技术发展生命周期的早期阶段所实现的根本性技术创新和技术系统的变革,往往标志着一种新的“技术-经济范式”的出现。
镍最传统的冶炼还是来自于硫化镍矿,而红土矿因冶炼成本高企而运用较少,1)直到2000年中国农民刘光火发现把红土镍矿变成炙手可热的含镍生铁后,全球红土镍矿迎来第一波技术变革,奠定中国镍行业的地位加速产能出海;2)2007年中冶瑞木湿法项目建设,经过长期的优化协同中国恩菲开发出第三代湿法冶炼技术,引领的第二轮技术变革,进一步巩固中资企业在镍行业的优势,保障新能源电池原材料的供应。
HPAL湿法工艺是红土镍矿高效利用的主要方式之一,最大的特点是可以综合回收镍钴元素。前两代项目的困境给HPAL蒙上阴影,如西澳Murrin Murrin、马达加斯加Ambatovy等,建设投资超出项目设计预期,并且由于实际原料中Ni品位与设计品位差别较大,项目常年未能达产。
第一家采用HPAL技术处理红土镍矿的MOA工厂,从1957开始建设,1959年投产,早期由于技术、装备等方面原因一直没有达产,直到1994年与西方公司合作两年后才达产;Bulong项目由于资源不足和生产不稳定等原因2003年关闭停止生产;Cawse项目已经于2008年11月停产。
中冶瑞木是中国湿法项目在海外的第一次尝试,经过接近9年的优化后产线陆续达产,成本优势明显;在中冶瑞木基础上,中国恩菲携手力勤资源打造的印尼HPAL一期项目均于2个月内成功达产,创造了行业新增产能建设时间最短、平均每金属吨镍的投资成本最低及达产时间最
短的纪
录,打开HPAL新纪元。
华友钴业、力勤资源和格林美是中资企业出海印尼红土镍矿湿法冶炼的杰出代表,2020年之后多个项目集中上马,并在2022-2024年期间大规模投产。HPAL成本拥有绝对优势,以力勤资源为例,所用红土镍矿镍钴比10:1,钴营收作为镍成本抵扣,根据Hairita披露的钴金属价格较高的2022H1镍C1成本最低达到了0.26万美元/吨,随着钴价回落以及红土镍矿原料价格上涨,2024H1抵扣后C1成本达到0.61万美元/吨。
第三代湿法项目工艺技术路线基本一致,成本差异主要在于原料含量、价格和精细化管理,纵观华友和格林美成本逐渐趋同。
根据公司披露业绩倒算,华越项目2023H1销售成本约1.4万美元/吨,2024H1降至1.13万美元/吨;华飞项目2023年刚投产,2023H2成本1.31万美元/吨,2024年降至1.24万美元/吨。格林美湿法项目成本维持在1.1万美元/吨附近。
中资企业以外的海外湿法项目多数仍未达产,成本相对较高。
其中,Sherritt古巴MOA项目工艺稍有差别,副产品钴和化肥对镍成本抵扣,2023年C1成本7.22美元/磅,折1.6万美元/吨;马达加斯加的Ambatovy常年未达产,2023年成本9.5美元/磅,折金属2.1万美元/吨。
湿法项目投产高峰或已过。
2021年以来印尼湿法项目进入产能快速释放期,2024年新投产产能达到29.5万吨,预计2025年待投产项目24.1万吨,随着竞争加剧部分湿法项目也宣布暂停或进度不及预期,预计2026年及以后存在一定的不确定性,总计产能约30.6万吨,投产高峰已过。
随着工艺技术的成熟和设备国产化的加速,湿法投资成本也在下降。
华飞项目投资成本已经降至1.7亿美元/万吨,远期仍有进一步下降空间。远期战略上来看,湿法成本的优势在于镍矿价格和副产品收入对成本的抵扣,当前低品位镍矿供给相对充裕,多部分项目仍在使用相对高品位镍矿,但随着产能继续释放带动矿需求增加,原料成本或将走高。我们认为,
成本的下降将主要依赖于副产品钴价格的上升,在金属钴价格不变的基础上,未来以2024H1销售成本1.1万美元/吨(折电镍1.4万美元/吨)作为未来湿法项目的中枢相对有效,再往后会随着镍矿价格波动,整体呈现上行趋势
。
2)印尼NPI产能大幅增长,成为镍边际供应
红土镍矿火法冶炼NPI是近年来供给增长的主要力量。
2018年中国+印尼镍铁产量69.8万吨,2023年该数值已经达到176.6万吨,增幅达到153%,2018-2023年CAGR=20.4%。但从格局上看,中国持续向印尼转移:2019年中国NPI产量达到巅峰58.4万吨,随着成本更有优势的印尼NPI产能释放,国内产量2024年降至35万吨以下;印尼产量从2019年的37.3万吨,预计增至2024年的135万吨。
NPI采用的RKEF工艺相对比较成熟,并且设备简单易控,万吨投资成本不到1亿美元,建设周期短、产能释放快。根据Mysteel数据,印尼目前已形成20万吨NPI月产能,年化达到240万吨,属于产能最大的/成本区间最集中的产品类型。但随着利润压缩,产能增长已经放缓,并且印尼政府自2022年起就在讨论限制火法冶炼产能扩张的政策,远期产能增量主要有KPS、NNI等,合计在建产能达到60万吨以上。
NPI成本多为浮动成本,镍矿占比一半以上。
火法冶炼温度高,冶炼过程需消耗大量冶金焦和电能,从工艺参数上看,吨镍消耗1.6%品位红土镍矿约100吨左右,吨镍电耗接近4万度。根据盛屯矿业年报,2023年NPI成本结构中,原料占比52%、其次为能源17%、辅料16%,成本随镍矿价格浮动。
印尼高品位、低价格镍矿是其成本最大的优势,但随着印尼镍矿需求增加,价格也逐渐与国内价格接轨,成本优势相对走弱。
根据NIC公告,2024Q2其收购的青山印尼四个NPI项目成本整体维持在1-1.2万美元/吨。
以镍矿价格测算及时成本,中国NPI完全生产成本1.28万美元/镍吨,而最新成交价格975元/镍(折金属价1.2万美元/镍吨),处于亏损状态;印尼RKEF实时成本1.22-1.24万美元/吨,中印成本差逐渐缩窄,市场正在建立新平衡。
NPI成本大底或在1万美元/吨左右,折镍价约1.4万美元/吨,或为镍价强支撑。
综合以上,当前印尼NPI生产成本中枢在1.1-1.2万美元/吨,考虑到成本随镍矿价格波动,可以根据镍矿价格倒推NPI最低成本:根据Harita财报,2024H1腐殖土镍矿生产现金成本13美元/湿吨,销售价格在34美元/湿吨,假设矿端留存20%利润,则镍矿最大有18美元/湿吨的下降空间,则对应NPI成本下降1800美元/吨,
以此可以得出NPI成本底部在0.92-1.02万美元/吨,折电镍1.32-1.42万美元/吨
。
以上是最悲观假设,实际情况是印尼镍矿供需趋于紧张,叠加政策波动风险,我们认为远期NPI成本整体是呈现上行趋势:
a)2024年印尼镍矿开采额度(RKAB)审批缓慢导致镍矿升水持续走高,Freight刷新近两年高点,导致镍铁生产成本有所上行。并且,镍矿品位对火法工艺的生产成本影响较大,矿石镍品位每降低0.1%,生产成本大约增加3-4%。远期随着镍矿需求进一步增加以及矿端供给管理趋严,叠加高品位镍矿持续消耗,预计镍矿价格整体呈现上行趋势。
b)2024年11月印度尼西亚总统普拉博沃·苏比安托(Prabowo Subianto)在巴西G20峰会上表示,政府计划在15年内淘汰该国所有的燃煤发电厂以及所有其他化石燃料发电厂,而早在2021年印尼就曾提出过针对PLTU征收碳税的消息,对于镍铁成本影响预计在150美元/吨左右;其他还有出口关税等政策影响。
除了中国和印尼低成本NPI以外,还有其他地区的FeNi产能约60万吨。FeNi冶炼与NPI工艺基本一致,仅在矿热炉后加入了精炼环节,区别在于含镍量更高,P/S杂质元素含量更低(NPI的P含量一般小于0.04%,硫小于0.4%,FeNi的P含量一般小于0.04%,S含量小于0.2%)。目前FeNi产能主要集中在巴西、新喀里多尼亚等地,大部分产能拥有自己的矿山,其中产能较大的企业包括Anglo American(4.6万吨)、淡水河谷Vale(5.4万吨)、Eramet(5万吨)和South32(5万吨)等。
Anglo American具有自己镍矿山,其最主要的红土镍矿床为Barro Alto,平均品位1.45%,总储量约5850万吨,拥有FeNi产能4.6万吨,2023年产量为3.18万吨。近年由于巴西雷亚尔走强以及生产成本尤其是消耗品价格上涨,2023年C1成本达到1.11万美元/吨,较2021年的0.83万美元/吨明显上涨。
Cerro Matoso 是South 32公司位于哥伦比亚北部科尔多瓦地区的综合镍红土矿和冶炼厂,镍矿品位1.62%。由于劳动力和承包商成本(电费,材料费,包括交付OSMOC项目)的增加, 2023年生产镍铁的单位成本增加了16%,达到11089美元/吨。虽然由于镍价持续低迷,Cerro Matoso矿曾在2024年1月接受战略评估,但因其完善的运营模式,以及较为可控的成本,预计South32的FeNi产能短期并不会出清。
根据可追踪企业产量数据, 2023年整体供应量24.4万吨,产能利用率61%。成本方面看,以当前镍价测算,只有英美资源和South32尚能保持盈利状态,其余大多数亏损,产能出清压力较大,若价格长期维持在1.5万美元/吨以下,预计产量将进一步降至15-20万吨。
4)红土
镍矿生产高冰镍,期待富氧侧吹技术进一步成熟
2022年电镍与NPI价差扩大至历史高位,套利空间刺激工艺技术改进,红土镍矿生产高冰镍技术再次引起关注,主要路线有青山为代表的RKEF+转炉工艺以及中伟为代表的富氧侧吹OESBF工艺。
a) RKEF+转炉:NPI→高冰镍转换成本0.15-0.2万美元/吨
2021年青山打通了“红土镍矿-镍铁-高冰镍”路径,2022年1月首批高冰镍产品装船发运中国,缓解了新能源用镍原料紧张局面。
根据上市公司年报,NIC收购的青山产线HNI曾在2022年技改后生产高冰镍,其2022Q4和2023Q1公司生产NPI和高冰镍现金成本差值分别为1899和1653美元/吨,主要差别在电费和处理费用,2022Q4公司从低冰镍到高冰镍转换的整体回收率93.1%;2023年Q2之后该产线产品转成低冰镍。
另外,印尼PT Merdeka收购了青山HNMI冶炼厂60%股份生产高冰镍,模式主要是采购NPI和低冰镍转炉吹炼成高冰镍,根据高冰镍成本与当期NPI销售价格差值推算加工成本在1,500-2,000美元/吨。
综上,RKEF+转炉工艺生产高冰镍的成本与NPI高度相关,总成本可以认为是在NPI基础上加0.15-0.2万美元/吨的加工成本,基本符合之前市场预期。
RKEF+转炉工艺路线产品相对灵活,根据不同的经济效益可以选择生产NPI、低冰镍和高冰镍,价差带来的经济效益带动相关产线投资。
b) 富氧侧吹成本或更有优势,期待工艺技术进一步成熟
富氧侧吹成本高于湿法项目。
2022年10月份中伟OESBF(富氧侧吹炉)项目投产,开创了红土镍矿冶炼新的技术路线,OESBF无“热-电-热”转化过程,能源利用效率更高,在能耗和原料适应性上拥有一定的优势,镍回收率达到93%以上,并可回收伴生钴,目前两条产线均已达产,拥有产能2万吨/年。根据公司2024年6月在投资者互动交流平台信息,OESBF成本相较于湿法的0.95万美元/吨的成本要高一些,后续将通过更多工艺优化降低成本。
2022年伟明环保投资富氧侧吹生产高冰镍嘉曼项目,总规模为年产高冰镍含镍金属4万吨,计划总投资规模不超过3.9亿美元,折合万吨投资不过1亿美元。2024Q3佳曼项目已经启动热调试。
项目可研完全成本1.08万美元/吨,折电镍约1.33万美元/吨。
2023年寒锐钴业计划在印尼投资年产2万吨镍金属量富氧连续吹炼高冰镍项目,根据可行性报告,项目建设期15个月,计划总投资2.4亿美元,折万吨投资1.2亿美元。项目年处理红土矿160万吨(干基,含镍1.4%),生产规模2.76万吨(镍含量73.89%),折镍金属量2.04万吨、钴422吨,镍钴比48:1。达产后平均制造成本折0.98万美元/镍吨,完全成本1.08万美元/万吨。