种原矿出口，镍含量大于或等于6%的镍产品，印尼政府才允许出口。 2011 印度尼西亚拟禁止低等级镍产品出口，镍含量低于16%的镍铁、镍含量低于 70%的镍冰铜及镍含量低于6%的含镍生铁包括在内 2012 从5月6日起开始对镍矿在内的14种矿产品加征关税，并设定出口配额，并计划 在2014年起完全禁止原矿出口。 2013 2013年8月底，废除下半年镍矿配额出口制度，各矿山缴纳20%的关税即可出口， 但政府也表示2014年禁止镍矿出口政策将坚决执行。 2014 2014年1月，原矿出口禁令在印尼正式生效。印尼政府将停止所有原矿出口，在 印尼采矿的企业必须在当地冶炼或精炼后方可出口。 2017 2017年1月12日，印尼允许镍矿和铝土矿出口，条件是在5年内完成冶炼项目建 设，并有30%的镍矿用于国内生产使用，其余低品位可以做出口。 2019 2019年8月30日，能源部部长表示从2020年1 月开始，镍矿石含量低于1.7%不 再允许出口。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 9 图 7： 红土镍矿与硫化镍矿产量占比 图 8： 硫化镍矿与红土镍矿分布 资料来源: USGS，信达证券研发中心 资料来源: 信达证券研发中心 RKEF火法及HPAL湿法冶炼共同支撑未来红土镍矿发展 硫化镍通过火法制备纯镍、镍中间体（高冰镍、氢氧化钴镍），再制备成硫酸镍，处理过 程为将镍矿中的镍元素熔炼成高冰镍（火法）或浸出到溶液中（湿法），目前大部分厂商采 用火法提炼，例如国内甘肃金川公司将各种硫化镍矿采用火法冶金工艺炼成低冰镍，再将 低冰镍用转炉吹炼成高冰镍。高冰镍经镍精炼厂的不同精炼方法生产硫酸镍或纯镍。 红土镍矿提镍目前主要有“RKEF 火法-镍铁（-高冰镍-硫酸镍）”和“湿法-镍钴中间品-硫 酸镍”两种方式，还有部分厂商采用小高炉法生产。RKEF 火法生产镍铁用于不锈钢生产 是目前最为主要的利用流程。红土镍矿为氧化镍矿，杂质含量高，无法采用硫化镍矿简单 的火法冶炼；早期国内主要采用高炉法冶炼成低镍铁， 2010年后青山集团将改进后的回转 窑-电炉法（RKEF 法）应用于红土镍矿冶炼高镍铁，大幅提升红土镍矿生产高镍铁的效率； 且无须提纯成镍金属，大大降低不锈钢中镍元素的获得成本。RKEF 火法冶炼适合处理高 镍低铁低硅的镍矿，优点是适应性好、回收率较高，缺点是能耗较大、污染相对严重。 2016 年中冶瑞木项目完成达产证明湿法工艺冶炼红土镍矿的可行性和经济性，推动国内厂 商在印尼等国家推进红土镍矿湿法。2016 年后宁波力勤资源、青山集团、华友、格林美等 公司加速在印尼建设湿法红土镍矿冶炼产线，其中力勤资源的项目于2021年5月投产、华 友旗下华越项目建设进展超预期均在 11 月试生产，大幅提升红土镍矿冶炼开发的空间。 HPAL 高压酸浸法适合低镍高钴高铁矿的红土镍矿，其优点是能耗低，回收率高；但前期 投资成本大，投建周期长，需要使用大量硫酸等。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1995年 2005年 2010年 2015年 2020年 红土镍矿 硫化镍矿 请阅读最后一页免责声明及信息披露 10 图 9：镍冶炼技术路线图 资料来源: 信达证券研发中心绘制 表1：红土镍矿的冶炼工艺 工艺类型 工艺过程 优点 缺点 火 法 工 艺 还原熔炼生 产镍铁 红土镍矿先在回转窑内进行干燥及预还 原，而后将其加入还原电炉进行熔分得 到粗镍铁，经转炉精炼后可得含镍25% 以上的镍铁合金。 矿物适应性强；镍回收率高；生产容 易控制，易于实现机械化和自动化； 产品镍铁可用作不锈钢生产原料 无法回收镍矿中的钴；耗电 量大，要求当地具备充沛的 电力和燃料供应；产渣量 大，渣未直接利用 还原硫化熔 炼生产镍锍 加入硫化剂使矿石中的镍和部分铁转化 为硫化物，焙砂在电炉进行还原熔炼得 到低冰镍，再经过转炉吹炼后得到高冰 镍 简单易行，而且对熔炼过程不产生负 面影响（即不影响渣成分、不影响处 理能力）,产品用途广泛 但镍回收率较低，仅为 70%，煤、电的消耗较高， 环境污染严重 湿 法 工 艺 氨浸工艺 利用镍、钴能与氨络合而溶于溶液中， 而其它杂质则滞留在渣中，从而将镍、 钴选择性浸出 其产品可以是镍盐，适合于处理表层 的红土矿。 镍钴回收率偏低，不适合处 理含钴量较高的红土镍矿以 及硅镁型红土镍矿 酸浸工艺 高温高压条件下，用稀硫酸将镍、钴等 有价金属和铁、铝矿物一起溶解，再使 杂质元素水解进入渣中，镍、钴选择性 进入溶液，从溶液中采用溶剂萃取、硫 化沉淀等技术回收。 酸浸工艺适合于处理低镁含量的褐铁 矿型、钴含量高的氧化镍矿，浸出率 可达90%以上。反应速度快；操作 成本低。 对设备和材料的要求比较严 格，酸的耗损较大，生产过 程中易结垢，从而使工艺经 济指标受到影响 火 湿 结 合 法 还原焙烧 磁选法 原矿磨细与粉煤混合制团，团矿经干燥 和高温还原焙烧，焙烧矿团再磨细，矿 浆进行选矿（重选和磁选）分离得到镍 铁合金产品。 能源由煤提供，生产成本低，设备简 单、综合能耗低、生成金属流程短且 产品杂质含量低 操作条件苛刻、难于操作和 控制、窑内容易结圈、尾渣 产量大且渣未能直接利用 资料来源: 信达证券研发中心整理 请阅读最后一页免责声明及信息披露 11 表2：不同类型红土镍矿的主要化学成分 矿石类型 Ni Tfe MgO SiO2 Co Cr2O3 特点 褐铁矿型 0.6-1.2 40-50 0.5-5.0 0.1-0.2 0.1-0.2 2-5 镍镁低，铁高 黏土型 1.2-1.8 25-40 5-15 0.02-0.1 0.02-0.1 1-2 过渡 腐殖土型 1.6-3.0 10-25 15-35 0.02-0.1 0.02-0.1 1-2 镍镁硅高，铁低 资料来源: 红土镍矿浸出试验研究（莫兴德），信达证券研发中心 红土镍矿资源优势显著，RKEF 法推动镍铁产量快速扩张。红土型镍资源丰富，约占全球 镍资源的 68%，且位于土壤表层，易于开采。对比硫化矿资源枯竭、开采成本上升，红土 镍矿将更好满足全球对镍的需求增长。红土镍矿 RKEF 法火法冶炼镍铁技术已经成熟，是 目前冶炼镍铁的主流工艺，该工艺技术始于20世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼 亚的多尼安博厂开发成功。RKEF 法（回转窑-电炉法）的主要工艺流程为：堆式配料 干燥窑干燥回转窑焙烧预还原电炉熔炼铸锭。该方法工艺适应性强，Ni 品位 在 0.8%以上、Fe 含量 30%以下的红土镍矿基本均可冶炼，对入炉炉料无严格要求，粉料 以及块料均可直接处理。RKEF 工艺已实现大型化工业生产且生产效率较高，从含水炉料 进入回转窑到矿热炉出铁出渣的全流程炉料处于全封闭，加上烟气脱硫脱硝及除尘过程， 整体环保标准较高。国内引入 RKEF 并投入大型化生产始于 2006 年，青山集团首先采用 RKEF法生产镍合金，当前该法已成为处理红土镍矿生产镍铁的主流工艺。 图 10：RKEF工艺流程 资料来源: 信达证券研发中心 红土镍矿可通过高冰镍和镍钴中间品制备生产成硫酸镍，满足三元电池的需求。目前硫酸 镍的主要原料有高冰镍、镍湿法中间产品、镍豆镍粉、废镍等。硫酸镍备制路径可以分 为下几种：（1）硫化镍矿（火法）-高冰镍-硫酸镍、（ 2）红土镍矿（湿法）-中间品（如氢 氧化镍钴）-硫酸镍、（ 3）纯镍（如镍板、镍豆镍粉）-硫酸镍晶体-硫酸镍、（ 4）RKEF 红土镍矿-镍铁-高冰镍-硫酸镍及（5）废料-硫酸镍等。据安泰科数据，2020年49%的硫酸 请阅读最后一页免责声明及信息披露 12 镍来自硫酸镍制高冰镍和湿法中间品。 红土镍矿火法和湿法制备硫酸镍成本相差不大。 2020年印尼青山IMIP基地从镍铁到高冰 镍再到硫酸镍的工艺流程走通，总成本约为 10000 美元/镍吨；2021 年中国企业在印尼的 新型湿法冶炼工艺走通，宁波力勤资源在 3.6万吨/年湿法项目 2季度投产，华友钴业下属 华越项目于 11 月投料试生产，两者成本也约在 9000-10000 美元/镍吨（未抵消钴成本）。 红土镍矿火法和湿法的成本均低于硫化镍的生产成本，根据金川公告，2019 年其硫化镍生 产镍系列产品成本为122872元/镍吨，超过1.8万美元/镍吨。 图 11： 2020年中国硫酸镍原料来源 图 12： 红土镍生产硫酸镍两种工艺的成本测算 资料来源: 安泰科，信达证券研发中心 资料来源: 安泰科， 信达证券研发中心 图 13：金川集团生产硫化镍单位成本（元/镍吨） 资料来源: 金川集团公告，信达证券研发中心 三元电池高镍化推动镍需求结构转变 “双碳”目标为镍发展创造新机遇 2021 年两会正式提出我国要实现“碳达峰”和“碳中和”，并再次提出加快建设全国碳排 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 0 20 40 60 80 100 120 140 2017 2018 2019 2020 成本（亿元） 单位成本 废料28% 镍豆、镍 粉 23% 高冰镍、 湿法中间 品 49% 请阅读最后一页免责声明及信息披露 13 放权交易市场。意味着2030年前，我国二氧化碳的排放量不再增长，达到峰值后，再慢慢 减下去；到 2060 年前，针对排放的二氧化碳，要通过植树、节能减排等各种方式全部抵 消。中国将用 30 年的时间从碳达峰走向碳中和，完成发达国家 70 年才走完的路。而实现 这一目标的重要抓手就是建立碳排放权交易市场。运输方面减排是碳减排的重要组成部分， 通过将燃油车更换为电动车或者能耗更低的轻量化运输车型，可以减少碳排放。一方面可 以满足自身能源需求，另一方面可以转化成企业利润。 双碳目标促使电动车、不锈钢需求增长，为镍行业带来新的发展机遇和投资机会。新能源 汽车在运行过程中几乎零排放，相比燃油汽车对环境更加友好。同时，伴随节能减排目标， 国家也在陆续出台政策鼓励新能源车发展，新能源汽车产量从2014年7.8万辆增长到2020 年145.6万辆，年复合增长率达63%，由此带动动力电池需求扩张。占动力电池市场约50% 的三元电池主要使用镍钴锰元素，其中镍占比最多，装机量最多的 5 系电池含镍量达 30%。 预计未来在碳排放标准趋严的形势下，电动车需求增长会增加对镍需求。 镍目前最大下游不锈钢也将以其优异性能加速替代其他全生命周期更高能耗的材料。钢材 生产相比较与铝更加节能，生产铝需要电力 13500kwh/吨，折合 5.4 吨标煤，每生产一吨 钢材只需要 400kwh 电力，相比之下更加环保。而不锈钢比普通钢材抗腐蚀性更强，更加 耐用，预计未来对不锈钢的需求也将稳步增加。 图 14：企业碳资产扩张对金属及金属新材料的影响 资料来源：信达证券研发中心 碳达峰 碳中和 配额 碳资产 控排 企业 碳交易 市场 企业碳资 产管理 减排 碳资产 能源减排 运输减排 增加碳汇及 CCUS 减少化石能源使用 增加可再生资源 （风光水电等） 增加电动车使用 轻量化 钢铁 铝 锂 钴 镍 铜 磁材 白银 晶硅 铝镁 强制性配额市场 自愿性减排市场 通过减少碳排放量，使得企业在碳交易市场流 转的配额增加，即碳资产扩张 获取碳资产 碳资产保值增值/ 资产价值最大化/ 增厚企业利润 企业通过投资风光水电等再生能源项目（CCER）、森林碳汇和CCUS项 目增加碳资产，实现碳资产扩张 减少产能或 发展再生产 品 扩 大 需 求 增加高效电机 过程减排 请阅读最后一页免责声明及信息披露 14 表3：全球镍需求测算（万吨） 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 不锈钢 165 161 177 183 190 196 203 动力电池 国内 3.16 3.24 7.82 12.97 18.71 25.16 31.03 海外 2.83 3.36 10.66 17.63 27.43 39.90 58.35 合计 5.99 6.60 18.48 30.59 46.15 65.06 89.39 镍合金类 铜镍合金 18.36 18 18.53 19.09 19.66 20.25 20.86 镍合金(包括高温 合金） 22.95 22 23.17 23.86 24.58 25.31 26.07 电镀 22.95 23 23.69 24.40 25.13 25.89 26.66 其他 2.50 2 3.00 3.09 3.18 3.28 3.38 合计 238 234 264 284 309 336 370 电池领域占比 2.5% 2.8% 7.0% 10.8% 15.0% 19.3% 24.2% 不锈钢占比 69.4% 69.0% 67.1% 64.5% 61.5% 58.4% 55.0% 资料来源: ISSF，Nickel Institute，信达证券研发中心 不锈钢带动镍总需求量增长 目前镍下游的主要应用包括不锈钢、合金、电镀、动力电池等，其中不锈钢占镍消费结构 的70%左右，2020年动力电池消费占比约5%；合金、电镀等分别占比16%和8%。同时 随着镍下游应用的不断发展，消费结构也逐步变化，不锈钢需求稳步增长，动力电池需求 快速增长以及高镍化趋势带动电池用镍量快速增长，而合金以及电镀方向需求基本稳定， 因此未来不锈钢及电池需求占比仍将提升。 不锈钢是镍的最主要消费方向 不锈钢是含有高比例的 Cr、Ni、Mo 等合金元素的特钢，具有抗腐蚀及自我修复能力，主 要应用在金属制品、建筑、机械等方向。按照美国 AISI 标准，不锈钢可分为 200、300和 400 系列；300系不锈钢镍含量最高，达到8%-10%，代表品种304，主要用于医药、机械 等领域；200系不锈钢含镍量为3.5%-5.5%，由于其含镍量较低，防腐蚀和韧性等弱于300 系不锈钢，主要用于厨具、照明、食品加工等领域；400 系不锈钢几乎不含镍，合金元素 以铬为主，主要应用于耐热器具、家电产品等。300 系不锈钢因其较好的耐腐蚀性，是主 要的不锈钢产品，约占全球总产量的 55%且基本稳定，而近年来 200系不锈钢产量占比扩 大，400系不锈钢产量下降，推动镍元素需求提升。 图 15： 2020年全球镍下游需求结构 图 16： 全球不锈钢分系别产量（万吨） 资料来源: Nickel Institute，信达证券研发中心 资料来源: ISSF, 信达证券研发中心 不锈钢 70% 合金16% 电镀8% 电池5% 其他1% 请阅读最后一页免责声明及信息披露 15 全球不锈钢产量保持中速增长 不锈钢以其优异性能渗透率稳步提升。 2020年全球不锈钢产量5089万吨，近十年来每年 平均增速约 5.1%，产量保持稳定增长。2020 年中国产量为 3013 万吨，占全球总产量约 59%；且2010年以来产量迅速增张，全球占比从36%增长到2020年的近60%。 不锈钢下游较为分散。2020年中国不锈钢的表观消费量为 2560万吨同比增长 6.46%。餐 具、家电领域占比最大，约占45%、建筑装饰约占比19%，制造业约占比16%，化工领域 约占比12%，交通运输约占比7% 预计未来 5 年全球产量将达到 5900 万吨，进一步扩大对镍的需求。随着建筑行业对建筑 材料的耐用性和环保性要求提升、新能源汽车产销扩张对不锈钢汽车零件的需求扩大，中 国不锈钢产量未来5年仍将维持中高速增长趋势。我们预计国内不锈钢产量年复合增长5% 左右，全球维持3%的增速，到2025年国内不锈钢产量将达3822万吨，全球5900万吨； 如果 200系不锈钢按含镍4%、300系不锈钢按含镍 8%计算，到 2025年全球生产不锈钢 对镍的需求约为314万吨。 图 17：中国不锈钢粗钢产量及全球占比（千吨） 图 18： 不锈钢下游需求 资料来源: Wind，信达证券研发中心 资料来源: ISSF, 信达证券研发中心 表4：未来五年不锈钢产量及对镍需求的预测（万吨） 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 国内不锈钢产量 2567 2655 2921 2995 3235 3396 3566 3744 3932 国内不锈钢对镍需求 98 96 104 113 122 128 135 141 148 全球不锈钢产量 4808 5073 5222 5089 5600 5796 5999 6209 6426 全球不锈钢对镍需求 148 161 165 161 177 183 190 196 203 资料来源: Wind，信达证券研发中心测算 汽车电动化带来镍增长新机遇 新能源汽车消费增长进入爆发期 2020 年新能源汽车进入市场消费驱动的爆发期，预计 2025 年全球新能源汽车产销量将超 过2400万辆，年复合增长率约50%。2020年上半年受新冠疫情及新能源汽车补贴政策退 坡影响，国内新能源汽车产量增速放缓；而2020年下半年随着全球疫情得到控制以及各国 政府对电动汽车的支持政策延续，全球新能源产业的强劲复苏，全年新能源汽车产量增长 55.3%至 318万辆。2021 年延续 2020年下半年的强势表现，且有加速渗透趋势，我们预 30% 40% 50% 60% 70% 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 中国 其他国家 中国产量占比 37.70% 28.70% 12.40% 8.30% 7.80% 5.10% 金属制品 机械工程 建筑 机动车辆和部件 电力机械 其他交通 请阅读最后一页免责声明及信息披露 16 计全球产量将同比增长约 107%到 670 万辆。未来 5 年随着“双碳”目标政策的落地，新 能源汽车的快速增长趋势将延续，2025 年国内产量将超过 1180 万辆，复合增长率为 36.62%。全球范围来看，欧洲多国公布燃油车禁售时间、日韩动力化转型加快，预计未来 五年年均增速达到50%左右，2025年全球新能源汽车产量有望达到2400万辆以上。 图 19：2017-2025年新能源汽车快速放量（万辆） 资料来源: EV-Volumes，国家统计局，信达证券研发中心测算 8 月全球新能源汽车销量 54.05 万辆，同比增长 116.2%，环比上升 8.4%。中美欧是销量 主要来源。全球范围来看，受到中国和欧洲增幅减缓的影响，全球新能源汽车销量环比增 长1.56%，但总体上升趋势不变。根据中汽协数据，国内8月新能源汽车销量32万辆，环 比增加 18.5%，同比增加 194%，占全球总销量约 63.2%。受国内销售淡季及芯片影响， 新能源汽车销量增速减缓，但仍继续刷新历史记录；8 月欧洲七国销量达到 12.76 万辆， 同比增长57.0%，占全球销量的23.6%。8月美国电动车销量43721辆，同比增长 83.9 %， 2021H1美国新能源汽车渗透率达到3.1%。 图 20： 中国新能源汽车产销量（万辆） 图 21：全球新能源汽车销量（万辆） 资料来源: 国家统计局，中汽协，信达证券研发中心 资料来源: EV volumes、信达证券研发中心 各国政策加码，新能源汽车成为竞争新前沿 欧洲碳排放政策趋严，提高减排目标。欧洲是新能源汽车的发源地，19 世纪中期就发明出 了世界第一台新能源汽车。欧洲推进新能源汽车的政策最为激进，各国纷纷出台新能源汽 (200) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 20 20 -01 20 20 -02 20 20 -03 20 20 -04 20