[电池完全征服](40)“关键矿物”镍一半产自印尼,其背后是中国资本 View original image

浦项制铁集团5月31日表示,浦项制铁CNGR镍解决方案公司和C&P新材料科技公司分别在浦项迎日湾第四产业园开工建设镍精炼厂和前驱体生产厂。浦项制铁CNGR镍解决方案公司由浦项制铁控股与中国CNGR分别按60%和40%的持股比例投资。C&P新材料科技公司则由浦项制铁Future M和CNGR按20%和80%的比例投资。


镍精炼厂计划从CNGR旗下镍冶炼法人进口纯度约70%的中间材料镍锍(matte),生产纯度99.9%的二次电池用高纯度镍。如此生产的镍将被送往C&P新材料科技公司,成为前驱体原料。浦项制铁Future M利用该前驱体生产正极材料。


浦项制铁集团计划通过与中国CNGR合作,强化涵盖镍、前驱体和正极材料生产的二次电池材料业务价值链。

浦项迎日湾第四产业园区举行的浦项制铁集团与中国CNGR镍及前驱体合资工厂开工仪式上,与会人士按下开工按钮。(2024.5.31)浦项制铁供图

浦项迎日湾第四产业园区举行的浦项制铁集团与中国CNGR镍及前驱体合资工厂开工仪式上,与会人士按下开工按钮。(2024.5.31)浦项制铁供图

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镍与钴、锰、铝一道,是二次电池正极材料的核心原料。电池容量和输出功率会因正极材料构成不同而存在差异,镍与能量密度高度相关。无论是NCM(镍·钴·锰)还是NCA(镍·钴·铝)等三元电池,均离不开镍。


镍过去主要用于制造不锈钢。约70%的镍产量用于不锈钢制造。近来,镍在二次电池领域的使用比重正逐步上升。浦项制铁集团与中国CNGR设立镍冶炼厂,也是为了实现二次电池核心材料镍的内部供应。


镍与锂一样,也会影响正极材料和电池价格。按成本计算,正极材料约占锂离子电池成本的50%。作为正极材料原料的前驱体中,镍占比最高。镍含量提高至90%的高镍电池也已实现商业化。

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据韩国矿害矿业公团资源信息服务数据,截至6月4日,伦敦金属交易所的镍交易价格为每吨1.89万美元。受俄乌战争引发供应中断担忧影响,镍价曾于2022年3月飙升至每吨4.2995万美元。但由于印度尼西亚供应过剩、库存增加以及电动汽车需求停滞等因素,价格一度在去年年底跌至1.5万美元区间。


预计镍供应过剩状态将在一段时间内持续。标普全球高级分析师Jason Sappor表示:“尽管近期新喀里多尼亚镍产量受阻,但受印度尼西亚和中国增产推动,预计2024年全球一级镍市场将出现12万吨盈余。自2023年年底以来,伦敦金属交易所镍总库存增加42.7%,在当前市场供过于求的情况下,今年剩余时间的价格上涨空间将受到限制。”


二次电池用镍,“等级”不同

镍(Ni)是一种具有强烈银白色光泽的金属,在空气中不易发生氧化反应,因此被广泛用作电镀或合金材料。镍的颜色与银相似、耐腐蚀性强,也被世界各国广泛用于制造硬币。在美国,5美分硬币被称为“镍币”。


镍在地壳中的浓度为80ppm。与铜(50ppm)、锌(75ppm)、钴(20ppm)等其他有色金属相比,其储量相对丰富,但价格偏高。这是因为镍不易被分离为纯净形态,开发具备经济效益的矿山也需要10年以上时间。


图片来源:韩国贸易协会供图

图片来源:韩国贸易协会供图

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镍矿石(nickel ore)大致可分为硫化矿(sulfide)和氧化矿(laterite)。全球氧化矿占比(60%)高于硫化矿(40%)。硫化矿主要分布于俄罗斯诺里尔斯克、加拿大萨德伯里、澳大利亚镍西部矿区以及中国甘肃省。硫化矿埋藏在地下较深区域,开采成本高,但镍含量达1.5%至2.5%,且因硫成分较多而呈褐色。


氧化矿主要分布于印度尼西亚、菲律宾、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、巴西等热带地区。氧化矿埋藏于地表,含水量较高。尽管位于地表、易于开采,但其镍含量为1.0%至1.8%,低于硫化矿。

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氧化矿又分为位于土壤上层的褐铁矿(limonite,镍含量不高于1.3%)和位于土壤下层的腐泥土矿(saprolite,镍含量不低于1.8%)。镍含量较高的腐泥土矿使用电炉进行火法冶炼,镍含量较低的褐铁矿则使用高压酸浸法(High-Pressure Acid Leaching,HPAL)等湿法冶炼进行精炼。火法冶炼是通过施加高温热量提取金属的方法;高压酸浸法则是以强压喷射硫酸、提高镍纯度的方法。


尤其是过去因镍含量低而未被处理的褐铁矿,如今也可通过高压酸浸法生产高纯度镍,推动镍产量激增。


另一方面,镍按纯度可分为纯度不低于99.8%的一级镍(Class 1)和纯度低于99.8%的二级镍(Class 2)。二次电池正极材料使用一级镍。一级镍按形态可分为阴极镍(Cathode)、镍砖(Briquett)、镍粒(Pellet)和镍粉(Powder)等。二级镍包括镍铁(FeNi)和镍生铁(Nickel Pig Iron,NPI)等。


过去,高品位硫化矿主要被加工为一级镍,氧化矿则被加工为二级镍。但近来,储量丰富且易于开采的氧化矿也通过高压酸浸法加工为正极材料用高纯度镍。具体而言,通过湿法冶炼制造中间材料镍锍(镍含量55%至75%)、氢氧化镍混合沉淀物(MHP,Mixed Hydroxide Precipitate)或硫化镍混合沉淀物(MSP,Mixed Sulphide Precipitate),再将其加工为正极材料所用的硫酸镍。


MHP和MSP的镍含量约为34%至55%,并含有少量钴(1%至4.5%)。MSP在生产过程中使用有毒气体硫化氢(H2S),而MHP相对更安全,且与镍砖、镍粉等一级镍工艺兼容性较高,因此其生产规模正不断扩大。


用作二次电池正极材料原料的硫酸镍,是将镍溶于硫酸后蒸发制成的绿色无机化合物。NCM、NCA等三元电池的正极材料,由按适当比例混合镍、钴、锰等元素的前驱体与锂制成。硫酸镍用作电池前驱体原料。

硫酸镍

硫酸镍

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硫酸镍过去主要用于电镀液、催化剂等,如今作为锂离子电池原料使用,需求迅速增加。市场调研机构QY Research估计,2022年硫酸镍产量的77%被用作电池前驱体原料。预计到2028年,这一比例将超过90%。


“镍产量第一”印度尼西亚背后若隐若现的中国影子

据美国地质调查局数据,全球镍储量估计约为1.3亿吨。储量最高的国家是印度尼西亚,估计储有约5500万吨,占42.3%。


全球第一大镍生产国同样是印度尼西亚。美国地质调查局数据显示,2023年全球镍产量为360万吨,其中一半即180万吨产自印度尼西亚。其后依次为菲律宾40万吨(11.1%)、新喀里多尼亚23万吨(6.3%)、俄罗斯(5.5%)和加拿大(5%),差距明显。

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镍生产高度集中,前五大国家的产量占全球总产量的78%。此外,镍在伦敦金属交易所上市交易,易受投机基金影响,价格波动幅度也较大。2022年3月,镍期货价格一度突破每吨10万美元,导致交易被暂时中止。



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印度尼西亚之所以成为镍生产大国,是因为能够从露天开采的氧化矿中通过高压酸浸法低成本生产高纯度镍。自2018年起,印度尼西亚超过菲律宾,成为全球第一大镍生产国。中国企业曾从印度尼西亚进口原矿,并在中国境内生产镍生铁、不锈钢等产品。


2020年,印度尼西亚政府为振兴本国下游产业,禁止出口未经加工的镍。印度尼西亚开采的镍矿石必须在国内加工成镍铁、镍生铁、镍锍等产品后才能出口。随着无法再从印度尼西亚进口原矿,青山控股集团等中国企业开始在当地建设大规模冶炼设施。


据市场调研机构Oregon Group数据,截至2023年,印度尼西亚有43家镍冶炼厂正在运营,28家正在建设,另有24家工厂处于规划阶段。目前处于规划或建设阶段的印度尼西亚镍矿项目大多由中国资本主导。中国市场调研机构安泰科2022年调查显示,中国和印度尼西亚合计占全球镍产量的65%。


印度尼西亚生产的大量镍中间材料出口至中国。中国的镍锍进口量从2020年的1.08万吨增至2023年的30.05万吨,其中印度尼西亚占总进口量的93%。同期,MHP进口量从33.6万吨激增至2023年的132万吨,其中63%产自印度尼西亚。


中国和印度尼西亚还被指破坏全球镍市场。随着印度尼西亚镍产量激增,镍供应过剩问题随之出现。加之自去年下半年起电动汽车增长势头放缓,镍价大幅下跌。2023年全年,镍价下跌45%。


随着盈利能力恶化,一些矿山也开始关闭。今年2月,澳大利亚矿业公司嘉能可决定退出新喀里多尼亚镍业务。据悉,新喀里多尼亚镍矿企业目前正遭遇严重经营困难。加拿大矿业企业第一量子矿业公司4月表示,将暂停运营位于西澳大利亚州的雷文斯索普镍矿两年。浦项制铁曾于2021年为获得镍供应权而收购该公司30%的股份。


印度尼西亚镍矿开采也因破坏自然环境而受到批评,当地矿山的劳动环境同样被认为较差。因廉价印度尼西亚镍而受损的澳大利亚、加拿大等西方矿业企业主张,应将镍区分为“清洁镍”和“高污染镍”,并加强镍供应链市场中的环境、社会与治理标准。


印度尼西亚正推动与美国签订自由贸易协定一事也引发争议。根据美国《通胀削减法案》,使用在与美国签署自由贸易协定的国家开采和冶炼的矿物所生产的电池,消费者购买电动汽车时可获得税收抵免。印度尼西亚正努力通过与美国达成一项相当于自由贸易协定的单独矿产协议,以获得《通胀削减法案》优惠。


若协议达成,进入印度尼西亚的韩国电动汽车和电池制造商预计也将受益。不过,美国国内有观点指出,若印度尼西亚与美国签署矿产协议,可能有违《通胀削减法案》意在将中国排除在电动汽车供应链之外的初衷,反而会向中国提供激励。

韩国企业着手强化镍供应链

由于韩国不产镍,所需镍资源全部依赖进口。过去主要进口作为不锈钢原料的镍,但随着二次电池产业扩大,韩国正着手确保前驱体用高纯度镍。主要进口来源国正从法属新喀里多尼亚、澳大利亚和非洲转向印度尼西亚。


韩国具有代表性的镍矿投资项目,是位于非洲马达加斯加的安巴托维镍矿。2006年,韩国矿害矿业公团与大宇国际贸易公司(现浦项制铁国际)、STX共同组建韩国财团,收购安巴托维矿山45.8%的股权。当时投资总额高达11亿美元,约合1.5万亿韩元。其余54.2%股权由日本住友持有。韩国拥有每年最多购买3万吨镍的权利。


浦项制铁一直通过从新喀里多尼亚进口并加工镍原矿的方式供应镍。浦项制铁与新喀里多尼亚SMSP于2006年在光阳成立合资企业SNNC。SNNC每年从新喀里多尼亚进口约3000万吨镍原矿后生产镍铁。目前,SNNC正在额外建设一座年产2万吨二次电池用镍锍的工厂。


浦项制铁近来正将镍供应链扩大至印度尼西亚。浦项制铁控股于2023年2月与中国宁波力勤签署谅解备忘录,开始进军印度尼西亚镍业务。宁波力勤是一家于2021年在印度尼西亚首次建设并运营二次电池用镍湿法冶炼厂的企业。此后,浦项制铁集团于2023年5月宣布投资4.41亿美元,在印度尼西亚哈马黑拉岛建设镍冶炼厂。该厂计划自2025年起每年生产5.2万吨镍锍。


LX International今年1月以1330亿韩元收购印度尼西亚AKP矿山60%的股权,并获得经营权。AKP矿山位于印度尼西亚苏拉威西岛莫罗瓦利产业园附近,是一座镍矿,按原矿计算储量为5140万吨。


EcoPro今年3月投资约100万美元,收购中国格林美在印度尼西亚运营的绿生态镍冶炼厂9%股权。位于印度尼西亚苏拉威西岛的绿生态镍冶炼厂年产镍约2万吨。EcoPro还曾于2022年收购格林美在印度尼西亚运营的QMB镍冶炼厂9%股权。

国务总理Han Deok-su(左起第五位)2023年11月15日下午在蔚山蔚州郡高丽锌举行的镍冶炼厂开工仪式上,与嘉宾共同进行宣告工程启动的表演。从左起第四位依次为高丽锌会长Choi Yun-beom、Han Deok-su总理、蔚山市长Kim Du-gyeom、国民力量党议员Park Seong-min。2023年11月15日,韩联社供图

国务总理Han Deok-su(左起第五位)2023年11月15日下午在蔚山蔚州郡高丽锌举行的镍冶炼厂开工仪式上,与嘉宾共同进行宣告工程启动的表演。从左起第四位依次为高丽锌会长Choi Yun-beom、Han Deok-su总理、蔚山市长Kim Du-gyeom、国民力量党议员Park Seong-min。2023年11月15日,韩联社供图

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用于前驱体的硫酸镍市场由中国主导。据QY Research统计,按2021年数据,全球前十大硫酸镍生产企业中有7家是中国企业。



韩国企业中,只有高丽锌旗下子公司KEMCO位列第八。日本住友金属矿山位列第三,俄罗斯诺里尔斯克镍业位列第五。KEMCO计划到2028年将硫酸镍产量增至8.5万吨。

<参考文献>
浦项制铁Future M新闻中心,《电动汽车市场的钥匙:镍》,2024.1.10
对外经济政策研究院,《议题大趋势:印度尼西亚因国际镍价暴跌而担忧其下游产业化战略受到冲击》,2024.2.16
QY Research,《全球硫酸镍市场展望》,2022
《华尔街日报》,《中国如何主导全球最大的电动汽车镍来源》,2023.7.5
《日经亚洲》,《美国参议员反对为镍补贴铺路的印度尼西亚自由贸易协定》,2023.11.2
Mining.com,《印度尼西亚和中国摧毁了镍市场》,2024.3.4
Mining.com,《第一量子将关闭雷文斯索普镍矿》,2024.4.29
浦项制铁新闻中心,《浦项制铁控股成为首家在海外生产二次电池用镍的韩国企业》,2023.5.3
韩国贸易协会,《核心原材料全球供应链分析:镍》,2022.6.29


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