镍产品碳排放量核算：有色金属中单位产品碳排量第二高的金属

镍产品碳排放量核算：有色金属中单位产品碳排量第二高的金属

镍产品碳排放量测算：镍产品单位碳排放量为10-16吨二氧化碳当量，仅次于铝，是有色金属中单位碳排放量第二高的。

1、火法冶炼高镍铁：根据宝钢德盛、福建鼎信编制的方法，我国红土镍矿冶炼高镍铁碳排放系数为16.12，即每生产一吨高镍铁排放16.12吨二氧化碳。烧结、高炉、矿热炉三个工序分别占高镍铁生产过程碳排放的12%、53%、35%。国外镍生产企业实际结果与国内排放标准相近。火法生产镍铁、镍铅碳排放系数为16，其中矿冶占47%，电力占32%，燃料占17%。

2、湿法生产精炼镍：根据金川集团、新疆有色、金恩镍业等单位编制的方法，国内硫化镍矿生产精炼镍碳排放系数为10.19，原料准备、冶炼、吹炼碳排放占60%，高镍硫精炼至电解镍占总能耗的40%。国外公司湿法生产精炼镍碳排放系数为10.53。

3、火法生产精炼镍：国外镍生产商BHP采用火法生产精炼镍的碳排放系数为12.86，其中燃料消耗占70%，电力消耗占30%。

1、镍铁碳排放高于精炼镍。从实物吨位来看，镍铁生产的碳排放系数高于精炼镍，且镍铁中的镍含量远低于电解镍。如果以每金属吨镍的碳排放量来计算，那么镍铁的碳排放量将是电解镍的16倍以上。

2、火法生产精炼镍碳排放成本高于湿法。以海外火法项目碳排放系数为12.86，湿法项目碳排放系数为10.53为例，火法与湿法生产每生产一吨电解镍，碳排放成本相差2.33吨二氧化碳。2021年1-5月欧盟市场排放配额均价为41.9欧元/吨。海外火法与湿法生产碳排放成本相差97.627欧元/吨（760元/吨）。

3、国外生产镍产品的碳排放成本远高于我国。国内外碳排放权价格存在较大差异，2021年1-5月天津碳排放权平均价格为25.57元/吨，欧盟市场排放配额平均价格为41.9欧元/吨。按每吨镍产品排放10吨二氧化碳计算，国外生产一吨镍产品的碳排放成本比我国高出3000元/吨。

碳排放权实施初期主要采用免费配额方式，对镍生产成本影响不大。随着配额转为有偿配额，镍生产商​​的生产成本将会增加。按照全额碳排放采集计算，一吨镍铁的碳排放成本为412元/吨，一吨电解镍的碳排放成本为261元/吨，对镍铁生产商的利润将产生较大的影响。

在碳中和、碳达峰的背景下，生产企业纷纷适应低碳转型之路。对于镍供应商而言，与电力、钢铁、电解铝等行业一样，电解镍、镍铁、镍生铁等镍产品生产过程中会释放大量温室气体。但镍又不同于这些高耗能品种，碳减排对镍而言既是挑战也是机遇。一方面，供给侧或受碳排放总量制约，由免费碳排放向有偿碳排放转变也会产生成本压力；另一方面，受益于新能源汽车需求、高镍电池转型，将释放大量镍新增需求。

在我们的镍碳中和系列报告中，我们将阐述碳减排背景下镍的碳排放核算、碳成本及供给变化，以及新能源背景下电动汽车普及率、电池技术路线变化对镍需求的影响。

01 国内：镍生产能耗行业标准及产业链概况

在镍产品生产过程中，碳排放核算的范围有三个。范围一是生产过程的直接排放，主要是运营资产的货运卡车消耗的燃料排放，以及运营过程中煤炭生产的排放。范围二是外购燃料的间接排放，包括外购电力、蒸汽、热能或冷却的间接排放。范围三是上下游的间接排放，主要包括上游外购商品与服务、燃料与能源，上游运输与配送，商务旅行、员工通勤和下游运输与配送，以及下游客户加工外购镍产品的排放。全球对于碳排放边界的认定思路是一致的，碳排放企业都是按照这个思路来核算碳排放，为我们跨国比较提供了依据。

1.1 红土镍矿冶炼高镍铁碳排放系数为16.12

以红土镍矿为原料冶炼不锈钢过程中，高镍铁单位产品综合能耗经核算为6200千克标准煤，每生产一吨高镍铁排放二氧化碳16.12吨，此核算结果参考了宝钢德盛、福建鼎鑫等单位编制的方法。

高镍铁碳排放核算分为三个过程，首先烧结工序从烘干、石灰混合、熔剂、燃料破碎开始，经过配料、原料输送、工艺混合、烧结机、烧结矿破碎、筛分等，直到成品烧结矿皮带机离开烧结工序。烧结工序烧结矿单位能耗为150千克标煤。烧结矿按1.6%品位折算，高镍铁按8%品位折算，高镍铁烧结工序单位能耗约为750千克标煤。

第二，高炉工艺包括原料供应、鼓风、热风炉、煤粉烘干喷吹、高炉本体、冲渣等工序。低镍铁经过高炉工艺后单位能耗为650千克标煤，与烧结矿折算公式一致。高镍铁经过高炉工艺后单位能耗约为3250千克标煤。

三是高炉工艺将低镍铁水加工成高镍铁，包括原料供应、干燥窑、回转窑、高炉、喷煤、冲渣等步骤。高镍铁水单位能耗约为2200千克标准煤。

烧结、高炉、矿热炉三个工序分别占高镍铁生产过程中碳排放的12%、53%、35%。高镍铁单位产品综合能耗为6200千克标准煤。按照每吨标准煤排放2.6吨二氧化碳计算，高镍铁生产综合能耗系数为16.12。以上测算包含辅助生产系统所需能耗，包括生产管理调度指挥系统、机修、检测、计量、水处理、动力、除尘、脱硫等环保设施消耗的能源。

图1：以红土镍矿为原料的不锈钢冶炼企业产品能耗

数据来源：福建省工业和信息化厅、国泰君安期货产业服务研究院

1.2硫化镍矿生产精炼镍碳排放系数为10.19

电解镍冶炼单位综合能耗为3920千克标准煤，按每吨标准煤排放二氧化碳2.6吨计算，电解镍碳排放系数为10.19。此计算结果参考了金川集团、新疆有色、金镍业等单位编制的方法。

从构成来看，备料生产焙烧砂、冶炼吹炼生产高镍硫磺的综合能耗约为2371千克标煤（以高镍硫磺品位35%、精炼镍99.96%计算），上述环节的碳排放占比约60%，后续高镍硫磺精炼为电解镍环节消耗1550千克标煤，占总能耗的40%。

图2：镍冶炼及镍精炼企业加工硫化镍精矿产品能耗

数据来源：国家发展改革委资源节约和环境保护司、国泰君安期货产业服务研究院

根据中国企业核算结果，国内企业利用红土镍矿冶炼高镍铁的碳排放系数为16.12，利用硫化镍矿生产精炼镍的碳排放系数为10.19。

02海外：镍供应商的实践经验

碳排放在我国现实企业生产运营中尚处于理论阶段，缺乏实践经验，在国外发达国家尤其是率先推进碳减排的欧美等国家，镍企业均实行了相对严格的碳排放监控和成本分摊措施。

2.1 火法生产高品位镍冰铜和精炼镍（BHP）产生的碳排放量为12.86

BHP（必和必拓）West工厂位于澳大利亚，采用火法冶金工艺生产高品位镍冰铜，所生产出的高品位镍冰铜产品用于生产精炼镍（豆）。2020财年West可销售镍产品达8.01万金属吨，温室气体排放总量104万吨二氧化碳当量，其中直接温室气体排放49万吨，间接温室气体排放55万吨。2020年镍生产碳排放系数为12.86，即每生产一吨镍，将排放12.86吨二氧化碳当量的温室气体，其中燃料消耗（煤及焦炭、天然气、汽油）占70%，电力消耗占30%。2019年碳排放系数为11.21。

图3：必和必拓运营温室气体排放因子为12.86

数据来源：公司网站、国泰君安期货行业服务研究院，单位：千吨二氧化碳当量、千吨金属

图 4：必和必拓运营的能源消耗

数据来源：公司网站、国泰君安期货行业服务研究院，单位：PJ

2.2 湿法生产精炼镍的碳排放量（）为 10.53

空气质量数据每周7天、每天24小时不间断收集，这种核算方式比企业报告数据的方式更加可靠和透明。2019年共排放温室气体101万吨，减去其日产4175桶油品产生的66.14万吨二氧化碳排放量（计算方式：4175桶*365天*158.98升/桶*2./KG=66.14万吨二氧化碳），以33108吨镍产量计算，每吨镍的碳排放系数为10.53。工厂中购电间接排放低于直接排放，直接排放占比88%以上，这与其在古巴大规模本地发电有关，从而减少了外包购电的碳排放。

图5：温室气体排放

数据来源：公司网站、国泰君安期货行业服务研究院，单位：千吨二氧化碳当量

2.3 火法生产镍铁和镍生铁产生的碳排放量（）为 16

2018年镍产量为5.9万吨，锰矿产量为700万吨。2018年温室气体排放量为410万吨二氧化碳，每吨锰产生0.45吨二氧化碳，每单位镍产量的温室气体排放系数为16。与中国类似，由于无碳电力比例高，与电力相关的间接排放量较低。温室气体排放来自：（1）矿石火法冶金，占47%，目前尚无经济上可行的替代技术方案；（2）购买电力，占32%，可通过低排放技术改进，尤其是液化天然气厂和太阳能发电厂；（3）购买燃料，占17%。

图 6：火法冶金产生的温室气体排放