原生镍行业基本情况及全球镍矿供给格局分析

原生镍行业基本情况及全球镍矿供给格局分析

原生镍行业基本情况

据美国地质调查局数据，2020年全球镍矿储量约9400万吨，其中红土镍矿占60%，硫化镍矿占40%。从国家来看，储量排名前三的是印尼、澳大利亚、巴西。

全球各国镍储量（万吨）

2020年全球原生镍矿产量250万吨，同比下滑4.2%；最大生产国为印尼，产量76万吨，占比30.4%。

2009年以来全球原镍矿供应国别分布（万吨）

全球镍矿供应以红土镍矿为主，占比超过70%，红土镍矿主要集中在赤道沿线国家，包括印尼、澳大利亚、菲律宾、新喀里多尼亚、古巴等，2020年上述五个国家合计占全球镍矿供应量的60%。

2009年以来全球主要国家红土镍矿供应情况（万吨）

红土镍矿主要供应国中，印尼占比超过30%，位居第一。1、储量：印尼储量最高。2、品位：印尼品位较好，占比超过1.8%。3、投资环境好：印尼投资环境、基础设施各方面领先。

根据USGS测算统计，从供需角度看，红土镍矿为原生镍供给主要来源，不锈钢占下游需求的75%-80%，主要的镍供需路径为红土镍矿火法冶金-镍铁-不锈钢。但下游需求中电池对硫酸镍需求大幅增加，红土镍矿湿法冶金-湿法冶金中间体-硫酸镍-电池路径重要性逐渐凸显。

镍产业链概述：供应、需求和工艺路径

总结如下：

1、原生镍矿供给以红土镍矿为主：1）硫化镍矿（占比30%，不断减少，供给已不多）。2）红土镍矿（占比70%以上，持续上涨，赤道一带红土）。

2、红土镍矿呈层状，上层品位低，但储量高：1）上层镍矿品位低（镍0.9-1.3%），但占总量的60%-70%，需经湿法（酸性）高压酸浸处理为MHP等湿法中间产品。2）下层镍矿品位高（镍1.5-2%+），占总量的30%-40%。火法（烧、熔）处理，火法处理的边际品位基本在1.5%，处理上层矿物的可行性和经济性很差。目前镍的主要路线是下层红土镍矿火法RKEF转为镍铁，再转为不锈钢（此路线占50%以上）。

红土镍矿层理示意图

红土镍矿生产硫酸镍的供应路线主要有四种，本文主要针对四种技术路线的成本和差异进行分析：

1、以瑞木、华友为代表的湿法高压酸浸路线：上层低品位红土镍矿湿法冶炼—MHP等湿法中间体—硫酸镍+硫酸钴。

2、以PT Vale为代表的低位高品位红土镍矿火法硫化为低品位镍冰铜-高品位镍冰铜-硫酸镍的火法预硫化路径。

3.以青山系（青山、胜屯、华友等）为代表的下位高品位红土镍矿火法冶金—镍铁—高品位镍冰铜—硫酸镍及火法后硫化路径。

4、以中威为代表的富氧侧吹法，以冶炼炉替代电炉，对原料的适用性强，提高热反应效率，核心在于硫化方法的改变。

红土镍矿生产硫酸镍的四种供应途径

1. 火法冶金-低品位镍冰铜-高品位镍冰铜：PT Vale自供矿石及电力总成本预估为9,500-10,000美元

以PT Vale为代表的下层高品位红土镍矿火法硫化为低镍冰铜-高镍冰铜-硫酸镍。该路线以下层高品位红土镍矿为原料，包括回转窑干燥-回转窑预还原焙烧-电炉还原冶炼-PS转炉硫化-喷吹等核心步骤。该路线将熔融的硫磺喷入回转窑出料口进行硫化。该反应为放热反应，使得对矿热炉+PS转炉内初始反应温度的要求较低，相比青山系统路线可以节省电力。

分解淡水河谷的路径成本，在自有矿山+电力供应的情况下，全额成本在9500美元至10000美元/吨金；若按照原矿市场价格计算，预估成本为12000美元/吨金。

PT Vale 红土镍矿火法冶金 - 镍铁 - 高冰镍路径

淡水河谷在印尼已耕耘多年，该公司成立于1968年，1978年开始商业化生产。据该公司公告，淡水河谷在印尼苏拉威西岛（大K岛）拥有11.8万公顷矿区，年产高品位镍冰铜7.5万吨，80%销往加拿大淡水河谷，20%销往日本住友。淡水河谷项目已运行多年，工艺技术成熟。

高品位冰镍工艺与青山系列高品位冰镍工艺同为火法冶金工艺，工艺设备类似，核心区别在于：

1、工艺不同。PT Vale工艺将红土镍矿破碎、烘干后，在热回转窑内预先加入熔融硫磺进行硫化，不需要经过熔融镍铁环节，而是预先硫化形成低镍硫，再在转炉内提纯为高品位镍冰铜。

2. PT Vale工艺节省冶炼用电：每吨黄金可节省7000-12000千瓦时

1）青山工艺采用RKEF模式冶炼高镍铁熔炼，含镍1.8%原料单吨冶炼电耗为3.5-4万度，但可切换产品形态（镍铁或高镍冰铜）自用。2）PT Vale工艺将熔融的硫磺预先喷入回转窑出口，与镍、铁发生放热反应，回转窑+矿热炉反应起始温度较青山工艺低100度左右，可有效节电。根据PT Vale披露的相关信息，考虑含镍2%锻料回收率93%，每吨产品电耗为2.5万度； 若按1.8%折合锻造料，每吨产品耗电量将增加到2.8万度电。

2018年至2020年，PT Vale高品位镍冰铜项目生产成本维持在9000美元左右，加上财务、管理、销售费用约500-1000美元/金吨，总成本在9500-10000美元/吨。（注：其实Vale项目免税期已经到期，还要加上所得税的影响，但新上中资项目免征企业所得税10年，与同维度新上中资项目相比，暂不考虑企业所得税问题。）

PT Vale 镍冰铜销售和生产成本

其中，PT Vale项目成本大幅增加，对应生产成本为10700美元/吨，较2020A增加1900美元。这一方面是因为项目所消耗的高硫燃料油、柴油等成本增加，影响约400美元/吨；另一方面更重要的因素是上半年产能利用率降低，销售额较去年同期下降16.1%，对应的折旧、摊销等费用大幅增加。影响镍冶炼项目成本的一个很重要的因素就是产能利用率，而技术的成熟度和稳定性是决定项目成本的前提。

以淡水河谷2020年年报的生产成本计算，由于其项目供应自有镍矿，拥有印尼四处较优红土镍矿资源之一（另外三处为青山的、青山+华友的Weda Bay以及印尼Antam）。

2020 年 PT Vale 镍锍项目成本明细（美元/吨金）

从PT Vale的生产成本可以看出，该项目2020年每吨黄金的生产成本为8800美元，主要包括：1）折旧+摊销占23%（矿山+冶炼+大型水电站等固定资产）；2）辅助材料+消耗品占20%；3）承包商服务占16%（主要是采矿）；4）燃料占14%（高硫燃料油、柴油等）。

2. 火法冶金 - 镍铁 - 高品位镍冰铜：目前每吨黄金的成本约为 12,000 美元

红土镍矿火法冶炼—镍铁—高镍冰铜—硫酸镍的路径是青山体系的主打路径：采用下位高品位红土镍矿为原料，包括回转窑干燥—回转窑预还原焙烧—电炉还原冶炼—PS转炉硫化—吹炼等核心步骤。青山本身、盛屯友山项目、华友华科项目均采用此路径。

青山火法路线

此工艺的核心是RKEF制成熔融的高镍铁后，并不进一步进入不锈钢生产工序，而是进入PS转炉进行硫化制成高镍冰铜。硫化过程为放热反应，可回收热量补充前端反应。当然，工艺设备可自主选择产品形态，根据镍铁和高镍冰铜的经济性选择最终的产品形态。

新喀里多尼亚高镍冰铜生产工艺

以盛屯油山项目为例，测算青山系统火法冶金-镍铁-高品位冰镍成本。

从友山项目的股权结构来看，宏盛国际持有华威镍业55%的股权，实际控制友山镍业35.75%的股权。青山旗下永青科技持股35%，华友钴业控股股东华友控股持股29.25%。华友钴业2021年定向增发中华科项目与友山的技术路径类似，也涉及到青山股权的介入。青山系技术路径我们以友山项目为参考。

盛屯矿业油山镍业项目股权结构

1、青山系火法项目路径成熟，矿石+燃料动力成本占主要

友山镍业项目总投资4.07亿美元，建设3.4万吨高品位镍冰铜项目，包括250MW电厂、5万吨码头，上述两个配套项目投资已达1.27亿美元。友山项目投资对应每万吨镍投资1.2亿美元。但如果加上电厂、码头项目投资，以及按比例分配贷款利息、流动资金，我们估算友山项目万吨镍实际投资为0.71亿美元。其中，万吨冶炼系统投资为0.55亿美元。 青山作为全球最大的不锈钢公司，也是全球规模最大、最成熟的红土镍矿RKEF技术路径的企业，其火法路线的投资成本和实际成本相对较低。

盛屯矿业油山镍业项目投资详情

据盛屯矿业2019年8月披露的公告，油山项目可研费用明细如下，以红土镍矿价格27.5美元/吨计算，每吨镍可研费用为9000美元/吨，可研报告按汇率7.04测算，对应每吨镍成本为6.2万元。

根据可研报告，此路径核心成本为原辅材料+燃料动力消耗：1）原辅材料成本3400元，占比38%，其中原材料（29%红土镍矿）+10%辅助材料。2）燃料动力消耗2800元，占比32%，其中27%电+5%煤。

盛屯矿业油山镍业项目可行性研究报告成本构成（美元）

盛屯友山项目单吨镍全成本为1.01万美元。根据盛屯矿业半年报，友山镍业上半年营收19.14亿元，净利润7.35亿元。友山项目目前以镍铁为主，2020年9月产出产品，高品位镍锍尚未产出。上半年友山项目产销强劲，预计上半年产销1.8万吨镍，总营收19.14亿元，对应全成本6.55万元/吨，按汇率6.5对应1.01万美元/吨。

盛屯矿业油山镍业项目可行性研究报告成本构成（美元）

工艺路径成熟，运行成本与可研基本一致。我们将友山上半年实际成本与可研成本进行了对比，在以镍铁为主营产品的基础上（省去了高品位冰镍生产环节），实际成本略高于可研成本（10100美元/吨美元/吨）。核心差异为：1）镍矿价格上涨导致原料成本增加（1100美元）；2）汇率由可研的7.04大幅上涨至6.5，对应财务和管理费用减少；3）燃料、辅料等成本较可研略有增加，但项目尚未进一步产出高品位冰镍，省去了辅料等成本。从本质上讲，盛屯友山镍业项目实际运行成本与可研基本一致。

2. 青山火法高镍冰铜目前成本预估约为12,000美元

从成本构成来看，火法冶金项目主要成本分为：1）原材料——2020年以来印尼红土镍矿内贸基准价持续上涨2）辅助材料——受国际大宗价格上涨影响，有所上涨3）燃料动力——煤炭价格大幅上涨，由2020年底的50美元/吨上涨至11月份的210多美元/吨4）销售费用等——受运费上涨影响，预计还会增加。

青山镍锍项目成本明细（现价）（美元/金吨）

综上所述，按照目前红土镍矿价格上涨的趋势，青山系火法高品位镍冰铜项目（以外采镍矿计算）配自建电厂（假设运行顺利）的成本估算为1.2万美元/吨黄金。

3. 火法冶金-富氧侧吹-高镍冰铜：目前成本预估为1.1万美元

据容志有色等相关媒体报道，中威股份在印尼的火法高冰镍项目青青新能源或将采用富氧侧吹技术。随后，威名集团、盛屯矿业等也宣布将在印尼投资类似工艺。富氧侧吹与传统红土镍矿火法-高冰镍技术路径最核心的区别在于冶炼炉替代电炉，改变硫化方式，通过富氧侧吹将氧气、硫化物、煤等喷入冶炼炉，替代传统用电加热的方式。

1、富氧侧吹并非新工艺，但应用于红土镍矿冶炼尚属首次

富氧侧吹并非新工艺，但用于红土镍矿冶炼尚属首次。1968年莫斯科钢铁合金学院万纽科夫教授牵头建造了侧吹炉，用于处理铜镍精矿。目前，富氧侧吹技术已应用于铜精矿冶炼、铜镍矿冶炼、硫化铅矿、再生铅原料及含有色金属的黄铁矿等。但该技术应用于红土镍矿，最早尝试的是中威公司。

富氧侧吹炉（炉）结构

富氧侧吹与传统红土镍矿火法-高冰镍技术路径最核心的区别在于冶炼炉替代电炉、改变硫化方式。前期红土镍矿火法-高冰镍路径主要设备为干燥窑-回转窑-电炉-PS转炉；而富氧侧吹为干燥窑-回转窑-冶炼炉-PS转炉。

红土镍矿富氧侧吹/浸没燃烧火法冶金工艺

2.富氧侧吹高冰镍工艺较传统火法高冰镍工艺具有一定优势

随着市场对富氧侧吹的逐渐熟悉，其与传统的火法冶金法—高镍冰铜法相比，其优缺点如下：

1、采用富氧侧吹冶炼炉替代电炉：有效节约电力，但增加冶炼系统煤耗。

富氧侧吹的核心是用冶炼炉替代电炉，热量由侧吹燃料反应提供，能量转换效率优于煤电电炉。因此，从每吨黄金耗电量来看，传统RKEF在3.5万-4万度，而富氧侧吹需用电约1万度。当然，由于冶炼炉需要喷入燃料，冶炼系统煤耗大幅增加。从碳排放来看，传统青山系统在60吨左右；富氧侧吹预计降到40吨；而湿法仅为10吨。

富氧侧吹技术路径从冶炼系统角度投资略高，据中威股份4月份公告，拟与青山合资在印尼建设3万吨火法高品位镍冰铜项目（中威持股70%，青山持股30%），总投资2.43亿美元；一期1万吨，投资8100万美元。二级市场简单将胜屯优山的3.4万吨/4.1亿美元-1.2亿美元/万吨和胜屯中青的4.5万吨/5.16亿美元-1.1亿美元/吨与中威中青的8100万美元/万吨进行比较，认为中威的投资明显低于青山路径。 实际上，中青项目因为没有配套电厂、码头，投资更低。如果仅从冶炼来看，中卫路径的投资略高于青山系统。中卫中青项目位于青山摩罗瓦利园区（青山首个园区，基础设施更完善）；而友山、华科均位于韦达湾园区（青山、华友等园区），自有电厂，电力供应保障较好。胜钢友山项目每万吨钢冶炼实际投资为7100万美元，低于中卫中青项目的8100万美元。

11月，中威股份宣布扩建二期3万吨项目并调整投资额，一、二期投资额分别为3.3亿美元，每万吨对应投资额由0.81亿美元调整为1.1亿美元。

青山系统火法高品位冰镍工艺与中卫工艺投资成本对比（美元/吨金）

2.原料适用性更强，钴提取效率有待提高

富氧侧吹可应用于低品位红土镍矿，丰富红土镍矿-电池镍路径，有望不断降低电池用镍成本。需要注意的是，使用低品位矿可以降低原矿成本，但也意味着相应的折旧摊销和冶炼成本大幅增加。因此，最经济的原矿品位仍需动态评估（高品位与低品位原矿价差VS成本增加）。同时，富氧侧吹法在冶炼炉中钴的提取效率略低于湿法，但在后续的转炉（低品位镍锍-高品位镍锍）中钴的损失较大，最终提取效率与传统火法-高品位镍锍法相比并无明显提升。

我们首先分析了PT Vale工艺流程中镍、钴的回收率，在铁损两个环节中：

1）矿热炉镍、钴回收率分别为93%、72%

2）PS转炉的镍、钴回收率分别为98%和41%

综合镍、钴回收率分别为91%、29%。钴的核心损失在PS转炉：此环节主要为吹入空气（氧-氧化）+硅熔剂（生成铁硅酸盐渣）除铁（低品位镍冰铜中仍含大量铁）。在除铁过程中，由于其自​​身的电化学性质，钴先于镍被氧化并被带入炉渣中。

PT Vale流程各环节产出率计算

接着，我们对富氧侧吹工艺路线进行计算，预计全流程钴提取效率与传统火法工艺基本一致。富氧侧吹工艺中：1）冶炼炉替代电炉，此环节钴回收率预计较PT Vale有明显提升，可达80-88%之间；2）但冶炼炉出来的低品位镍冰铜仍需进入PS转炉，由于本身钴含量高于PT Vale法（特别是能处理低品位镍高钴含量），预计此环节钴提取效率会低于PT Vale，有待进一步提升。综合钴提取效率预计与PT Vale基本一致。

事实上，富氧侧吹的核心是解决低品位红土镍矿的综合利用。传统火法产能需要下层高品位红土镍矿，湿法利用上层低品位红土镍矿。目前印尼镍业巨头大多以火法路线为主，这意味着传统火法工艺后期参与者的介入会与原有玩家在原料层面形成直接冲突，后期参与者很难在短时间内完成原有的矿石布局。富氧侧吹提供了一种与原有巨头共生的新模式，在湿法产能扩张周期较长的情况下，对上下层红土镍矿进行综合利用。

3.预计该技术将不断成熟。

富氧侧吹首次应用于红土镍矿冶炼，技术成熟度尚待验证：冶炼炉内高温剧烈反应会腐蚀炉衬、影响喷枪寿命，实际运行稳定性有待观察。但随着中威进一步加大投入，以及威铭、盛屯相继宣布布局以低品位红土镍矿为原料的侧吹冶炼，我们认为这条路大有成功之势。

3.富氧侧吹-高镍冰铜成本较以往火法工艺略有优势

我们测算了富氧侧吹使用不同品位镍矿的成本，由于今年印尼煤矿价格暴涨（从50美元涨到210美元），在目前的价格下，虽然使用低品位矿石可以获得更多的钴扣分，但使用高品位矿石更经济，使用1.6%品位设计品位矿石的成本为1.1万美元/吨金。由于富氧侧吹与传统火法工艺最核心的区别在于碳排放-煤炭消耗，在煤炭价格大幅上涨期间，富氧侧吹相较传统火法工艺-高冰镍的优势已经达到1-1.5万美元。

但如果青山体系产能以镍铁形式出货，利润会比富氧侧吹高。由于青山体系工艺本身可以自由选择产品形态：镍铁或者高品位冰镍，在现价及升贴水条件下，高品位冰镍打九折以上，但镍铁甚至比电镍还要略高。按照LME镍价19500美元/吨计算：1、富氧侧吹每吨利润为6500-7000美元。2、如果青山体系产能以镍铁形式出货，每吨利润为8000美元；如果青山体系产能以高品位冰镍形式出货，每吨利润只有6000美元。 因此，青山目前没有经济动机积极从镍铁转向高品位冰镍，主要生产和交付高品位冰镍，以完成此前与中威、华友的合约。

富氧侧吹法使用不同品位镍矿的成本估算

四、湿法MHP成本估算：华岳项目现价成本3500美元，稳态成本6000美元 1. MCC Ramu上半年盈利丰厚

根据中冶半年报，瑞木项目实现镍产品销售1.97万吨、钴产品销售1.8万吨，净利润8.2亿元。公司产品为MHP（混合镍钴氢氧化物），钴为副产品。瑞木项目上半年每吨镍对应利润达4.2万元（6400美元）；除钴全成本为每吨镍8000美元。华友湿法项目在折旧、钴含量（影响除钴成本）等方面明显优于瑞木项目。

中冶瑞木营业收入及净利润

2.华友湿法项目成本优势非常明显

1.单位投资低，折旧费用明显低于现行项目

华岳单位投资低：1、不含采矿投资（节省20-30%）；2、位于成熟的青山园区，不需要额外配套制酸厂、燃煤电厂、水处理、码头设施；3、部分设备实现国产化；4、民企效率高。假设全部投产，华岳的折旧费用比其他项目低1200多美元；考虑投产率，成本低1500-10000美元。

全球主要红土镍矿湿法冶炼项目投资及折旧对比

2.华岳项目钴含量较高，除钴成本更有优势

钴是红土湿法冶炼的副产品，可以抵消镍的成本。华岳原料含钴较高（印尼资源优势），公司有丰富的钴湿法冶炼经验。以钴价25万元/吨计算，华岳镍项目脱钴成本可降低500-1500美元/吨，目前价格甚至更低。

世界主要红土镍矿湿法冶炼项目钴副产扣除成本（美元/镍金吨）

3. 项目的镍等级高于Ramu的镍级， 约为1.2％，钴级为0.15％，这比Ramu在Pabua New 的资源要好得多。

3. 项目的钴成本仅为3,500美元，目前的价格为6,000美元

目前，镍和钴的价格相对较高，湿过程的折扣系数相对较高：LME镍的价格为20,000美元/吨，镍折扣系数为0.93；路线达到完整的生产并达到标准，钴的成本将仅以当前价格为3500美元，每吨金吨的利润将达到15,000美元。

-MHP项目以当前价格和折扣（US $/GOLD TON）的成本细分

我们估计，镍和钴的价格将在中期和长期下降，并根据100,000/吨的镍价格（包括税收（13,000/吨）税收）和250,000/吨的钴价格（包括221,000/吨）（221,000/吨）（221,000/吨）（221,000/吨根据较低的镍和钴价格和折扣系数的计算，在降低价格弹性的稳定期望下，从的湿过程项目中删除钴的成本为5,700美元，每吨利润达到5,500美元。

稳态下的 -MHP项目的成本分解（美元/金吨）

5.后红土矿石水平铝 - 硫酸镍/钴 - 三元优势更为明显，富含氧气的侧面吹动有效的补充剂

后镍矿石润湿，富含氧气的侧面吹式镀铝哑光镍路径都有利于补充电池的镍来源，作为一种有效的方式，可以利用后来的矿石矿石来造成损失，并有望降低造成工业链的成本。方向，具有更突出的优势。

在成本上（和潜在的成本增加），湿过程比碳排放量相比，在碳排放方面具有巨大的优势，在价格弹性的稳定期望下，每吨黄金的超额利润至少$ 4,000-5,000。

1.对锂电池镍的需求引起了高度铝过程的布局 - 高级镍哑光路线

实际上，如上所述， Rkef-high-matte镍和富含氧气增强的侧面吹入的过程积累。 - 由于短期镍价格繁荣 +硫酸镍的高溢价，并且长期使用的镍的高增长率，而不是技术创新将促进工业链中的成本降低，因此已经推出了MATTE 项目。

在2021年3月上旬，宣布将向和提供高级镍哑光，这对镍价格产生了重大影响。二镍含量硫酸盐的路径布局将大大降低镍豆/镍粉粉硫酸盐的经济效率，因为矿石生产能力相对成熟，这是逻辑上的逻辑，这是镍硫酸盐的高需求。

从经济角度来看，以年轻的镍铁的成本为8,000-9,000美元，硫酸镍的成本是3月1日的价格。镍铁是61,000元；

硫酸镍，镍铁和电解镍保费和折扣（Yuan）

2.水透明的成本将大大低于高温磨砂的成本

从成本比较的角度来看，湿过程的成本明显低于黄体铝过程。

1.湿法在矿石成本和钴副产品成本偏移方面具有非常明显的优势。

2.高原铝方法在投资金额方面具有相对优势（因此折旧和财务费用）。

3.辅助材料的成本比对湿法的方法更好（需要强酸）；对于湿法方法，燃料和电的成本比燃烧和熔化的方法更好（在碳排放量方面，湿度远低于潮湿的方法。更少的尾矿，但应注意诸如二氧化硫之类的尾气。

后来的三种镍矿石中间体（单位：美元）的三种途径之间的成本比较

从未来成本动态的角度来看：

1.矿石：由于印度尼西亚仍然主要基于-冶炼，因此下层对高级矿石的需求正在迅速增长，这将增加相应的低级矿石的供应，而低级矿石的储量比较低的矿石较高的矿石供应，而不是高级矿石的需求，并且是较高的矿石。因此，铝的价格增加了高度铝的高度压力，高于其他维度的湿法，而没有高级矿石资源的湿润项目可能很难扩展，而湿项目可能会面临更高的供求关系。

2.辅助材料：根据50％的价格，辅助材料的上升趋势对湿法有更大的影响。

3.燃料 +电力：燃料和电力可能会持续压力，以及诸如潮湿方法的上升压力高于潮湿的方法。可能会抑制路线，而没有支撑发电厂的项目将面临更大的成本压力。

3.在碳排放方面，湿法明显好于火法

在碳排放方面，湿过程明显好于碳排放量。预计由于节省电力，可以节省10-50吨的碳排放量，而在湿法过程中，单吨黄金的碳排放量约为10吨。从2022年4月起，排放量超过了指定的上限，相当于RMB的每吨碳排放量约为13.5元。

比较不同途径（吨，元）的碳排放