国泰君安-新能源产业研究系列（八）：镍产业研究，资源驱动，红土镍矿资源值得重视-20230517-18页.pdf-solarbe文库

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2 摘要 01 行业梳理亚洲需求快速提升，镍资源分布集中度较高镍作为活性金属，用于增加电池的体积能量密度。随着中国新能源汽车的快速发展，镍在不锈钢和电池需求将得到进一步扩大。镍资源分布集中度较高。印度尼西亚、澳大利亚、俄罗斯三国就占全球总探明镍储量近55。印度尼西亚的苏拉西威岛有较高的红土型镍矿找矿潜力。中国镍冶炼行业生产工艺成熟，产品同质化严重，准入门槛较低。 HPAL 工艺是未来主要方向。预热器、高压反应釜、闪蒸槽需要严格的参数控制，对管理者能力要求极高。核心难点在设计及运营能力。 02 产业链梳理上游格局集中，产业整体受新能源行业提振明显从镍产品和服务产业链来看，上游主要主体为镍矿石开采设备供应商；产业链中游主要主体是镍矿石开采企业和镍冶炼企业；下游有不锈钢、电池和合金等。中国民用爆破器材行业准入门槛高，行业监管严格，市场开放程度有限，竞争温和，存在强区域性。矿山机械设备行业市场集中度高，三一重工、徐工集团等头部企业市场占有率超过70。中国镍矿石行业属下游驱动型及资源依赖型行业，不锈钢是中国镍矿石下游最大消耗领域，历年约占总消耗量80左右，2021 年占总消耗量71。新能源电动汽车是新能源发展的主流方向，而三元锂电池是电动汽车的主流动力电池，高镍化则是动力电池主要的发展方向。 03 未来展望红土镍矿资源值得重视，一带一路刺激企业海外布局海外的红土镍矿资源将会是行业未来争夺的重点。近年全球硫化镍矿的供应量逐年下降，与之相比，红土镍矿的供应却大幅上升。红土镍矿的优势十分显著，红土镍矿已占据七成全球镍资源供给。亚洲地区在全球镍交易市场地位的提升与红土镍矿开采、冶炼技术的突破密切相关。一带一路刺激企业海外布局。通过“一带一路”，中国镍矿企业将获得更多国际合作机会，极大扩张中国海外镍矿石资源版图。 04 风险提示（1）新能源场景落地不及预期；（2）政策变动；（3）产品研发不及预期等。 rQoNoOpOtRsRrOrRsRuNoM9PaO7NnPoOoMnOfQmMqNkPnMsN9PqRoQNZqMtONZrNqN 3 / CONTENTS 01 02 03 04 4 5 01 图镍矿等级  镍作为活性金属，用于增加电池的体积能量密度。作为三元材料的重要原料，镍能提供更高的能量密度、更大的储存容量。随着中国新能源汽车的快速发展，镍在不锈钢和电池需求将得到进一步扩大，电镀及其他需求也将随疫情减弱而逐步复苏，镍产业将迎来新的发展机遇。长远来看，海外的红土镍矿资源将成为行业未来争夺的重点，红土镍矿的崛起将推动镍铁一体化经营模式得到快速发展。  镍矿石是含有镍单质或镍铁化合物且能够经济利用的矿物集合体，是镍金属及镍合金冶炼领域的重要原材料。镍是一种银白色金属，镍金属具有良好的机械强度及加工性、难熔耐高温性及化学稳定性等特点，广泛应用于不锈钢、合金钢制造领域。  已探明具有镍元素矿石约50余种，在具有经济利用价值的镍矿石中，根据镍矿石中镍元素赋存形态划分，镍矿石可分为硫化镍矿石及氧化镍矿石两类。硫化镍矿石中，镍元素以游离态硫化镍形式存在，多以岩浆熔离型铜镍矿为主，其中镍含量在3以上时为富矿，可直接冶炼，而镍含量低于3时，需要选矿处理。而镍矿石含量低于3时，主要伴有大量的金属矿物和脉石矿物。而在氧化镍矿石内，镍元素以游离态氧化镍形式存在，由超基性岩风化变质形成，镍含量约 1-4。氧化镍矿基本上分为两类，一类是红土镍矿，另一类是硅酸镍矿。数据来源Silkroad官网，Nornickel官网，国泰君安证券研究图红土镍矿多位于赤道附近地表图硫化镍矿多位于高纬度地底深处 6 01 图资源形态及其开发程度  目前主要开发硫化物型和红土型镍矿，镍资源分布集中度较高。仅印度尼西亚、澳大利亚、俄罗斯三国就占全球总探明镍储量近55。印度尼西亚的苏拉西威岛有较高的红土型镍矿找矿潜力。近十年随着印尼、菲律宾的镍矿资源加速探明、开发，以及中国等亚洲国家不锈钢生产、消费快速增长，世界镍资源交易格局出现较为明显亚洲主导趋势。2000 年印尼、菲律宾两国仅全球镍产年7，2021 年这一数值已近50。数据来源SMM，Wind公司公告，CNESA，国泰君安证券研究表2020年全球镍储量主要分布国家          37 63 2020 1 2875 31.8 2 1265 14.0 3 770 8.5 4 647 7.1 5 567 6.3 6 542 6.0 7 472 5.2 8 409 4.5 9 393 4.3 10 154 1.7 11 93 1.0 12 93 1.0 13 79 0.9 14 694 7.7 7 01 图精炼镍分为镍铁和电解镍  镍冶炼分火法冶炼和湿法冶炼，主要产品为精炼镍。根据冶炼技术及含镍量划分，精炼镍可分为镍铁和电解镍。  中国镍冶炼行业生产工艺成熟，产品同质化严重，准入门槛较低。镍冶炼行业准入门槛较低，因此中国镍冶炼行业市场集中度较低，行企业两级分化明显。规模较大、工艺水平较高、与海外矿商及不锈钢厂商有长期稳定合作关系的镍冶炼企业竞争力较强。随着中国镍冶炼行业进入行业整顿阶段，存在产能落后、污染问题严重的小型企业现已停产、转产，市场集中度得到有效提高。与中游镍矿企业相比，大型镍冶炼企业现已实现一体化经营，中小型镍冶炼议价能力较弱。数据来源落基山研究所，国泰君安证券研究图镍矿石冶炼流程图 8 HPAL01 图高压酸浸（HPAL）反应流程  HPAL 工艺是未来红土镍矿湿法冶金工艺发展的主要方向。目前全流程镍、钴的回收率可达接近96、94。随着大型高压反应釜制造工艺逐步成熟，装备水平提高，高压酸浸的工艺优势将愈发明显，经历几代发展，从资本开支、建设周期、爬坡周期来看均有大幅改善。  HPAL 工艺预热器、高压反应釜、闪蒸槽需要严格的参数控制，对管理者能力要求极高。核心难点在设计及运营能力。HPAL 工艺的核心在于在精细参数的控制下保证镍钴在高温高压反应环境下充分浸出，其整个流程共分为进料准备、高压酸浸、中和剂 CCD 逆流洗涤、沉淀。  HPAL 冶炼工艺流程长、反应条件苛刻，其闭环的流程设计导致容错率低、启停成本大，且需要随着矿石成分变化随时调整反应参数，是设计与运营能力的综合体现，具备极强的Know-how 壁垒；同时其高强度的资本开支水平也提高了行业门槛，使得试错成本较高，是有色行业中最具难度的冶炼工艺之一。数据来源珊瑚湾镍项目的投产李卫民摘译，力勤资源官网及公众号，从红土镍矿中回收镍的工艺研究进展赵昌明，国泰君安证券研究图主流红土镍矿冶炼方式以火法还原熔炼（RKEF）镍铁和湿法高压酸浸（HPAL）为主 9 10 02  从镍产品和服务产业链来看，上游主要主体为镍矿石开采设备供应商；产业链中游主要主体是镍矿石开采企业和镍冶炼企业；下游有不锈钢、电池和合金等。  产业链的上游镍矿石开采设备供应商包括民用爆破器材生产商及矿山机械设备制造商。  中国民用爆破器材行业准入门槛高，行业监管严格，市场开放程度有限，竞争相对温和，行业存在强区域性特点。矿山机械设备行业市场集中度高，三一重工、徐工集团等头部企业市场占有率超过70。数据来源国泰君安证券研究中国民用爆破器材行业准入门槛高，行业监管严格，市场开放程度有限，竞争相对温和，行业存在区域性特点。从业企业需具有民用爆炸危险品生产许可资质，现阶段已限制发放新增民用爆破器材生产许可证，市场开放程度有限。此外，受民用爆破器材具有爆炸危险性的限制，产品运输半径较小，企业销售区域有限。中小型企业基本只在所在区域的民用爆破器材市场，但产品销售范围较为局限。头部企业四川雅化、江南化工、雷鸣科化等企业具备跨区域销售实力中游镍矿企业购买民用爆破器材可选性有限，上游民爆器材企业具有较高议价能力。 CR2 70 中国矿山机械行业市场规模与下游矿山开采领域发展情况高度关联矿山机械设备具有一次性投入、持续产出特性。主要包括矿用钻机、矿用挖机、矿用铲运机及矿用卡车。头部企业具有大型矿山机械生产技术，其中，矿用卡车、矿用挖掘机等部分产品现已成功打入国际市场过去五年，总体采矿行业处于环保整顿等因素影响，中国矿山机械行业市场规模基本保持稳定。与中游企业相比，中国矿山机械制造企业具有较强议价能力。 11 02 图镍产品及服务产业上、中、下游  从镍产品和服务产业链来看，上游主要主体为镍矿石开采设备供应商；产业链中游主要主体是镍矿石开采企业和镍冶炼企业；下游有不锈钢、电池和合金等。  中国镍矿石行业属下游驱动型及资源依赖型行业，不锈钢是中国镍矿石下游最大消耗领域，历年约占总消耗量80左右，2021年占总消耗量71。中国是全球最大的不锈钢生产国及消费国，受下游不锈钢需求增长驱动，中国镍矿石行业保持高速增长。近十年，受宏观经济增长，居民可支配收入快速增长影响，下游建筑领域及日用不锈钢金属制品领域快速发展，进一步带动上游镍矿石行业快速发展。随着中国镍冶炼行业进入行业整顿阶段，存在产能落后、污染问题严重的小型企业现已停产、转产，市场集中度得到有效提高。未来随着中国新能源汽车的快速发展，不锈钢和电池应用需求有望将得到进一步提振，或继续支撑高位的中国镍矿价格及市场需求。  目前新能源电动汽车是新能源发展的主流方向，而三元锂电池是电动汽车的主流动力电池，高镍化则是动力电池主要的发展方向。数据来源SMM，国泰君安证券研究 12 13 10 3 87 3 3 5 9 12 62 6  红土镍矿的崛起将直接推动镍铁一体化经营模式的快速发展。近年来，全球硫化镍矿的供应量逐年下降，与之相比，红土镍矿的供应却大幅上升。红土镍矿的优势十分显著。首先最大的优势在于资源储量十分丰富，相对硫化镍矿供应来说，面对迅猛的不锈钢和新能源车三元锂电池对镍的需求，红土镍矿资源相对宽松；其次是红土镍矿计价方式是以镍含量计价，矿石中丰富的铁元素不计价，使得下游不锈钢的成本大大降低；再者是红土镍矿位于土壤表层，相当于露天开采，且非硬岩形态，开采和勘探成本极低；最后是红土镍矿资源位于赤道附近例如印尼和菲律宾等沿海国家和地区，类似地区海运发达便利，方便外运。  亚洲地区在全球镍交易市场地位的提升与红土镍矿开采、冶炼技术的突破密切相关。硫化镍矿镍含量较高，成分组成较简单，分离难度小，红土镍矿组成较为复杂，品位较低，冶炼难度高。随着冶炼技术的不断突破，红土镍矿已占据近70全球镍资源供给。展望1海外的红土镍矿资源将会是行业未来争夺的重点03 数据来源SMM，CNESA，国泰君安证券研究图中国各镍资源类型占比   Ⅱ 5.29 4 .84 图中国各省镍资源分布 14  “一带一路“将刺激镍矿的海外布局。“一带一路”连接了中国与中亚、东南亚、南亚、西亚、非洲乃至美洲及欧洲部分国家和地区，为中国与各方形成合作共赢关系创建良好平台。通过“一带一路”，中国镍矿企业将获得更多国际合作机会，极大扩张中国海外镍矿石资源版图。当前，中国镍矿企业投资热点集中在非洲、澳洲及东南亚地区，未来，伴随“一带一路”布局的加深，中资镍矿企业在海外地区镍矿石资源布局将成为重点。  展望未来，头部企业业务领域不断扩大，中国镍产业话语权随新能源快速发展而增强，中国镍产业企业有望实现进一步发展。一体化经营将成为主要发展方向，中国镍产业企业依托本土及海外镍矿资源，将沿产业链加快上下游纵向延伸，形成镍铁一体化经营模式，提高生产效率，重构产业链竞争格局。镍铁一体化经营模式可保障镍矿石资源充分利用，提高企业抗风险能力。未来，随着镍产业链企业一体化逐渐成型，企业将发挥规模效应，市场集中度有望得到进一步提升。展望2“一带一路“将刺激镍矿的海外布局03 图中国镍产品话语权随新能源快速发展而增强数据来源SMM，APOL，USGS，国泰君安证券研究 15 04 16 风险提示04 新能源场景落地不及预期，政策变动，产品研发不及预期等。 新能源场景落地或不及预期。 1-N   17 THANKS FOR LISTENING