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传统领域镍消费下滑 新能源带来增量预期

2022-01-21 17:37:56 来源:新浪财经

镍由于具有良好的机械强度、延展性和很高的化学稳定性而广泛应用于不锈钢、电镀、电池、化工等领域,基本涵盖了从民用产品到航天航空、导弹、潜艇、原子能反应堆等各个行业。

镍被称为“工业维生素”,不锈钢是其第一大消费领域,该领域消费占全球比例高达70%,广泛用于工业机械制造、家庭用品以及航空航天、坦克舰艇、原子能反应堆等领域。

由于在合金中加入镍可以使其在高温下具有较高强度和一定的抗氧化腐蚀能力,16%的镍消费用于不锈钢以外的其他合金中。镍也常用作防护装饰性镀层,在该领域消费占比为8%。

镍同时是镍氢电池、镍镉电池、三元材料锂离子电池等多种电池的重要原料,在便携设备、电动汽车、储能电池等领域有广泛应用,目前电池领域镍消费占比仅为5%,但由于电动汽车产业、工业储能等行业快速发展,镍在电池领域的需求潜力巨大。

镍还常作为氢化催化剂和永磁材料,用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等。

国际镍业研究组织统计数据表明,截至2020年,全球原生镍消费中,不锈钢与合金对原生镍的消费占总消费的78%,电池领域镍消费占比5%。我国不锈钢对镍的消费占比更大,仅不锈钢一项占国内原生镍总消费量的84%,电池领域镍消费占比仅为3%,镍用于电镀占比7%。

全球金属统计局(WBMS)发布的数据显示,2020年全球精炼镍的消费量较2019年下降3.8%,下滑至235.37万吨。2021年1-7月,全球精炼镍的消费量升至159.2万吨,同比增长49.6%,也高于2019年同期的138.3万吨。从统计数据看,全球金属统计局将纯镍、镍铁和硫酸镍都计入了精炼镍的消费总量中。

不锈钢消费可能会轻微收缩

不锈钢是指在大气条件下具备耐锈性,以及在各种液体介质中有耐蚀性的合金。按照现行国家标准,不锈钢是指以不锈、耐蚀性为主要特性并且铬元素含量在10.5%以上,碳元素在1.2%以下的钢。

市场上常见的不锈钢产品,按成分可分为Cr不锈钢(400系)、Cr-Ni不锈钢(300系)、Cr-Mn-Ni不锈钢(200系)。通常,200系产品为中低端产品,300系、400系为中高端。2020年全球不锈钢产量中,200系占比25.2%,300系占比52.45%,400系占比22.35%。

据Mysteel不完全统计,中国不锈钢现有年产能4000万吨左右,主要的产能集中在福建、广西、广东、山西、江苏等省份。前五大生产基地钢厂的产能占比高达77%,且以民营钢厂为主导力量。

在我国现有炼钢结构中,200系不锈钢产量占比约33%,300系不锈钢产量占比约为52%,而400系不锈钢产量占比为15%左右。300系不锈钢的比例低于全球(不含中国)300系不锈钢的比例约4%,显示我国在高等级不锈钢的消费水平上与世界水平尚有一定差距。

据Mysteel统计,2021年中国32家不锈钢厂粗钢总产量3244.66万吨,同比增长8.74%。其中,200系产量979.62万吨,同比增长1.82%;300系产量1636.66万吨,同比增长10.97%;400系产量628.38万吨,同比增长14.9%。

据Mysteel统计,2022年国内不锈钢新增产能718万吨,目前可确定投产产能为352万吨,其中,300系222万吨,400系130万吨,以上产能均在2022年上半年释放。

根据英国钢铁咨询公司MEPS报告显示,2021年,全球不锈钢粗钢产量预计达5650万吨,较2020年5089万吨同比增长11%,将创下近10年最高同比增幅。预计2022年全球不锈钢产量同比增速回落至4%。

未来,中国不锈钢新增产能是否顺利投产需要看不锈钢的利润和国内减碳政策情况。数据显示,2022年1月,不锈钢出现亏损,导致大量钢厂减产。调研数据显示,1月,200系不锈钢检修减产约30万吨,约占200系不锈钢月产量35%;300系不锈钢检修减产约25.5万吨,约占300系不锈钢月产量17%。

电池级硫酸镍消费

还会快速增长但是存在变数

硫酸镍按照用途可以分为电镀级硫酸镍(镍22.2%、钴0.05%max)和电池级硫酸镍(镍22.2%、钴0.4%)两类,其中,电镀级占比20%,电池级占比80%。电池级硫酸镍是三元材料中镍金属的来源。电池级硫酸镍可以制备镍钴铝氢氧化物(简称NCA)和镍钴锰氢氧化物(俗称三元前驱体,简称NCM)。三元前驱体是镍钴锰酸锂三元材料的主要组成部分,镍钴锰酸锂三元材料又是三元锂电池正极材料的主要组成部分。

从当前锂电池市场看,正极材料对电池的储能密度、循环寿命、安全性等具有直接影响。常见的正极材料可以分为四种:钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)和三元材料(包括NCM和NCA)。钴酸锂材料的安全性能较差、容量相对较低,大大限制了其应用范围。锰酸锂材料在高温循环中锰离子溶解会导致材料的容量严重衰减。磷酸铁锂虽然价格低廉、循环性能好和安全性高使其率先应用于电动汽车中,但其导电性能差,振实密度低限制了电池能量密度。而三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)的优点,其理论容量和能量密度最优。

三元材料中镍和钴是主要的电活性原子,镍提供容量作用,镍含量越高,电池的能量密度越大。钴贡献一部分容量的同时可以稳定结构,提高材料的电子导电性和改善循环性能。而锰和铝只起到稳定结构的作用,同时降低材料成本。因此,为了不断提升材料的比容量,就需要朝着高镍化、高电压的方向发展。三元材料的高镍化是指含镍量的提高,具体包括NCM622、NCM811体系与NCA体系。NCA材料镍含量高,能量密度类似NCM811,压实密度接近NCM523。

镍钴锰三元正极材料中镍钴锰比例可在一定范围内调整,并且其性能随着镍钴锰比例的不同而变化。因此,出于进一步降低钴镍等高成本过渡金属的含量,以及进一步提高正极材料的性能的目的,世界各国在镍钴锰三元材料的研究和开发方面做了大量的工作,提出了多个具有不同镍钴锰比例组成的三元材料体系。

三元锂电池主要分为镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA)两条技术路线。

然而,由于三元锂电池镍钴价格太高,2021年,磷酸铁锂电池增长势头超过三元锂电池,这可能意味着2022年锂电池对镍消费拉动存在变数。据动力电池创新联盟发布的数据,2021年,动力电池产量突破了219.7GWh,同比增长163.4%。其中,三元电池没有突破100GWh,但也在93.9GWh高位;磷酸铁锂电池产量为125.4GWh,占比达到57.1%,同比增长262.9%。磷酸铁锂压过三元电池的增长。

从2021年全年来看,纯电动乘用车使用了121.73GWh电池,占比78.7%;而纯电大巴、纯电专用车和插电混动乘用车各自在10-12GWh的年需求量,可以说动力电池领域是高度集中于乘用车市场的。

从去年12月交付的车辆来看,特斯拉、比亚迪和五菱的铁锂化非常迅速(75%以上),紧随其后的是长安和欧拉(40%以上)。而大部分其他汽车企业目前还在筹划阶段,主要受限于磷酸铁锂的产能和整车的切换速度。

目前,磷酸铁锂的电池系统能量密度大部分都是在140Wh/kg以下,能量密度和三元电池比较,还是有一些差距的,因部分三元电池的能量密度已经超过200Wh/kg。为何磷酸铁锂的电池在能量密度不及三元电池的情况下增长超过三元电池呢?

笔者认为,可能是新能源汽车补贴滑坡的问题。三元电池系统确实在能量密度方面占据一些优势,但是最大的问题还是综合性价比处于下风。三元电池的纯电动汽车能达到700公里续航,但是基本是依靠100kWh左右的电池产品。20kWh以内,在没有政府补贴的情况下,新能源汽车在安全性和成本上,装载磷酸铁锂电池的新能源更具优势。随着2022年的成本压力加剧,车企需要大规模切换磷酸铁锂,才能比较有效应对成本问题。

结论

短期来看,由于纯镍库存持续偏低,近10年以来,在各类原生镍产品中,镍豆、电解镍等一级镍产品产量呈现停滞不前甚至收缩态势,全球原生镍产品增量主要来自镍生铁。镍期货合约标的为纯镍,因此纯镍供应增长不足可能是导致镍期货价格上涨的一个重要原因。

镍铁方面,一方面受国内能耗双控和限电等政策影响,2021年国内镍铁产量较2020年出现较大幅度的下降,其中,按镍元素来计算,同比下降18%;另一方面,2021年镍铁进口同比增速也较2020年下滑,将进一步导致镍元素供应收缩。预计2022年国内镍铁产量会出回升,因能耗双控不会再出出现“一刀切”下乡。硫酸镍方面,2021年,镍铁转化为高冰镍尚未放量,但不排除2022年转产加速的可能。

从需求来看,镍在新能源汽车动力电池领域增长还会保持较快的增长,因为2022年新能源汽车的渗透率还会进一步提升,但是在政府补贴滑坡的情况下,新能源汽车配备磷酸铁锂的量超过三元电池的增长量,这可能导致2022年镍消费增长不及预期。

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