主要結論:
鎳產業鏈是一個二元供需結構,兩種不同的鎳礦延伸出兩條不同的產業鏈,產業鏈內部供需關系錯綜復雜,不同產品之間相互影響。對鎳價的研究不能僅從整體供需去推演,還要理清楚內部供需結構變化。高冰鎳是在供給端連接兩條產業鏈的一個關鍵點,其產量變化會對兩條產業鏈同時產生影響。本文將從高冰鎳這個點出發,研究在日益分化的鎳產業鏈中,高冰鎳的作用將如何體現出來。
高冰鎳是制備硫酸鎳最低成本的原材料,後期高冰鎳或將成爲硫酸鎳原材料的主要來源。青山高冰鎳已經量產,標志着RKEF鎳生鐵工藝硫化轉產高冰鎳技術路線已經成熟,國內企業新投高冰鎳產能大都採用了青山的技術路線。當前鎳生鐵轉產高冰鎳存在超額利潤,受利潤驅動鎳生鐵產能有大規模轉產高冰鎳的可能性。
2022年高冰鎳產量在鎳總供給量中佔比較低,決定2022年供需平衡表走向的並不是高冰鎳,而是鎳鐵-不鏽鋼產業鏈的供需變化。到2023年在鎳鐵-不鏽鋼產業鏈鎳元素完全過剩之後,能否轉產高冰鎳將過剩鎳元素轉出,是鎳產業鏈整體供需結構變化的關鍵影響因素。
通過對供需平衡表的推演,可以看出2022年-2023年高冰鎳施壓鎳價路徑:調價差→調結構→促平衡→促下行。2022年高冰鎳的主要作用還是優化鎳產業鏈內部的價差結構,對鎳價無實質性影響。2023年開始高冰鎳會通過將鎳生鐵-不鏽鋼過剩鎳元素轉出的方式,在調整價差的基礎上進一步調整鎳產業鏈的分化供需格局,促進整體供需缺口收縮甚至過剩,最終促進鎳價下行。
01左中括號高冰鎳對鎳價的擾動左中括號2021年3月3日晚,媒體報道青山實業與華友鈷業、中偉股份籤訂高冰鎳供應協議。根據協定,青山實業將於2021年10月開始一年內向華友鈷業供應6萬噸高冰鎳,向中偉股份供應4萬噸高冰鎳,兩者合計折合金屬量約7.5萬噸/年。這部分新增產能是由鎳生鐵產線加設備轉化生產高冰鎳,消息傳出後鎳價連續暴跌,最大跌幅超過20000元。
2022年2月俄烏戰爭爆發,受俄鎳不能交割影響,LME鎳遭遇前所未有的多頭惡性逼倉事件,而這次事件主角青山實業所持有的大量空頭頭寸遭受巨大損失。2020年3月份以來鎳價一路上行,2021年也整體呈上行趨勢,青山實業逆勢建立大量空頭頭寸,除了其所說的套保需求以外,高冰鎳帶來的技術自信,並依靠該技術扭轉鎳行業供需結構的實力也是其敢於逆勢建倉的重要影響因素。
02青山高冰鎳的技術優勢
(一)鎳產業鏈:二元供需結構
世界鎳儲量主要依次分布於澳大利亞、新喀裏多尼亞、巴西、俄羅斯、古巴、印尼、南非、加拿大、菲律賓、中國,這10個國家的鎳資源大約佔到了全球總量的80%以上。全球鎳礦資源的主要分布類型爲硫化鎳礦與紅土鎳礦,其中硫化鎳礦的全球資源佔比約爲35%,紅土鎳礦爲65%。
隨着硫化鎳礦的不斷開採,其儲量與產量的比例差異正逐漸導致硫化礦的開採過度和品位下降,另一方面紅土鎳礦冶煉技術不斷成熟,全球鎳礦開發的重點正逐漸從硫化礦轉向紅土鎳礦。
在新能源電池需求增長爆發前,鎳礦在冶煉環節處於兩條線供給的狀態,即硫化鎳礦經過火法冶煉生產出精煉鎳,主要用作生產鎳合金和高端不鏽鋼,少量用作生產鎳鹽。紅土鎳礦經過火法冶煉主要用來生產鎳生鐵(NPI)、鎳鐵,終端主要用來生產不鏽鋼;少部分紅土鎳礦通過溼法冶煉(主要爲高壓酸浸HPAL)生產氫氧化鈷鎳或硫化鎳鈷,然後用來生產鎳鹽。硫化鎳礦和紅土鎳礦在冶煉環節無交叉,主要是在下遊需求環節有交叉,兩者主要的終端需求都是不鏽鋼。
2020年新能電池需求開始爆發性增長後,對硫酸鎳的需求大幅增長,硫酸鎳對純鎳、鎳鐵價差大幅拉升,一方面鎳豆、鎳粉通過酸溶的方式萃取硫酸鎳的比例大大提高,另外一方面在紅土鎳礦產業鏈環節,企業開始增加溼法冶煉的產能生產鎳中間品,火法冶煉方面中國企業青山實業則通過硫化方式打通了鎳生鐵——高冰鎳——硫酸鎳的產業鏈,由此使得硫化鎳礦和紅土鎳礦供給在高冰鎳環節交叉了。
(二) 青山的高冰鎳技術
在紅土用硫化鎳礦之前是主流用硫化鎳礦生產高冰鎳,主要流程爲:硫化鎳礦—閃速爐熔煉—低冰鎳—轉爐吹煉—高冰鎳。
紅土鎳礦生產高冰鎳的工也藝並非突然橫空出世,在青山之前印尼的淡水河谷印尼Sorowako公司就採用還原硫化熔煉法生產高冰鎳產品作爲硫酸鎳原料供給日本住友三元前驅體公司。主要流程爲:紅土鎳礦加入含硫料幹燥和預還原—1500-1600℃鼓風爐吹煉(或者電爐熔煉)—低鎳鋶(低冰鎳)—轉爐吹煉—高鎳鋶(高冰鎳)。淡水河谷技術相當於將紅土鎳礦硫化之後再進行火法冶煉,本質還是類似於硫化鎳礦生產高冰鎳的工藝。
而青山集團的技術將“紅土鎳礦-高冰鎳-硫酸鎳”火法冶煉生產線打通,冶煉的本質工藝還是現在主流的鎳鐵冶煉法RKEF。工藝核心是RKEF制成熔融高鎳鐵後,並未進一步制作不鏽鋼,而是進行轉爐硫化,制備高冰鎳。這種方式,可以直接利用現有的鎳鐵冶煉RKEF生產線新建轉爐,新增投資不多。另外,青山這一生產線打通後,鎳產業鏈的幾種主要產品都將連結起來,包括鎳鐵、硫酸鎳、電解鎳和不鏽鋼。高冰鎳和不鏽鋼存在資源爭奪,有望將過剩的鎳鐵產能轉化爲高冰鎳,再生產硫酸鎳。
不需要太多新增投資,現有鎳鐵產能可切換至高冰鎳產能,潛在產能規模巨大;這兩點正是青山高冰鎳與以往高冰鎳技術的重要區別,也是其能夠對鎳價形成重大壓力的原因所在。
(三) 硫酸鎳主要原材料對比
高冰鎳目前主要是用來做硫酸鎳原材料的,對於企業來他們是怎麼選擇原材料的呢?簡單來說,短期看工藝難度和時間,長期看成本。鎳豆自溶-硫酸鎳3至4個月就可以萃取,沒有渣料產生,沒有環保的要求,2021年不論那種原材料生產硫酸鎳都是暴利,企業肯定是什麼快用什麼,所以純鎳是最主要的原材料來源。但純鎳是制備硫酸鎳成本最高的原材料,對企業來說並不是最優選擇。在純鎳價格連續上行之後,純鎳溶解硫酸鎳已經虧損。企業後期更傾向於選擇成本更低的原材料,就目前來看MHP、高冰鎳的成本都低於純鎳。在不考慮副產品收益的情況下,高冰鎳是成本最低的原材料。
(四)硫酸鎳各原材料具體分析
硫酸鎳原料現階段主要分爲鎳豆/鎳粉、鎳冶煉中間品(MHP、高冰鎳等)、廢鎳。2021年中國硫酸鎳原料中鎳豆、鎳粉原料佔比45.36%,鎳冶煉中間品原料佔比36.97%,再生原料佔比17.67%。2021年純鎳在硫酸鎳原材料來源佔比呈高速增長趨勢,由以以往不足20%比例上升到45.36%。鎳冶煉中間品(主要是MHP)受制於技術問題,產能擴張緩慢,佔比由原來80%以上下降到36.97%。不過到2022年一季度,受高冰鎳量產、MHP產量增加、純鎳溶解虧損等問題影響,鎳冶煉中間品佔比逐步上升。
1. 純鎳:硫酸鎳原材料的短期選擇
由於鎳豆、鎳粉溶解設備工藝簡單,產線建設一般只需一個季度,所以2021年在硫酸鎳需求快速增長的情況下企業開始通過鎳豆溶解硫酸鎳進行補充,溶解硫酸鎳產得以能快速擴張,自2021年3月開始鎳豆、鎳粉用量便不斷提高,5月開始鎳豆、鎳粉成爲硫酸鎳首要原料。企業紛紛自LME進口鎳豆,2021年國內電解鎳進口量同比2020年增長1倍,其中鎳豆進口量增加了2倍,鎳豆在電解鎳進口量中佔比由2020年26%上升到52.3%。受中國鎳豆進口量大增的影響,LME庫存近兩年快速下滑,成爲鎳價上行的重要推動力之一。
理論上來說,只要硫酸鎳-電解鎳價差>溶解成本,企業就會持續採購鎳豆、鎳粉生產硫酸鎳。自2020年9月到2022年3月,硫酸鎳-電解鎳價差基本在3000元以上,即電解鎳溶解硫酸鎳有利潤。2022年3月份之後受俄烏戰爭影響俄鎳供給受限,加之LME鎳逼倉事件,電解鎳價格大幅上行,硫酸鎳-純鎳價差進入負值狀態,純鎳溶解硫酸鎳已經持續虧損。
2. 氫氧化鎳鈷(MHP):短期產量增速緩慢
氫氧化鎳鈷生產採用的是高壓酸浸技術(HPAL),該技術特點是前期固定投資成本高,技術難度高。雖然中國恩菲設計院在溼法冶煉技術上有了比較大的突破,可以實現滿產運行並且降低成本。但是對比鎳生鐵轉產高冰鎳的技術,短期無論是技術還是投資成本上,溼法冶煉並不具有優勢。在2022年之前溼法冶煉很多年產能都沒有太大變化,受利潤驅動2022年印尼氫氧化鎳鈷新增產量約10萬金屬噸,2023年大約6萬金屬噸左右。鑑於MHP項目建成時間較長,產能釋放高峯期或在2023年以後。
3. 高冰鎳:高利潤的硫酸鎳原材料
既然RKEF生產線既可以生產鎳生鐵也可以生產高冰鎳,理論上來說產出哪種產品最主要的動力來源於產品收益,即在平衡態時,紅土鎳-鎳鐵-高冰鎳-硫酸鎳的產線利潤,應該和鎳鐵產線利潤相等,用公式可以表述爲:
硫酸鎳價格-鎳鐵成本-鎳鐵加工爲高冰鎳及硫酸鎳成本=鎳鐵價格-鎳鐵成本鎳鐵加工爲高冰鎳及硫酸鎳成本=硫酸鎳價格-鎳鐵價格
目前,鎳鐵-高冰鎳-硫酸鎳加工費約爲3500美元/噸。硫酸鎳價格-鎳鐵價格>=3500美元/噸時,生產高冰鎳收益大於生產鎳生鐵收益。自2020年11月份之後硫酸鎳-高冰鎳價差就基本維持在20000元/噸以上,目前價差在50000元/噸左右,即鎳鐵生產線轉產高冰鎳後有30000元/鎳噸超額利潤。現階段來說,鎳生鐵企業轉產高冰鎳動力充足。
根據各家企業已經公布投產計劃來看,2022年青山高冰鎳產能按計劃可達到7.5萬金屬噸,華科項目5月4日已經出鐵,按照計劃6月份將出產高冰鎳,另外中青新能源高冰鎳項目也將在2022-2023年投產。2022年鎳生鐵轉產高冰鎳產能預估不超過10萬金屬噸。當前已公布高冰鎳投產產能計劃約爲46.9萬噸。考慮到當前鎳鐵-不鏽鋼產業鏈逐步走向過剩,轉產高冰鎳存在超額利潤,火法冶煉高冰鎳技術相對簡單,高冰鎳產能釋放速度將加快。
(五) 小結
純鎳作爲硫酸鎳原材料來源只是短期選擇,當前純鎳溶解硫酸鎳已經持續虧損;氫氧化鎳鈷由於投資成本高昂,技術難度較高,項目投產時間較長,短期產量增速緩慢。高冰鎳是制備硫酸鎳最低成本的原材料,後期高冰鎳成爲硫酸鎳原材料的主要來源。青山高冰鎳已經量產,標志着RKEF鎳生鐵工藝硫化轉產高冰鎳技術路線已經成熟,國內企業新投高冰鎳產能大都採用了青山的技術路線。當前鎳生鐵轉產高冰鎳存在超額利潤,受利潤驅動鎳生鐵產能有大規模轉產高冰鎳的可能性。
03左中括號鎳的供需平衡表推演左中括號在原生鎳的供給結構中近3年電解鎳產量變化不大,基本維持在年產量80萬噸左右的水平,2021年產量有所下降,在原生鎳總供給中所佔比例逐步下滑。鎳生鐵(NPI)和鎳鐵總產量則呈現明顯上升趨勢,在原生鎳產量佔比從2019年不到50%上升至2021年66%,這其中鎳鐵(FENI)產量變化不大,主要是鎳生鐵(NPI)產量快速增加。
在需求端,不鏽鋼仍然是鎳終端第一大消費領域,在需求總量中佔比維持在66%-68%左右,2020年受疫情後需求爆發的影響,不鏽鋼佔比超過了70%,2021年又重回之前的比例區間。電池對鎳的消費量自2020年開始呈加速上行的趨勢2019年電池耗鎳13.86萬噸,2020年爲16.48萬噸,2021年爲29.67萬噸,在鎳的需求總量中佔比由5%提升到10%。其他領域,電鍍、合金消費量相對穩定。
(一) 不鏽鋼耗鎳需求分析
不鏽鋼原材料消耗比例中,NPI佔比最高,其次是FENI,最後是純鎳。不鏽鋼對NPI消耗量呈逐年上升趨勢,FENI受產能限制,消耗量幾乎無太大變化。而對純鎳的消耗量,在2019年爲32.14萬噸,在2020年爲24.55萬噸、2021年爲29.4萬噸,佔不鏽鋼總耗鎳量19%、14.1%、14.6%。
按照印尼政府的目標,2022年印尼將增產至140萬噸金屬噸鎳,比2021年增加40萬噸,其中新增溼法生產氫氧化鈷鎳(MHP)約爲10萬噸,則鎳生鐵帶來新增產量爲30萬噸,按照各企業的投產計劃,今年大概率能實現甚至超過這一目標。中國方面由於受碳中和環保政策影響,大約有10萬噸左右鎳生鐵產能預增,但投產時間相對不確定。中國和印尼鎳增量按照40萬噸來推算實現可能性較高。
2022年國內擬投產不鏽鋼產能718萬噸,目前可確定投產產能爲352萬噸,其中300系222萬噸,400系130萬噸,以上產能均在2022年上半年釋放。印尼不鏽鋼2022年預計將新增釋放產能約200萬噸,中國和印尼實際新增產能552萬噸,產能增速超過10%。按照不鏽鋼含鎳量推算,2022年新增不鏽鋼產能實際耗鎳量在30-35萬噸左右。但對於不鏽鋼實際新增產量,恐怕難以達到產能的增加幅度。對不鏽鋼耗鎳需求變化做 f1:10%(產能增速)、f2:5%(歷史增速及GDP增速)、f3:0(悲觀預期)三種情況推演。
(二) 電池耗鎳需求分析
硫酸鎳根據應用不同主要分爲電鍍級硫酸鎳和電池級硫酸鎳。在市場交易時以行標HG/T2824-2009爲基礎標準,電鍍級與電池級區分時主要爲鈷元素不同。在2021年硫酸鎳90%以上都是用於電池消費。
對於2022年一季度硫酸鎳產量增速明顯低於2021年同期,下遊三元前驅體總產量增速也從去年100%-150%的增速區間下降到了50%-70%區間,但是811類型三元前驅體產量增速高於2021年同期。硫酸鎳產量同比增速下滑有三方面原因:第一,2020年第一季度受疫情影響基數偏低,造成2021年同比增速偏高。第二,國內3月份開始各地疫情此起彼伏,貨運物流受限,硫酸鎳生產受到影響。第三,因爲俄鎳受制裁問題,純鎳價格飆漲,鎳豆溶解硫酸鎳大幅虧損,降低硫酸鎳生產企業開工率。對於2022年硫酸鎳產量預估,綜合三元前驅體年度、月度產量變化及各機構對新能源車產量預估,2022年硫酸鎳產量同比增速大概率50%-100%範圍內,而硫酸鎳對鎳的消耗量將由2021年的28.7萬噸增加到45萬噸左右。
(三)供需平衡表推演
在分析了產量和需求量變化之後我們對2022年供需平衡表做一個推演:(1)該平衡表不考慮高冰鎳因素影響。(2)2021年俄羅斯鎳礦發生事故純鎳產量減少10萬噸,2022年無事故影響但有戰爭影響,因此純鎳產量預估不變。(3)f1、f2、f3 分別對應不鏽鋼耗鎳量增長10%、5%、0;從已公布數據看f2、f3實現概率較高。(世界不鏽鋼協會預估2022年不鏽鋼消費量增速在3.6%左右。)
04高冰鎳對供需平衡表的影響
(一)2022年高冰鎳將影響鎳的價差結構
加入高冰鎳變量,2022年供需平衡表變爲2022(f1)、2022(f2)、2022(f3*)。對2022年高冰鎳產量大概率不超過10萬金屬噸,2022年高冰鎳新增產量只有10萬噸,基本不改變供需格局,只是減少了鎳生鐵-不鏽鋼產業鏈鎳的供給量,但原來這個產業鏈就是供不足需的狀態,高冰鎳只是加強這種狀態。不會對整體產生太大影響,只會對局部供需、對內部價差結構產生影響。
高冰鎳會使鎳生鐵-不鏽鋼產業鏈供給減少,造成鎳生鐵價格上行,純鎳價格上行。高冰鎳會使純鎳/中間體-硫酸鎳產業鏈供給增加,造成純鎳價格下行。在鎳整體供需格局中,純鎳價格不變,只會使鎳生鐵價格上行,從而使得硫酸鎳-鎳生鐵、純鎳-鎳生鐵價差下行。
(二) 2023年高冰鎳將使促進鎳元素價格整體下行
根據青山實業公布的產量目標,2021、2022和2023年分別實現鎳產量60萬噸,85萬噸和115萬噸,其將根據市場情況調節鎳鐵和高冰鎳產量。而印尼政府則宣布2023年其要增加鎳產量52萬噸,不考慮轉產高冰鎳的情況下鎳生鐵增量約爲46萬金屬噸,MHP給到6萬金屬噸增量。如果按照2023年不鏽鋼產量增速按照疫情前的全球不鏽鋼增速2%-5%來估算,不鏽鋼耗鎳需求增加約15萬噸,將2022年兩種對應的供需平衡表推算過來,2023年不鏽鋼耗鎳量大概在232萬噸、217萬噸左右。純鎳產量方面考慮到當前俄烏戰爭有可能持續到2023年,疊加硫化鎳礦品位老化問題,純鎳產量暫時保持不變。下遊電池按照50%耗鎳需求推算,新增耗鎳需求25萬噸左右,總耗鎳量70萬噸。
按照2023年供需平衡情況推演,如果不轉產高冰鎳,理論上不鏽鋼即使完全不消耗純鎳,鎳生鐵-不鏽鋼產業鏈也將面臨鎳元素供給過剩的局面,而合金、電池-純鎳、中間品領域供需仍然供給短缺,鎳產業鏈價格將嚴重分化,可能面臨鎳生鐵價格大跌、純鎳價格大漲的局面。在沒有高冰鎳調節的情況下,鎳產業鏈整體難以實現供需缺口縮小甚至過剩,只會在產業鏈內部分化。
在鎳鐵-不鏽鋼產業鏈鎳元素供需逐步走向過剩的情況下,價差將繼續拉大,企業轉產高冰鎳動力充足。且鎳鐵轉產高冰鎳技術難度不高,產能釋放速度將遠快於溼法投產速度。所以在2022-2023年,高冰鎳將成爲調整鎳產業鏈結構的關鍵因素。通過鎳生鐵轉產高冰鎳,鎳生鐵-不鏽鋼產業鏈過剩鎳元素將被轉移出來,從而彌補純鎳領域需求不足的局面,將鎳鐵和精煉鎳二元分化的格局重新整合,帶動鎳產業鏈整體價格下行。
(三) 總結
鎳產業鏈從當前的供給短缺走向長期供給過剩是一個相對比較明確趨勢,通過各家企業投產計劃可以推算出來。但是在這一過程中鎳價走勢並不一定完全跟隨平衡表變化,主要原因在於鎳產業鏈內部現在趨於分化,各種鎳產品供需情況不同,價格走勢並不完全一致,內部價差結構明顯拉大。對電解鎳價格走勢的判斷,既需要觀察整體供需走向,也需要拆解內部供需結構,找出影響鎳價的主要邏輯。高冰鎳作爲連接兩條產業鏈的點,技術難度不高,作爲硫酸鎳原材料成本較低,近兩年產能擴張速度較快,是調整鎳業鏈內部供需結構的重要影響因素。
通過對供需平衡表的推演,我們可以看出2022年-2023年高冰鎳施壓鎳價路徑:調價差→調結構→促平衡→促下行。2022年高冰鎳的主要作用還是優化鎳產業鏈內部的價差結構,對鎳價無實質性影響。2023年開始高冰鎳會通過將鎳生鐵-不鏽鋼過剩鎳元素轉出的方式,在調整價差的基礎上進一步調整鎳產業鏈的分化供需格局,促進整體供需缺口收縮甚至過剩,最終促進鎳價下行。