镍是什么金属(镍有毒为什么还要用)

(报告监制/作者:证券、倪)

一、镍：二元供需结构下的格局变迁

镍是一种银白色金属，具有良好的延展性、磁性和耐腐蚀性。镍在地壳中含量丰富，在自然界中以硅酸镍矿石或硫、砷、镍化合物的形式存在。常用于制造不锈钢、合金结构钢、电镀、高镍基合金、电池等领域，广泛应用于飞机、雷达等各种军工制造行业，民用机械制造和电镀行业。

镍矿来源于硫化镍矿和红土镍矿。由于伴生矿物不同，红土镍矿和硫化镍矿的下游冶炼环节不同，形成不同的生产链。传统镍供需路径:红土矿/硫化镍矿→镍铁/电解镍→合金和不锈钢。硫化镍矿→高冰镍→电解镍→合金/不锈钢。硫化镍矿石经火法冶炼形成电解镍，用于合金、不锈钢等领域。红土→镍铁/NPI→不锈钢。红土镍矿经火法冶炼形成镍铁/NPI，用于不锈钢领域。

镍的供需新路径:红土/硫化镍矿→硫酸镍→电池

硫酸镍是镍产业链的中间产品，是硫化镍或红土镍矿冶炼得到的镍盐。其下游领域主要用于新能源汽车的动力电池行业和电镀行业。在电池领域，硫酸镍是一种重要的原料，主要用于生产镍钴锰、镍钴铝等三元电池的前驱体材料。同时用于生产镍氢、镍镉二次电池的正极材料。

硫酸镍的主要原料有高冰镍、镍湿法中间产品、镍豆/镍粉、废镍等。硫酸镍的制备路线可分为以下几种:

硫化镍矿→高冰镍→硫酸镍→电池/电镀。硫化镍矿采用火法冶炼，常压酸浸生产高冰镍，然后制备硫酸镍。

镍矿→MHP镍钴氢氧化物/MSP镍钴硫化物→硫酸镍→电池/电镀。中间产品由红土矿湿法冶炼而成，如氢氧化镍钴，或购买氢氧化镍酸浸制得硫酸镍。

红土矿→镍铁/NPI→高冰镍→硫酸镍→电池/电镀。红土镍矿火法冶炼生产镍铁，然后转炉吹炼加压酸浸生产高冰镍，再制备硫酸镍。

豆/镍粉→硫酸镍→电池/电镀。将纯镍(如镍板、镍豆/镍粉)溶于酸中，结晶得到粗硫酸镍晶体，然后溶解除去杂质，浓缩得到电解槽级硫酸镍晶体。

废料→硫酸镍→电池/电镀。从废料中制备硫酸镍。含镍的废电镀废料、催化剂、电池废料和废合金都可以用来回收镍。

全球镍供需经历了四轮历史变化，结合LME镍价走势:

第一轮(2007年之前):全球对不锈钢的需求推动镍价上涨。其生产所需的镍主要由电解镍制成，硫化镍矿是当时全球镍供应的主要来源。

第二轮(2007-2013年):2007年镍价创历史新高，后金融危机爆发导致镍需求下降；红土矿生产镍铁技术发展迅速，不锈钢生产中纯镍比例下降，主导地位逐渐被镍铁取代，电解镍持续过剩，镍价开始下降。

第三轮(2014-2016):印尼镍矿储量世界第一。为改变单纯出口金属资源的发展模式，提高金属矿业产品附加值，印尼宣布原矿出口禁令于2014年生效，迫使矿业企业在中国设立冶炼厂。印尼禁采引发镍市跌势强劲反弹，但相位扰动未能改变下跌趋势。

第四轮(2017年至今):印尼放宽镍矿出口政策，随后宣布原定于2022年实施的镍矿出口禁令于2020年1月生效，不再允许出口镍金属含量低于1.7%的镍矿，再次引发供应担忧。随着全球新能源汽车的快速发展，硫酸镍作为动力电池的重要原料，成为镍产业链的热门产品，供应的结构性短缺突然出现，推动镍价从低位回升。

短期内不锈钢用镍仍是主流，新能源汽车电池用镍进入快速增长阶段。叠加硫酸镍供应结构性短缺，镍价有望震荡反弹。从中长期来看，电池用硫酸镍供应来源的分化将成为后续镍价走势的关键因素。随着红土镍矿湿法冶金技术的成熟，镍中间体将成为硫酸镍生产的主要贡献力量，同时由镍铁转化的高冰镍量将不断增加。不同生产方法硫酸镍的原料成本与镍价走势密切相关。

二、需求端：预计25年全球镍需求348万吨，5年CAGR=7.99%

不锈钢是镍最大的下游需求领域，占比超过70%。

镍被称为“工业维生素”，不锈钢是其最大的消费领域，占世界消费量的70%。广泛应用于工业机械制造、家庭用品、航空航天、油轮、原子能反应堆等领域。

因为在合金中加入镍可以使其在高温下具有较高的强度和一定的抗氧化和抗腐蚀能力，所以镍用量的16%用于除不锈钢以外的其他合金。镍也常用作保护和装饰涂层，在这一领域的消费量占8%。同时，镍是多种电池的重要原料，如镍氢电池、镍镉电池、三元锂离子电池等。广泛应用于便携式设备、电动汽车、储能电池等领域。目前，镍在电池领域的消费量仅占5%。但由于电动汽车行业、工业储能等行业的快速发展，镍在电池领域的需求潜力巨大。此外，镍还常被用作电子遥控、原子能工业和超声波技术的氢化催化剂和永磁材料。

根据计算，预计25年后全球镍需求为348万吨，5年后CAGR为7.99%。随着全方位新能源汽车的快速发展，25年电池用镍需求将增长至17%。预计25年电池领域对镍的需求将达到58万吨，5年CAGR=48.62%，需求占比将从20年的3%上升到25年的17%；预计25年不锈钢领域镍需求将达到221万吨，5年CAGR = 5.76%；预计25年后其他工业领域对镍的需求将达到69万吨，5年后CAGR=2.16%。

2.1预计25年电池领域对镍的需求将达到58万吨，5年后CAGR=48.62%。

电池行业使用的镍分为两类，一类是锂电池中的三元材料前驱体，另一类是镍氢电池中的泡沫镍、储氢合金和球形镍。随着动力电池数量和单个动力电池含镍量的增加，未来十年动力电池用镍将快速增长，成为拉动电池镍消费的最主要力量。此外，镍氢电池还广泛应用于通讯数码产品、家用电器、仪器仪表、玩具、电源和备用电源。

动力电池领域镍的测算:预计25年镍需求46万吨。

中汽协数据显示，2020年中国新能源汽车销量为136.7万辆，渗透率为5.4%。EVTank数据显示，2020年全球新能源汽车销量为331.1万辆，渗透率为4.1%。据郭进新能源集团预测，2021年，中国新能源汽车产量320万辆，全球新能源汽车产量600万辆。考虑到新能源汽车产业链的成熟，整车企业的未来规划和政策支持，预计未来全球新能源汽车将保持快速增长。2025年全球新能源汽车销量有望达到2197万辆，2025年中国新能源汽车销量有望达到1099万辆(CAGR=51.65%)。

目前新能源汽车的动力电池主要分为三元电池和磷酸亚铁锂(LFP)电池。随着补贴的减少，车企降低成本的压力加大，安全意识提高，刀片电池技术提升，电动汽车、储能等小功率市场需求和出口增加，带动磷酸亚铁锂市场明显回暖。2020年磷酸亚铁锂装机占比35%，预计2021年将达到50%。三元材料高镍含量是NCM材料体系的一项技术变革。高镍含量和低钴含量可以进一步提高能量密度和降低成本。未来三元材料镍含量高会加速渗透。

预计2021年，全球动力电池装机容量为300GWh，动力电池对镍的需求为10万吨。新能源汽车产业的快速发展将带动镍需求持续增加，预计2025年动力电池用镍需求将达到46万吨。(报告来源:未来智库)

其他电池领域以镍衡量:预计25年镍需求12万吨。

氢等其他电池领域对镍的需求约占电池用镍总需求的20%。2020年对镍的需求为2万吨，预计2025年对镍的需求为12万吨。

2.2预计25年后不锈钢领域的镍需求将达到221万吨，5年后CAGR=5.76%。

不锈钢是一种合金，在大气条件下防锈，在各种液体介质中耐腐蚀。按照现行国家标准，不锈钢是指以不锈、耐腐蚀为主要特征，铬含量在10.5%以上，碳含量在1.2%以下的钢。

不锈钢高端产品占比最高。

市场上常见的不锈钢产品按成分可分为铬不锈钢(400系列)、铬镍不锈钢(300系列)、铬锰镍不锈钢(200系列)。一般200系列产品是低端产品，300系列和400系列产品是高端。2020年全球不锈钢产量中，200系列占23%，300系列占55%，400系列占23%。

不锈钢被广泛应用于下游。金属制品行业是不锈钢最大的消费领域，2020年消费量为37.7%，其次是机械工程行业，消费量为28.7%。此外，建筑业、机动车及零部件业、电气机械及器材业和其他交通运输业的消费分别占12.4%、8.3%、7.8%和5.1%。

全球不锈钢产量稳步增长。国际不锈钢论坛(ISSF)数据显示，2020年，受疫情影响，全球不锈钢粗钢产量为5089万吨，同比下降2.5%。其中，中国不锈钢产量3014万吨，同比增长2.5%，占全球总产量的比重从2019年的56.3%上升到59.2%。据MEPS预测，2021年全球不锈钢产量将增长11%，达到5650万吨。

不锈钢用镍全球需求估算:预计25年镍需求221万吨。

20年，由于疫情，粗不锈钢产量下降。预计21年全球不锈钢产量将增长11%，达到5649万吨，25年产量将达到6481万吨，呈稳定增长趋势。在不锈钢产品中，预计200系列品种的比重将逐年下降，300系列品种的比重将逐年上升。25年后，200系列、300系列和400系列的比例将分别为21%、57%和23%。

假设200系列、300系列和400系列不锈钢的平均镍含量分别为0.8%、7.5%和0.0%。200系不锈钢和300系不锈钢分别占生产中废不锈钢的80%和21%，即镍的新增需求分别占20%和79%。根据计算，20年后世界不锈钢平均含镍量为3.27%，25年后为3.41%。20年全球不锈钢用镍需求为166.5万吨，预计25年镍需求为221万吨。

2.3预计25年后其他工业领域对镍的需求将达到69万吨，5年后CAGR=2.16%。

除了不锈钢和电池，镍还广泛用于合金和电镀。

2019年，全球在镍合金领域和电镀领域的消费量分别为38.9万吨和19.4万吨。镍合金由于具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性和高温强度，主要用于航空空和航天涡轮发动机中的耐高温部件，其次是石化工业中的耐腐蚀合金，电子工业中的镍基软磁合金和靶材。未来全球航空空航空航天、石油化工、电子工业等领域未来将继续发展。预计镍合金增速将保持在2%-3%左右。

镀镍除了具有良好的耐腐蚀性、稳定性和耐磨性外，还具有抛光后光泽度好、多层镀镍提高机械性能等优点。可用于航空空航天、电子、能源、核工业等高端领域，也可用于日用五金、汽车配件、文具等低端领域。未来全球电镀领域对镍的需求不会大幅增长，但高端电镀仍有增长潜力。预计电镀领域

三、供给端：预计25年全球镍供给367万吨，5年CAGR=7.72%

印尼镍储量和产量世界第一，中国对外依存度86%。

镍是一种相对丰富的金属元素，在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁，居第五位。全球陆地镍资源超过3亿吨。

美国USGS数据显示，全球镍储量总计约9500万吨，主要集中在印度、澳大利亚、巴西、俄罗斯等国，储量分别为2100万吨、2000万吨、1100万吨和690万吨。印尼是全球最大的镍供应国，2020年产量76万吨，占全球总量的30%。菲律宾是世界第二大供应国，2020年产量32万吨，占全球总量的13%。

中国是世界上最大的镍生产国和消费国，已探明储量280万吨，镍消费量约占全球总消费量的53%。中国对外依存度高达86%，需要从印尼、菲律宾等国进口大量镍矿。

全球红土镍矿资源占60%，硫化镍矿占40%。

在全球陆地镍储量中，60%的镍以红土镍矿的形式存在，主要分布在古巴、新喀麦隆、印度尼西亚、菲律宾、缅甸、越南、巴西等赤道附近的国家；40%的镍以硫化镍矿的形式存在，主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国和南非。

目前全球镍矿供应以红土矿为主，约占70%。硫化镍矿由于开采历史较长，资源、开采成本等条件逐渐下降，产量逐年下降。现在供应量只占30%左右。

硫化镍矿主要通过火法冶炼工艺形成高冰镍。

硫化镍矿一般富含铜，铜镍以硫化物形式存在，相互间嵌布紧密，直接选矿很难分离铜镍。目前大多数企业采用铜镍混合浮选-铜镍冶炼-高冰镍破碎工艺。硫化镍矿的冶炼方法主要采用冰铜冶炼，即通过不同的火法冶炼工艺将各种硫化镍矿冶炼成低镍冰铜，然后用转炉吹炼成高镍冰铜(硫化镍和硫化铜的合金)。镍锍在镍精炼厂中通过不同的精炼方法加工以生产不同的镍产品。硫化镍矿的烟火法冶炼起步较早，技术成熟，已广泛应用于硫化镍精矿的冶炼。

镍矿主要有两种工艺:火法冶金和湿法冶金。

红土是一种松散的粘土状矿石，由铁、铝、硅等含水氧化物组成。，是热带或亚热带地区含镍橄榄岩经大规模长期风化淋滤而成。由于铁的氧化，矿石呈红色，故称红土。镍矿的可采部分一般由三层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖质层。褐铁矿层含铁高、镍低、硅镁低，适合湿法浸出。腐殖质层硅、镁含量高，铁、钴含量低，镍含量高，适合火烤处理。

红土镍矿火法冶金是使红土镍矿在高温下发生一系列物理化学变化，实现镍与其他杂质分离的冶金过程。火法冶炼工艺主要包括回转窑干燥预还原电炉冶炼(RKEF)、烧结-高炉硫化冶炼、烧结-高炉还原冶炼等。产品主要是镍铁合金和镍锍，镍铁合金主要用于生产不锈钢，镍锍要在转炉中进一步吹炼才能生产高锍镍产品。优点是回收率高，缺点是能耗高。

红土镍矿湿法工艺是利用浸出剂将红土镍矿中的镍和钴有价元素溶解在溶液中，实现镍和钴与其他杂质分离的冶炼工艺。常用的湿法冶金方法有高压酸浸(HPAL)、氨浸、常压酸浸、微生物浸出等工艺流程。硫酸镍可生产并用于电池和电镀领域。优点是能耗低。然而，红土镍矿湿法冶炼工艺复杂，生产周期长，运行成本高，短期内无法满足大规模生产的条件。

红土镍矿湿法冶炼是目前制备硫酸镍的主要发展方向。

近年来，全球新能源汽车产业发展迅速。硫酸镍作为动力电池的重要原料，已成为镍产业链中的热门产品，需求增速迅速提升。目前国际上的主流技术是硫化镍矿火法冶炼和红土镍矿湿法冶炼制备硫酸镍。但由于硫化镍矿资源的枯竭，与火法冶炼相比，红土镍矿湿法制备硫酸镍能耗更低，镍钴回收率更高，成为解决硫化镍矿供应紧张的主要发展方向。2021年3月，青山实业公布印尼高冰镍项目进展，意味着红土镍矿冶炼出的镍铁打通了向高冰镍转型的通道。12月8日，印尼青山高镍锍正式投产。

3.1预计25年后印尼镍铁产量为137万吨，5年后CAGR=17.95%。

印尼镍政策促进当地镍工业发展。

印尼是全球最大的镍供应国和出口国，其镍产业政策是其国家发展规划、政策法规的重要组成部分，旨在提高镍产品附加值，促进镍下游产业建设，推动镍产业结构优化升级。

为改变单纯出口金属资源的发展模式，提高金属矿业产品附加值，2014年原矿出口禁令生效后，印尼颁布了《中国加工提炼(冶炼)条例》，提高矿产附加值， 这迫使采矿企业在中国建立冶炼厂或使用政府批准的第三方冶炼厂在矿区加工采矿企业拥有的金属矿产资源，从而确保至少部分当地开采的镍矿用于冶炼和加工，而不是全部用于出口。

印度尼西亚政府在发展镍冶炼工业方面取得了初步成功。2012年，印尼第一家镍生铁冶炼厂投产，日产量仅为1000吨。2017年10月，印尼13家镍冶炼厂已投产，总产能近60万吨镍铁/镍生铁和6.4万吨镍锍，可冶炼印尼近3400万吨镍矿。印尼政府还计划在2022年左右实现印尼22家镍冶炼厂的正常运转。

近年来，印度尼西亚的镍金属工业更倾向于发展冶炼和加工。至于印尼，中国在印尼投资建设镍冶炼厂，对当地镍资源进行深加工，提高了产品附加值，也有利于将印尼的资源优势转化为产业优势。就中国而言，镍冶炼加工向印尼转移可以解决国内部分过剩产能，也可以有效避免印尼对镍矿出口的壁垒。

以镍铁为例。2014年印尼实施镍矿出口禁令后，青山集团、新华联集团等中资企业在印尼大力发展镍铁冶炼项目，两国镍铁贸易额稳步增长。印度尼西亚向中国出口的镍铁从2012年的1143.5万美元增加到2019年的22.3亿美元。2017年，印尼向中国出口的镍铁数量占其镍铁出口总量的85%。

预计2022年印尼镍铁产量112万吨，同比增长24%。

根据SMM的数据，2020年，印尼的镍铁总产量将达到约60万吨，占全球镍供应量的24%。2021年，印尼镍铁产量继续大幅增长，全年投产43条生产线，整体产能126万吨。预计2021年印尼镍铁产量为90万吨镍，同比增长50%。2022年，印尼仍将有多条新生产线，其中印尼德隆二期12条，印尼德隆三期20条，印尼IWIP 22条。保守估计，2022年印尼镍铁产量有望达到112万吨，同比增长24%。

3.2预计25年其他地区镍铁产量将达到50.78万吨，5年后CAGR=-5.60%。

中国镍资源的外部供应环境恶化。

2014年印尼首次限制镍矿出口后，菲律宾成为中国镍矿进口的核心来源国，出口中国的镍矿数量占其镍矿出口总量的80%以上。2019年，菲律宾镍矿出口中国的金额为5.74亿美元，占其镍矿出口总额的93.2%。自2017年以来，出于环境保护和打击腐败的考虑，菲律宾矿业部门已下令关闭该国23座矿山。大量开采镍矿造成的环境恶化也促使菲律宾颁布新的露天采矿法规。受菲律宾雨季影响，其镍矿出口具有明显的季节性。中国从菲律宾进口的镍矿将在9月份达到年内峰值，之后将继续下降，一季度将处于年内底部。

预计2021年中国镍铁产量约为40万吨，同比下降22%。

2020年，中国镍矿进口总量为3912万吨，同比下降30%。菲律宾镍矿是主要来源，印尼每年以铁矿石的名义出口1-2万吨镍矿。2020年，中国镍铁产量为51.27万吨，同比下降12%。受能源消费双控影响，预计2021年我国镍铁产量约40万吨，同比下降22%。从2022年开始，国内镍铁产量将保持低位。预计2022年国内镍铁产量为38万吨，2023年为36万吨。

其他地区镍铁主要位于新喀里多尼亚等国，其中SLN项目2020年将开采540.5万湿吨镍矿，其中251.2万湿吨直接出口，其余冶炼成4.78万金属吨低品位镍铁；由于冶炼厂冶炼炉的维护，Koniambo项目将在2020年生产16，900吨镍铁。2021Q2，炉设备可修复投产。

3.3预计25年后全球硫化镍矿产量将达到73.46万吨，5年后CAGR=1.31%。

全球硫化镍矿产能主要集中在俄罗斯、澳大利亚、加拿大等国。2020年，Nornickel集团将在俄罗斯生产17万吨。由于业务变化，预计2021年产量为14万吨，之后逐步回到2020年的水平。与红土镍矿相比，硫化镍矿在开发便利性和经济性方面并不优越。未来硫化镍矿在结构中的比重继续下降或成为固定趋势。

3.4预计25年后全球湿法冶金产量将达到50.19万吨，5年后CAGR=19.93%。

在全球红土镍矿湿法冶金项目中，已建成项目有望提高未来产能利用率。莫阿湾是世界上最早的湿法冶金项目。1959年投产，产能利用率83%。Murrin Murrin的镍年产量稳定在3.5万金属吨左右，产能利用率为80%。CBNC和THPAL湿法项目产品送日本住友的炼油厂生产硫酸镍，产能利用率保持在80%以上。

在建项目中，李沁欧比已于2018年下半年开工建设，首条产能18000金属吨MHP的HPAL生产线已基本达产；华月、清美邦项目预计2022年投产；华宇项目预计2023年投产，巴斯夫和Pomalaa项目预计2025年投产。

3.5预计25年全球火法高冰镍产量为26.4万吨，5年后CAGR为29.67%。

2021年3月，青山工业公布印尼高品位镍锍项目进展，并与华友钴业、中威签订高品位镍锍供应协议。三方共同约定青山工业自2021年10月起一年内向华友钴业供应6万吨高品位冰铜，向中卫供应4万吨高品位冰铜。12月8日，青山高品位镍锍正式投产，意味着红土镍矿中的镍铁转化为高品位镍锍的通道打开。

优高镍锍、华科镍锍和中青镍锍的设计产量分别为3.4万吨、4.5万吨和3万吨。预计它们将于2022年开始生产。在镍铁从火转化为高冰镍的过程中需要注意镍铁硫酸镍的价格差异，是否转化为高冰镍将根据市场情况决定。(报告来源:未来智库)

四、供需平衡：21-25年全球原生镍供给整体过剩

根据测算，全球镍供应将在21-25年内总体过剩。2010年需求恢复，过剩供应9万吨。22-23年印尼镍铁、湿法冶金、火法冶金高品位镍锍项目投产，过剩供应量分别为29万吨和32万吨。

五、投资分析

在镍的双重供需结构下，全球不锈钢需求稳定增长，不锈钢镍原料如镍铁、电解镍等供应过剩，但可能出现阶段性差异。动力电池用硫酸镍全球需求大增，短期内出现结构性短缺。但青山火法镍锍项目投产后，不锈钢与电池之间的工艺链已经打通，镍铁产能得到有效释放。后续应该主要跟踪各种技术路线的成本差异。

(本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。有关信息，请参阅原始报告。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库-官网