时代新宠儿 一文读懂硫酸镍的前世今生

时代新宠儿 一文读懂硫酸镍的前世今生

近年来，新能源汽车市场如火如荼，备受关注。 高盛在2015年底的一份报告中表示，预计到2025年整个电动汽车市场价值将达到2440亿美元。截至2016年底，中国新能源汽车产量超过50万辆，新能源汽车保有量突破100万辆，占全球份额50%。 中国在电动汽车领域领先的布局和庞大的消费基础将使中国成为全球极其重要的电动汽车市场。 对此，不少车企都没有怀疑。 戴姆勒、大众、特斯拉等国外车企正在加紧发力中国新能源汽车市场。 随着电动汽车市场的快速发展，动力电池对硫酸钴和硫酸镍的需求量不断增加。 SMM预计，到2020年，新能源硫酸镍消费量预计将达到13.2万吨-15万吨。

新能源汽车替代燃油汽车的核心是提高性价比。 所谓性价比，是指里程成本比，在性能上提高续航里程，在价格上降低材料成本和配套系统质量。 然而，高能量密度电池的最大缺点是正极材料。 目前市场主流正极比容约为130-/g，远低于石墨负极的330-/g比容。 镍的含量决定了正极材料中活性分子的数量以及正极材料的比体积。 正极材料从磷酸铁锂向三元材料转变、从低镍三元向高镍三元转变以及NCA的发展是大势所趋。

今天，趁着新能源汽车发展之际，SMM也为您详细介绍了硫酸镍的产业链及未来发展前景。

硫酸镍的原料、冶炼及生产

硫酸镍的分子式为NiSO4·6H2O，可归类为原生镍的镍盐部分，但与镍盐并不相同。 镍盐含有硫酸镍。 硫酸镍有无水物、六水物和七水物三种形态，大多数产品为六水物形态。 硫酸镍按用途可分为电镀级硫酸镍（镍22.2%，钴0.05%以下）和电池级硫酸镍（镍22.2%，钴0.4%以下）。 其中电镀级占20%以上，电池级占80%。 在电镀工业中，硫酸镍是电镀镍和化学镍的主要镍盐，广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家用电器等制造行业。 电池级硫酸镍是三元材料中镍金属的来源，而三元锂电池则是目前快速发展的新能源电动汽车的动力来源。 由于三元锂电池的镍含量直接决定电池的充电能力，因此发展高镍三元锂电池是大势所趋。

硫酸镍的主要原料包括高冰镍、镍湿法中间产品、镍豆/镍粉、废镍等。硫酸镍的制备路径可分为以下几种： 1）硫化镍矿冶炼常压火酸浸出高冰镍，再制得硫酸镍； 2）红土镍矿湿法冶炼中间产品，如冶炼氢镍钴氧化物，或购买氢氧化镍，酸浸生产硫酸镍； 3）纯镍（如镍板、镍豆/镍粉）经酸溶、结晶得到粗硫酸镍晶体，再经溶解、除杂、浓缩，制得电池级硫酸镍晶体； 4）用红土镍矿RKEF生产镍铁，再经转炉吹炼、加压酸浸生产高冰镍，再制备硫酸镍。 5）以废料为原料制备硫酸镍。 含镍废料中的电镀废料、催化剂、电池废料、废合金等都可以用来回收镍。

目前国际主流技术是通过硫化镍矿冶炼高冰镍和红土镍矿湿法冶炼中间产品两种方法制备硫酸镍。 如国内吉恩镍业、金川集团等均以硫化镍矿为原料生产硫酸镍。 方式。 然而，这两种方法都存在一定的问题。 首先是硫化镍矿石。 地球上的硫化镍矿石资源较为稀缺。 目前，硫化镍矿基本上是在20世纪80年代之前发现的，几乎都是在80年代以后发现的。 没有出现特别大的硫化镍矿石。 随着镍冶炼技术的发展，硫化镍矿资源正处于不断枯竭的过程中，甚至国外一些小型硫化镍矿因镍价长期处于低位而被迫停产。 因此，硫化镍矿石冶炼硫酸镍的后期工艺不可避免地会受到原料短缺的限制。 再看红土镍矿，虽然红土镍矿资源丰富，但HPAL技术和RKEF技术的投资耗时耗力。 例如，某HPAL工厂投资高达120亿元，历时6年建成，已初具规模。 。 因此，通过镍矿石大规模生产短期硫酸镍的可能性较小。 但这并不意味着硫酸镍的供应受到限制。 由于精镍和硫酸镍之间有一个相对容易的转化过程，镍豆可以直接用硫酸溶解成硫酸镍。 电解镍板理论上可以产生硫酸镍，但溶解速度太慢。 据统计，全球200万吨以上的镍产品中有50%适合硫酸镍的生产。 如果将金属镍溶解生产硫酸镍，大约有40万吨合适的原料，包括镍豆和镍粉。 。 如果硫酸镍的需求增加，相对电解镍的溢价达到一定水平，市场就会争相将电解镍和镍豆转化为硫酸镍。

硫酸镍的具体生产一般分为以下几类：

1、金属镍制备硫酸镍：用硫酸溶解金属镍。 结晶后得到粗硫酸镍晶体。 将晶体溶解，除去杂质，然后浓缩，得到电池级硫酸镍晶体。

2、铜电解中含有的杂质镍在阳极溶解成硫酸镍。 经过除杂浓缩后，得到电池级硫酸镍晶体。

3、氧化镍、氢氧化镍、碳酸镍等镍中间产物溶于硫酸。

4、钴生产中由含镍溶液制备。

5.由含镍废料制备。

目前国外主要以金属镍为原料制备硫酸镍，包括加拿大、日本、韩国和中国台湾等。 其优点是：原料纯正，原料来源稳定，质量和数量有保证，杂质少，制得的硫酸镍晶体质量高，生产过程清洁，环境污染极小。 缺点：生产成本高。

我国目前主要通过金属镍原料以外的其他方法制备硫酸镍。 优点是：原料来源多样，我们的贫镍尽可能全面吸收镍原料，变废为宝，生产成本低。 缺点是：生产过程不清洁，对环境影响较大，环境影响评价难以通过，需要企业具备一定的实力。 面对国家日益严格的环保要求，我国硫酸镍制备原料有向金属镍原料转型的趋势。 部分企业已经开始实际运营。

硫酸镍的总需求量是多少？ 预计2017-2019年硫酸镍总需求量分别为23万吨、29万吨、36万吨。 分析2015年至2016年的数据，电镀硫酸镍也实现了50%的增长。 假设后续增速在20%左右，加上之前计算的电池级硫酸镍，预计2017-2019年的需求比例分别为23万吨、29万吨、36万吨。

硫酸镍产量及产能

硫酸镍扩产存在瓶颈，供需将从过剩转向短缺

2017年，全球硫酸镍产量约50万吨，其中国内产量占60%，海外产量占40%。 2017年我国硫酸镍产能44万吨，硫酸镍产量32.6万吨，同比增长50%，产能利用率74%。 国内硫酸镍生产高度集中。 金川集团5万吨，吉恩镍业4.5万吨，江门昌友5万吨，格林美4万吨，广西银亿3万吨。 这五家企业总产量占比达到66%。 海外，2017年产能24万吨，产量约20万吨，产能利用率83%。 产量包括日本住友6.5万吨、俄罗斯镍业5万吨、优美科2.5万吨。

国内外硫酸镍产能扩张均存在瓶颈。 硫酸镍被列入危险化学品目录，因此新建硫酸镍产能需要进行长期的安全和环境评估，周期为2-3年。 对于已经具备硫酸镍生产能力的企业来说，这个时间可以大大缩短。 硫酸镍产能平均投产时间约为10-24个月。 如果采用镍豆溶解设备，产能投产时间可缩短至6个月以内。 目前硫酸镍产能的扩张主要来自于现有生产企业。

综上所述，在新能源汽车产量爆发式增长以及动力电池高镍三元材料发展趋势的带动下，全球硫酸镍需求量可增长34%以上。 同时，由于硫酸镍扩产遇到瓶颈，产能滞后、工期错配的影响得以体现。 预计全球硫酸镍将从供需过剩转向短缺。

硫酸镍的环境问题

2018年5月，中央牵头，全国多地开展环保整治活动。 镍生铁、硫酸镍等加工厂均受到减产停产影响，市场普遍对供应紧张感到紧张。

2018年4月硫酸镍产量

2018年，我国多省将继续推进环保督察，重点抓好“散乱污”工业企业停产搬迁整顿，致力于改善区域环境质量、推进生态文明体制改革，其中广东、江苏、山东、浙江、内蒙古多地。 其中，广东江门地区的江门昌友被发现非法转移危险废物。 其整改及调查信息已在广东省环保网予以公示。 5月7日当周停产，据SMM独家调研数据显示，4月份全国硫酸镍最终产值为38250实物吨，其中广东、江苏、山东共生产8950吨，占比23占全国份额的%。 由于今年三元前驱体和硫酸镍产量保持快速增长，而下游电池产量增速却没有上游供应扩张快，三元前驱体和硫酸镍阶段性积累库存，下游电池产能增速放缓。 5月份硫酸镍价格开始上涨。 回调较弱。

2018年5月环保整治对硫酸镍的具体影响

三角形标志着国内镍企业受环保影响的区域。

此次环保行动中，硫酸镍受影响最严重的两个城市是广东和广西。

广东：“散乱污”行业企业对违规停产硫酸镍进行整顿

5月初，国内多省持续推进环保督察，重点抓好“散乱污”工业企业停产搬迁整顿，致力于改善区域环境质量、推进生态文明体制改革，涉及广东、江苏、山东、浙江、内蒙古多地。 其中，广东一家硫酸镍生产企业最先被环保风暴推倒。 广东江门地区的江门昌友被发现非法转移危险废物。 其整改调查信息在广东省环保网站公布，并于5月7日当周停产。SMM中性预计停产时间为1.5个月。 8月该厂占全国硫酸镍市场份额6%~7%，月产量2500吨。

广西：硫酸镍厂停产整顿

据生态环境部官方微信消息，2018年6月4日，生态环境部集中约谈广西榆林等市（县）党委、政府主要负责同志自治区要求认真对待中央环保督察整改任务，严禁表面整改、敷衍整改。 应对它，让它过去。 据SMM了解，广西某硫酸镍工厂已停产整顿。 该厂硫酸镍产量占全国的10%。 结合此前江门某工厂停产环保整顿，国内硫酸镍周期性过剩局面有望扭转，后市将逐步开始上涨。 潜在的。

对硫酸镍生产的影响

2018年5月起，我国多省份将持续推进环保督察，重点抓好“散乱污”工业企业停产搬迁整顿，致力于改善区域环境质量、推进生态文明体制改革，涉及广东、江苏。 、山东、浙江、内蒙古等地。 据SMM独家调研数据显示，4月份全国硫酸镍产量终值38250实物吨，其中广东、江苏、山东三地合计产量8950吨，占全国份额23%。 该部分产量存在萎缩风险，SMM保持密切跟踪。 由于今年三元前驱体和硫酸镍产量保持快速增长，而下游电池产量增速却没有上游供应扩张快，三元前驱体和硫酸镍阶段性积累库存，下游电池产能增速放缓。 5月份硫酸镍价格开始上涨。 回调较弱。 若环保督查严格，短期供应过剩格局将改变，硫酸镍价格有望扭转下跌趋势。

9月全国硫酸镍产量环比减少8.02%

据SMM调查数据显示，2018年9月，华南某工厂因环保、原料不足问题减产，间​​接影响9月全国硫酸镍产量环比减少8.02%。 9月全国硫酸镍金属成交量7669吨（硫酸镍含镍22%），实物量3.49万吨，环比减少8.02%。 样本企业生产实物商品3.31万吨。 1-9月，全国累计金属成交量6.78万吨，累计实物量30.8万吨，累计同比增长37.34%。 9月产量减少主要是受环保影响以及广西某工厂原材料供应不足，导致产量大幅下降至400吨实物货左右。 8月份实物产量约为4000吨。 其他工厂的产量变化较小。

2018年10月，全国硫酸镍初始金属产量8077吨，实物量3.67万吨。 产量恢复主要来自广西地区。 该厂10月份产量计划恢复至2000吨以上，但实际产量仍受环保监管。 检查强度。

硫酸镍的发展前景

1、需求快速增长

硫酸镍主要应用于三元电池、镍氢电池、电镀等领域。 硫酸镍的下游需求主要分为几个部分： 1、电池领域，包括三元电池和镍氢电池。 其中，三元电池用于制备NCM/NCA三元前驱体。 镍含量的高低决定了电池材料的能量。 多少。 2、在电镀领域，是电镀镍和化学镍的主要镍盐，也是金属镍离子的来源。 它可以在电镀过程中离解镍离子和硫酸根离子。 3、在硬化油生产中，是油脂加氢的催化剂。 4、医药工业用作维生素C生产中氧化反应的催化剂。 5、无机工业用作生产氧化镍、碳酸镍等其他镍盐的主要原料6、印染工业用于生产酞菁艳蓝络合剂，用作还原染料的煤染料。 此外，还可用于生产镍镉电池等。2017年，全球硫酸镍需求量约为49万吨，其中三元电池领域需求量约为15万吨，镍的需求量约为15万吨。 ——氢电池领域需求量约6万吨，电镀等其他行业需求量约28万吨，占比分别为31%。 %、12% 和 54%。

三元组件占比的提升以及高镍化趋势，导致电池领域需求快速增长，带动需求快速增长。 1、三元电池领域，考虑双积分和补贴减免政策影响，预计2017-2020年国内新能源汽车销量分别为66万辆、97万辆、138万辆和214万辆。 假设每辆汽车的电池容量约为50kWh，并且随着高镍的趋势，计算出2017年至2019年，动力锂电池的需求量约为35GWh、53GWh、76GWh。 2017年至2019年，三元动力锂电池产量约为16GWh、29GWh。 和48GWh。 在该动力锂电池假设的生产条件下，根据不同类型三元动力锂电池对应的不同硫酸镍消耗量，三元电池领域硫酸镍需求量分别约为15万吨、26万吨、43万吨。 。 ，2016年至2019年复合增长率为68%。 2、镍氢电池领域，主要应用形式为球形镍。 3、电镀等领域，根据2016年硫酸镍行业供需总体平衡情况，保守估计全球电镀等领域需求量为28万吨。 2016-2019年，全球硫酸镍需求量分别约为43万吨、50万吨、60万吨、77万吨，年均复合增长率为21%。

2、需求增速大于供给增速，导致供给逐年短缺。

红土镍矿湿法冶炼中的高压酸浸HPAL法和火法冶炼中的RKEF法由于投资大、周期长，基本没有新项目。 湿法冶金中间产品供应紧张，火法冶炼难以形成有效供应。 。 鉴于环保的高标准，新增产能主要在于现有厂商的扩建。 2018年【阳波2】至2019年新增产能分别约为15万吨、9万吨。 预计2018-2019年供应量将不足6000万吨，约为72万吨，近三年复合增长率为18%。 需求方面，三元电池占比快速提升以及高镍化发展趋势带动电池领域需求快速增长，镍氢电池增长低迷，电镀等领域应用稳定。 笔者预计，2018年至2019年约为60万吨、77万吨，近三年复合增长率为21%。 因此，总体来看，供给增速慢于需求增速。 预计2018年硫酸镍供应出现缺口，约为5000吨，2019年缺口将扩大至5万吨。

3、镍价上涨势头强劲且趋于稳定。

镍价已从2011年3万美元/吨的高点跌至今年9000美元/吨左右的低点，处于长周期的底部。 只有50%的供应现金成本低于目前1万美元/吨的均价，这导致近年来不少企业纷纷出手。 矿山关停、印尼禁矿、菲律宾环保限制等因素限制了镍矿供应，2016年供应量持续下降至200万吨。笔者预计，在长期探底的背景下，镍矿供应量将持续下降。镍价周期来看，上游供给增速有限，下游不锈钢需求低稳增长，三元电池占比提升以及高镍化趋势，镍供给缺口预计分别从2017年持续到2018年。 10万吨、7万吨左右，镍价稳步上涨。 随着三元电池占比快速提升以及高镍化发展趋势，下游三元电池需求快速增长，带动下游需求整体快速增长。 同时，金属镍和红土镍矿供应端难以形成供应压力，湿法冶金中间产品原料供应紧缺，鉴于环保标准较高，扩产主要以就现有产能而言。 新增产能有限，硫酸镍价格积极性高，上涨势在必行。

4、金属镍和红土镍矿尚未构成供应压力

全球精炼镍中，约50%的精炼镍供应适合硫酸镍的生产。 全球约205万吨精炼镍中，FeNi/NPI和金属镍（镍豆、镍粉等）各占约50%。 如果采用金属镍酸溶生产硫酸镍的技术路线，则精炼镍约100万吨左右是合适的。 作为原料，39万吨左右是最合适的原料，包括镍豆、镍粉等，61万吨左右的电镍理论上可以生产硫酸镍，但酸溶解速度很慢，不如镍粉快。镍豆。 1/10。 目前LME库存不足22万吨，其中镍豆占比约72%，约17万吨。 因此，如果将金属镍酸溶解生产硫酸镍，在经济条件满足的情况下，原料供应不会成为瓶颈。

硫酸镍的定价模型是以镍价为基础，然后有一个上下浮动值，而这个值取决于硫酸镍的供需情况（相对溢价）。 红土镍矿湿法冶金中的高压酸浸HPAL法和火法冶炼中的RKEF法成本高、投资大、周期长。 湿法冶金中间产品供应紧张，火法冶炼目前难以形成有效供应。

红土镍矿湿法熔炼工艺中的高压酸浸（HPAL）法，可通过高压酸浸（HPAL）产生矿浆，然后采用硫化物沉淀（MSP）或氢氧化物沉淀（MSP）或氢氧化物沉淀（MHP）方法生产中间产品，然后进一步生产镍产品。 这种方法往往投资大、周期长、工艺复杂、成本高、售价高。 例如： 1、中冶瑞木公司巴布亚新几内亚湿法冶炼项目总投资122.75亿元。 2006年底开工建设，2012年投入运营，历时6年。 项目产能约为31,000吨/年镍和3,000吨/年钴。 该项目直到2017年9月才首次实现月度盈利，达到扭亏为盈的拐点。 2、第一量子公司也因盈利不佳而于2017年关闭了该项目。 因此，湿法冶炼中间产品项目的经济性不好。 目前业内反馈，加氢熔炼中间产品采购已经紧张。 火法冶金RKEF工艺生产镍铁，然后经过转炉吹炼工艺生产高冰镍。 该方法需要增加转炉吹炼工艺和加压酸浸的投资。 万吨级别可能需要额外数亿元的资本支出。 ，且扩产周期为2年左右，所以总体来看，红土镍矿尚未产生供应压力，加之水法冶炼中间产品没有增加，供应偏紧。

概括

硫酸镍的整体发展与电动汽车密切相关，可以说是正向关系。 但目前，续航里程不足是电动汽车推广的最重要障碍之一。 解决这一问题的根本在于技术创新，提高电池的能量密度比。 在电池的四大材料中，唯一能够显着提高密度的就是正极。 镍含量决定了正极材料的比容量。 该值越高，能量密度比越大。 因此，镍被认为是下一个锂或钴。 镍和钴酸锂也有同样的逻辑。 既有下游电动汽车崛起，也有短期内难以大规模扩产造成供需失衡，进而引发价格疯涨的情况。 从需求端来看，硫酸镍的增长主要有两个方向。 一是三元电池比例增加； 二是三元电池结构升级，高镍系列成为主流。 两者将带动未来两年数十万吨的硫酸镍需求增长。

从供应端来看，全球镍矿供应扩张有限。 2018年五大镍矿巨头产量将继续持平。同时，由于印尼、菲律宾政策限制，红土矿进口量将下降； 虽然国内主流硫化矿生产企业均有扩产计划，但远远跟不上需求端增长，且迫于环保压力，新增产能周期拉长，市场准入门槛提高。

总体来看，2017年至今硫酸镍价格仅上涨18%，供需失衡正在逐渐形成。 一切都与2015年和2016年锂和钴爆炸之前的情况非常相似。

投资方面，A股镍概念并不多。 最纯粹的应该是GEM。 此外， and Co.，Ltd.都在 Group中均拥有股票。 但是，上述公司也有钴矿。 高尼克三元电池中镍含量的增加意味着钴含量的减少。 如果当镍价格上涨时钴价格可以支撑，那将是一个很好的猜测机会。