精煉鎳需求分析
發(fā)布時(shí)間:2024-09-19 11:13:09      來(lái)源:五礦期貨微服務(wù)

9月18日:

正文

報(bào)告要點(diǎn)

精煉鎳,亦稱純鎳、一級(jí)鎳,指鎳含量較高(一般在99%以上)的鎳金屬,因其純度高、雜質(zhì)含量少,用途非常廣泛,涉及合金、不銹鋼、電鍍、新能源等行業(yè)領(lǐng)域。從占比來(lái)看,合金是純鎳最大的消費(fèi)領(lǐng)域,2023年占總需求比重達(dá)到46%;其次為不銹鋼領(lǐng)域,隨著更具經(jīng)濟(jì)性的鎳生鐵(NPI)則成為了不銹鋼中鎳元素的主要來(lái)源,2023年不銹鋼耗鎳占比滑落至20%附近;電鍍用鎳量則相對(duì)比較穩(wěn)定,2023年占比為14%。從新增需求看,高溫合金依然為鎳需求增量的主要來(lái)源,2023年全球合金耗鎳約49.7萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)9.1%,國(guó)內(nèi)六家高溫合金合計(jì)產(chǎn)量4.6萬(wàn)噸,增速達(dá)30.3%;而電鍍用鎳增速相對(duì)較慢,2023年電鍍耗鎳量約10.6萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)約1.7%,鍍鎳電池殼或成為電鍍鎳領(lǐng)域新的需求增量;其他領(lǐng)域如電池領(lǐng)域、MLCC領(lǐng)域?qū)︽囆略鲂枨筘暙I(xiàn)相對(duì)較少。

精煉鎳概述

精煉鎳(Refined Nickel),亦稱純鎳、一級(jí)鎳,指鎳含量較高(一般在99%以上)的鎳金屬,在鎳產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中屬于原生鎳分類。按工藝可將精煉鎳分為:電解鎳、電積鎳等。按形態(tài)可將精煉鎳分為:鎳板、鎳豆、鎳餅/鎳花/鎳扣、鎳珠/鎳球等。俄羅斯的精煉鎳產(chǎn)品絕大多數(shù)為鎳板,主要用于不銹鋼冶煉。同為鎳板生產(chǎn)國(guó)的還有中國(guó)、挪威、日本、芬蘭、南非、法國(guó)等國(guó),其中芬蘭、南非的鎳板一般也用于不銹鋼冶煉,而挪威、日本、法國(guó)生產(chǎn)的鎳板主要用于電鍍行業(yè)。澳大利亞、馬達(dá)加斯加兩國(guó)是鎳豆的主要生產(chǎn)國(guó),此外芬蘭、加拿大也有部分工廠生產(chǎn)鎳豆。加拿大、英國(guó)主要生產(chǎn)鎳餅(鎳扣/鎳花)、鎳珠等小品種形態(tài)精煉鎳,主要用于合金冶煉、電鍍等行業(yè)。

精煉鎳因其純度高、雜質(zhì)含量少,用途非常廣泛,涉及合金、不銹鋼、電鍍、新能源等行業(yè)領(lǐng)域。從占比來(lái)看,合金是純鎳最大的消費(fèi)領(lǐng)域,2023年占總需求比重達(dá)到46%;其次為不銹鋼領(lǐng)域,2013年以來(lái),自從更具經(jīng)濟(jì)性的鎳生鐵(NPI)則成為了不銹鋼中鎳元素的主要來(lái)源,精煉鎳在不銹鋼冶煉中的使用占比越來(lái)越小,2023年不銹鋼耗鎳占比滑落至20%附近;電鍍用鎳量則相對(duì)比較穩(wěn)定,2023年占比為14%。

合金耗鎳

合金是純鎳最大的消費(fèi)領(lǐng)域,2023年全球合金耗鎳約50萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)9%,占全球純鎳總供給約53%。鎳合金可分為六大類,主要以高溫合金以及耐腐蝕合金為主。其中高溫合金鎳含量在40%-60%,具有耐高溫特性被廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)以及燃?xì)廨啓C(jī)等領(lǐng)域,是國(guó)內(nèi)主流的高端鎳合金,占比在75%以上。其次為耐腐合金鎳含量在30%-40%,具有獨(dú)特的抗腐蝕甚至抗高溫腐蝕性能,主要應(yīng)用于石化、能源、海洋等領(lǐng)域。此外包括電熱合金、軟磁合金、膨脹合金以及鎳合金焊接材料等,四種合金占比相對(duì)較小,合計(jì)占比不足10%,主要應(yīng)用于無(wú)線電電子、精密器具、汽車、石油等領(lǐng)域。

高溫合金是以鐵、鎳、鈷為基體元素,能在600°C以上的高溫環(huán)境下抗氧化、抗腐蝕、抗蠕變,并能在較高的機(jī)械應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的合金材料,又稱熱強(qiáng)合金、耐熱合金、超合金,廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和能源領(lǐng)域。按照基體元素種類,高溫合金可劃分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金等,其中鎳基高溫合金的應(yīng)用范圍較廣,需求量約占高溫合金的80%。目前,高溫合金主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和各種工業(yè)用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)Roskill統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用比重為55%,其次是電力領(lǐng)域,占比為20%。

高溫合金第一大應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天領(lǐng)域,高溫合金作為在600°C以上及一定應(yīng)力條件下長(zhǎng)期工作的金屬材料,滿足現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)材料的苛刻要求,至今已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。高溫合金用量約占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%-60%,主要用于燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤四大熱端部件,此外還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

鎳基合金在電力領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在核工業(yè)用材。核工業(yè)用材主要指反應(yīng)堆用高溫合金。這些合金主要用作蒸汽發(fā)生器傳熱管元件格架和壓緊彈簧以及高溫氣冷堆和部分快堆的過(guò)熱器與再熱器傳熱管零部件。早期的傳熱管是使用304不銹鋼或316不銹鋼材料,在使用過(guò)程中由于出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,造成多次停堆事故以后,改為Inconel600或Incoloy800鎳基合金,使用效果較好,但耐蝕性能仍不夠理想。在20世紀(jì)80年代末,法國(guó)先采用抗腐蝕性能優(yōu)異的Inconel690鎳基代替Inconel600鎳基制作新一代蒸汽發(fā)生器傳熱管,以后美國(guó)和日本也相繼仿用。

2012年,東方電氣(廣州)重型機(jī)器有限公司使用由寶鋼制造的國(guó)產(chǎn)核電690U形管,在廣西防城港核電1號(hào)機(jī)組1號(hào)蒸汽發(fā)生器上成功實(shí)現(xiàn)穿管。這是核電690U形管國(guó)產(chǎn)化以來(lái)在我國(guó)核電機(jī)組上的首次安裝應(yīng)用。2023年中國(guó)商運(yùn)核電機(jī)組繼續(xù)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行,全年新增商運(yùn)核電機(jī)組2臺(tái),數(shù)量達(dá)到55臺(tái),額定裝機(jī)容量5703萬(wàn)千瓦。按每臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組用150t傳熱管的用量計(jì)算,市場(chǎng)需求量巨大。

鎳基合金油井管在酸性油氣田中的應(yīng)用近年來(lái)也發(fā)展迅速。酸性油氣田是指油氣資源中含有很高的硫化氫(一種特毒性氣體)含量,同時(shí)又含有二氧化碳等腐蝕性氣體。對(duì)于這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高溫高壓、高腐蝕介質(zhì)環(huán)境的大型高酸性天然氣來(lái)說(shuō),一般常用的鋼材無(wú)法都滿足其對(duì)腐蝕的高要求。鎳基合金油井管憑借其高溫變形抗力大、材料強(qiáng)度高、抗腐蝕性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),在高酸性油氣田得到了良好的應(yīng)用。2007年寶鋼首次試制成功,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,久立特材目前也正在積極拓展鎳基合金油井管領(lǐng)域。

在下游需求拉動(dòng)下,全球高溫合金產(chǎn)銷量快速增長(zhǎng)。以六家國(guó)內(nèi)頭部上市公司(鋼研高納、撫順特鋼、圖南股份、中洲特材、隆達(dá)股份、西部超導(dǎo))為例,2023年高溫合金合計(jì)產(chǎn)銷量分別為4.6、4.4萬(wàn)噸,增速分別達(dá)30.3%、23.3%。海外高溫合金企業(yè)2020-2021年受疫情影響,營(yíng)收有所下滑,但近兩年在航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)等下游拉動(dòng)下,營(yíng)收重回高速增長(zhǎng)。以四家頭部上市企業(yè)為例,2021-2023年合計(jì)營(yíng)收復(fù)合增速達(dá)34%。海外高溫合金企業(yè)銷量自2021年后復(fù)蘇。其中,VDM Metals公司2024年1月宣布投資6700萬(wàn)歐元,將在未來(lái)幾年逐步擴(kuò)大高性能合金產(chǎn)能。

電鍍用鎳

按照工藝分類,鍍鎳可分為電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳。電鍍鎳廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器鍍覆,防護(hù)裝飾性鍍層,鑄造結(jié)晶器電子元件等。而化學(xué)鍍鎳產(chǎn)品的耐蝕性及抗高溫氧化性比電鍍鎳好,特別適用于形狀復(fù)雜,表面要求耐磨和耐蝕的零部件的功能性鍍層等。

由于電鍍廠在鍍鎳時(shí)已經(jīng)各自發(fā)展了獨(dú)有的電鍍配方工藝,有專用的電鍍工藝作業(yè)線,因此在實(shí)際采購(gòu)時(shí)對(duì)海外電鍍級(jí)硫酸鎳供應(yīng)品牌如英科、鷹橋、住友等具有很大的依賴度。而隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)攻關(guān),國(guó)產(chǎn)金川電鍍級(jí)純鎳的鎳化學(xué)品質(zhì)已經(jīng)通過(guò)智能化高精度過(guò)濾及凈化自動(dòng)控制技術(shù)大大提升,國(guó)產(chǎn)電鍍用鎳的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力在逐漸增加,對(duì)進(jìn)口電鍍用鎳量產(chǎn)生一定擠出效應(yīng)。電鍍用鎳涉及行業(yè)分布較廣且集中度較低,整體用鎳量相對(duì)穩(wěn)定,2023年純鎳價(jià)格大幅下跌一定程度上刺激了下游需求的好轉(zhuǎn),但電鍍行業(yè)本身屬于高耗能和廢水高排放的行業(yè),在行業(yè)進(jìn)入成熟發(fā)展期后現(xiàn)有的產(chǎn)能擴(kuò)張受到較為嚴(yán)格的政策管控。

據(jù)中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2011-2019年,我國(guó)電鍍行業(yè)產(chǎn)品加工面積由7.6億平方米快速增長(zhǎng)至14.1億平方米,CAGR達(dá)8.0%。2020年受疫情影響,產(chǎn)品加工面積有所下滑,但2021年起,隨著國(guó)內(nèi)復(fù)工復(fù)產(chǎn),電鍍行業(yè)產(chǎn)品加工面積迅速恢復(fù),2023年,我國(guó)電鍍行業(yè)產(chǎn)品加工面積為15.0億平方米,2020-2023年年均復(fù)合增速達(dá)9.1%。電鍍用鎳增速相對(duì)較慢,2023年電鍍耗鎳量約10.6萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)約1.7%。

鍍鎳電池殼或成為電鍍鎳領(lǐng)域新的需求增量。目前鋰電池常用的外殼材料主要分為三種,分別為鋼材、鋁材、鋁塑膜。圓柱形鋰電池多采用具有較強(qiáng)物理穩(wěn)定性的鋼材材料作為外殼材質(zhì),為了防止電池正極活性材料對(duì)鋼殼的氧化,生產(chǎn)企業(yè)通常采用鍍鎳的方式來(lái)保護(hù)鋼殼的鐵基體。隨著特斯拉、億緯鋰能、比克電池、寧德時(shí)代等龍頭企業(yè)加快布局大圓柱電池,4680大圓柱電池產(chǎn)能持續(xù)爬坡,帶動(dòng)預(yù)鍍鎳鋼殼的需求。

根據(jù)東方電熱披露的數(shù)據(jù),到2025年,46系列大圓柱電池投產(chǎn)近500GWh,單GWh需要預(yù)鍍鎳約1000噸,動(dòng)力電池領(lǐng)域約有50萬(wàn)噸預(yù)鍍鎳材料需求;消費(fèi)電池差不多有約10萬(wàn)噸預(yù)鍍鎳材料需求;電動(dòng)工具、電動(dòng)兩輪車、電動(dòng)三輪車等有約5萬(wàn)噸預(yù)鍍鎳材料需求。2025年全球預(yù)鍍鎳材料總需求約65萬(wàn)噸,即使保守估計(jì)下,2025年也有約40萬(wàn)噸預(yù)鍍鎳材料需求,消耗鎳約0.8萬(wàn)噸。

電池領(lǐng)域

目前硫酸鎳生產(chǎn)難以重新大量使用鎳豆,主要原因包含以下幾點(diǎn):其一,純鎳、硫酸鎳、MHP 在生產(chǎn)及計(jì)價(jià)方式上存在相互影響,價(jià)差難以復(fù)現(xiàn)2021年之前行情,長(zhǎng)期出現(xiàn)大幅價(jià)差;其二,由于鎳豆生產(chǎn)需求疲軟加之未進(jìn)入實(shí)際交倉(cāng)階段,近年來(lái)鎳豆進(jìn)口明顯下滑,而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)主要以鎳板產(chǎn)出為主,鎳豆供應(yīng)也難以快速大量獲取;其三,近年由于硫酸鎳-電鎳價(jià)差快速收斂,鎳豆經(jīng)濟(jì)性消散,酸溶產(chǎn)線多數(shù)停工報(bào)廢,若面臨短時(shí)起量,其產(chǎn)能制約性也將凸顯。2024年而電池領(lǐng)域純鎳用量占比降至幾無(wú),但階段性錯(cuò)配之下,鎳豆仍將在價(jià)差有利之時(shí)作為硫酸鎳原料補(bǔ)充。

其他領(lǐng)域

其他領(lǐng)域的用量相對(duì)較少,需求較多的有MLCC內(nèi)電極用納米鎳粉。MLCC電極用納米鎳粉是用于制造多層陶瓷電容器的材料,主要由鈦酸鋇和其他添加劑組成。這種材料通過(guò)添加改性添加劑來(lái)提升其性能,例如釔、鈥、鏑等稀土元素保證其絕緣性,而鎂、錳、釩、鉻、鉬、鎢等添加劑則保證其溫度穩(wěn)定性和可靠性。在制造過(guò)程中,這些配方粉被用來(lái)制作陶瓷介質(zhì)膜片,這些膜片再以錯(cuò)位的方式疊合起來(lái),經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片,并在芯片的兩端封上金屬層,最終形成多層陶瓷電容器。

MLCC鎳粉行業(yè)產(chǎn)量總體呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)MLCC鎳粉產(chǎn)量相對(duì)較低,但隨著國(guó)內(nèi)MLCC產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)MLCC配方粉市場(chǎng)需求量不斷增長(zhǎng),產(chǎn)量也將持續(xù)增長(zhǎng)。2022年我國(guó)MLCC配方粉產(chǎn)量增長(zhǎng)至1.21萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2023年MLCC配方粉產(chǎn)量將達(dá)1.42萬(wàn)噸。未來(lái)幾年,隨著AI應(yīng)用終端高功能化發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)鏈軟硬件升級(jí)迭代驅(qū)動(dòng)消費(fèi)電子行業(yè)步入新一輪成長(zhǎng)周期,或推動(dòng)高階MLCC用小粒徑鎳粉用量增加。

目前MLCC用鎳粉在世界范圍內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)具備規(guī)?;a(chǎn)能力,并實(shí)現(xiàn)商業(yè)銷售, MLCC 用鎳粉生產(chǎn)企業(yè)主要為日本企業(yè),如 JFE 礦業(yè)、昭榮化學(xué)、住友金屬礦山、東邦鈦業(yè),此外加拿大Tekna也實(shí)現(xiàn)了MLCC鎳粉的小批量供貨,國(guó)內(nèi)MLCC鎳粉企業(yè)有博遷新材、新川新材等。