火法高冰镍VS湿法镍成本分析

1、目录索引 HYPERLINK l _TOC_250016 一、核心结论：电池用镍，各有所长，湿法大势所趋 5 HYPERLINK l _TOC_250015 （一）印尼镍湿法项目成本优势明显，是满足未来电池用镍需求的关键 5 HYPERLINK l _TOC_250014 （二）高品位镍矿面临持续涨价压力，湿法用低品位矿充足 5 HYPERLINK l _TOC_250013 （三）火法聚焦镍铁效益高，高冰镍生产技术成熟，是硫酸镍镍铁价差较大情况下的重要选项 6 HYPERLINK l _TOC_250012 二、镍行业及产品、技术路线简介 7 HYPERLINK l _TOC_250011

2、三、镍矿：火法用高品位矿持续涨价，湿法用矿充足 9 HYPERLINK l _TOC_250010 四、火法：聚焦镍铁效益高，高冰镍可作为补充 11（一）印尼VALE 高冰镍：技术成熟，估算成本 8,791 美元/吨镍，毛利率 16% 11 HYPERLINK l _TOC_250009 （二）印尼镍铁：估算完全成本为 8,246 美元/吨镍，毛利率超过 40% 14 HYPERLINK l _TOC_250008 （三）硫化镍矿高冰镍：经典工艺路线，未来增量不多 16 HYPERLINK l _TOC_250007 （四）印尼在建中资火法镍项目汇总 17 HYPERLINK l _TOC_2

3、50006 五、红土镍矿湿法：引领新一轮全球镍行业变革 18 HYPERLINK l _TOC_250005 （一）全球镍湿法高压酸浸项目简述：中国企业蓄势待发 18 HYPERLINK l _TOC_250004 （二）瑞木分析：实际现金成本平均达到 4,048 美元/吨镍 20 HYPERLINK l _TOC_250003 （三）MOA 分析：钴产品扣除致使成本波动较大 22 HYPERLINK l _TOC_250002 （四）印尼在建湿法项目达产后，成本有望达到 6,000 美元/吨镍一线 23 HYPERLINK l _TOC_250001 六、投资建议 24 HYPERLINK

4、l _TOC_250000 七、风险提示 24图表索引图 1：镍铁、高冰镍和湿法镍成本对比：印尼湿法项目有明显优势（美元/吨）. 5图 2：硫酸镍较镍铁溢价创新高，助推镍铁转产高冰镍预期（元/吨） 6图 3：镍行业产品路线图 7图 4：印尼红土镍矿典型分层图（实景） 8图 5：印尼高品位矿价持续上涨，仍仅为中国到岸价格的 42%（美元/湿吨） 9图 6：H 矿生产图 10图 7：H 矿 2020 年平均生产成本 29.98(美元/湿吨) 10图 8：Vale 高冰镍项目生产流程图 12图 9：Vale 高冰镍生产成本拆分（美元/吨镍） 12图 10：Vale 高冰镍成交价、折扣系数（美元/吨镍

5、） 13图 11：Vale 高冰镍成本、产能利用率（美元/吨镍） 13图 12：Vale 高冰镍成本及利润率（美元/吨镍） 13图 13：Vale 高冰镍生产成本细分 13图 14：全球镍铁生产成本曲线：7,500 美元/吨镍 C1 成本有很强支撑 14图 15：红土镍矿火法生产镍铁流程 14图 16：镍矿公司（NIC）镍铁现金成本（美元/吨镍） 15图 17：镍铁厂 20 年平均现金成本：7,340（美元/吨镍） 15图 18：金川公司高冰镍生产工艺流程 16图 19：瑞木项目实际现金成本与钴价呈强负相关关系 20图 20：瑞木项目产能利用率与原矿镍品位 20图 21：瑞木项目主工艺流程简图

6、 21图 22：瑞木项目离海岸线较远，管线达 134 km 21图 23：瑞木项目尾矿采用深海填埋 21图 24：Moa 钴产品扣除对成本影响较大（美元/吨） 22图 25：Moa 项目采矿、选矿和冶炼成本拆分 22图 26：印尼在建湿法镍项目成本模型（美元/吨镍） 23表 1：火法高冰镍、湿法镍钴中间品技术路线对比 6表 2：硫化镍矿与红土镍矿特点对比 7表 3：印尼H 矿 2020 年生产运营情况 10表 4：Vale 印尼镍资源品位较高，平均镍含量达到 1.7% 11表 5：Vale 高冰镍生产经营情况 12表 6：生产成本分析关键假设 15表 7：印尼在建中资电池用镍火法项目 17表

7、8：全球主要高压酸浸项目情况一览表 18表 9：HPAL 三代技术主要特征对比 19表 10：瑞木项目主要生产运营指标 20表 11：瑞木项目原矿镍品位仅约 0.9% 21表 12：印尼湿法镍项目成本与瑞木项目比较 23表 13：印尼在建电池用镍湿法项目 24一、 核心结论：电池用镍，各有所长，湿法大势所趋本报告以典型印尼红土镍项目和瑞木、Moa湿法镍项目为例，研究了红土镍矿：镍矿、火法高冰镍、镍铁和湿法镍成本。核心结论是：（一）印尼镍湿法项目成本优势明显，是满足未来电池用镍需求的关键根据我们的印尼镍湿法项目成本模型，估算其达产后，成本有望达到6,000美元/吨一线；较镍铁（约8,000美元/

8、吨镍）、Vale高冰镍（8,791美元/吨镍）等低，未来随着高品位红土镍矿供需趋紧，碳排放要求加强，优势将进一步显现。根据我们在今年1月13日发布的深度报告电池用镍:全球镍高压酸浸(HPAL)湿法项目概述，以华友钴业、格林美、邦普等为代表的中国企业在印尼新投资的湿法项目，投资成本、项目时间得到有效控制；他们率先布局、积极扩产，有望把握电池用镍需求快速增长带来的历史机遇。图 1：镍铁、高冰镍和湿法镍成本对比：印尼湿法项目有明显优势（美元/吨）成本利润28,00024,00020,00016,00012,0008,0004,0000瑞木现金 印尼湿法镍 NIC镍铁 Vale高冰镍镍豆硫酸镍价格数据

9、来源：Conic公司、华友钴业、镍矿公司（NIC）、Vale等公司财报，广发证券发展研究中心备注：印尼湿法镍成本、利润仅为估算值，镍铁、印尼高冰镍成本为典型企业20年数据（二）高品位镍矿面临持续涨价压力，湿法用低品位矿充足副产品湿法用低品位矿达到高品位的60%。根据镍矿公司（NIC）生产情况，2020年高品位矿开采达到87万吨，同时附带低品位矿79万吨。参考两者镍含量（品位）差异，1.82% v.s. 1.2%，我们推测印尼红土镍矿采矿中副产品湿法用低品位矿量可达到高品位的60%。矿山仅靠高品位矿即有盈利，镍矿公司（NIC）2020年平均生产成本是29.98美元/湿吨，售价达到30.17美元/

10、湿吨。高品位镍矿主要用于生产镍铁。根据我们今年1月25日发布的深度报告电池用镍-印尼镍战略：助推新能源、不锈钢产业崛起，中资企业在印尼大幅扩建镍铁厂。高镍矿供需将趋紧，内贸镍矿价格持续上涨，3月1.8%镍矿价格为43.6美元/湿吨，仅为中国到岸红土镍矿价格102.90美元/湿吨的42%，我们判断印尼火法用高品位原矿价格将继续上涨。（三）火法聚焦镍铁效益高，高冰镍生产技术成熟，是硫酸镍镍铁价差较大情况下的重要选项红土镍矿镍铁，盈利水平较高。根据淡水河谷公告，我们推算2020年其印尼高冰镍生产成本为8,791美元/吨镍，毛利率为16%；根据镍矿公司（NIC）公告，我们推算其镍铁生产成本8,246美

11、元/吨镍，售价对比LME镍价折扣系数为88%，毛利超 40%。因此镍冶炼厂长期聚焦在镍铁生产上，高冰镍工艺虽然几十年前在淡水河谷印尼公司就成功用于实际生产，其他厂商采用不多，我们判断高冰镍路线因其投资强度较低、建设时间短，是硫酸镍镍铁价差较大情况下保障电池用镍供应重要选项。我们认为青山实业与华友钴业、中伟股份于3月1日签订的高冰镍项目是在硫酸镍与镍铁价差创新高，超过5万元/吨镍的情况下为保障三元前驱体镍原料供应的一个决策。这对前驱体生产企业来说，可减少用纯镍溶解成硫酸镍，有利于保障镍供应，降低成本，提升盈利水平。图 2：硫酸镍较镍铁溢价创新高，助推镍铁转产高冰镍预期（元/吨）180,00016

12、0,000140,000120,000100,00080,00060,00040,00020,0000硫酸镍-镍铁SHFE镍长江有色市场:硫酸镍（折金属量）含税价:高镍铁:7-10%60000500004000030000200001000002015-032016-032017-032018-032019-032020-03数据来源：wind，广发证券发展研究中心表 1：火法高冰镍、湿法镍钴中间品技术路线对比 火法高冰镍湿法镍钴中间品原矿要求1.6%，硅镁比要求较高1.0%初始投资低（约 7 亿元/万吨）较高（约 15 亿元/万吨）碳排放较高较低产品镍镍、钴项目时间较短，约 2 年较长尾矿处

13、理一般较复杂技术成熟一般有待加强数据来源：安泰科,RNC 广发证券发展研究中心图 3：镍行业产品路线图二、 镍行业及产品、技术路线简介电池用镍（即硫酸镍）紧俏，前景广阔，硫酸镍主要可由硫化矿-高冰镍（Nickel Matte）；低品位红土矿-镍钴中间品（MHP）；高品位红土镍矿-高冰镍和纯镍（主要是镍豆、镍粉）溶解而来。数据来源：镍矿公司（NIC）财报，Woodmac，广发证券发展研究中心注：图中镍含量仅为典型值，实际产品可能存在差异硫化镍矿，主要采用火法冶炼，工艺较为成熟，资源综合利用较好，因此早年 镍矿开发以硫化镍矿为主。其火法处理工艺主要有电炉熔炼和闪速熔炼，形成低冰 镍后转炉吹炼富集形

14、成高冰镍。高冰镍再通过进一步的处理得到硫酸镍（含镍量22%）或者电解得到金属镍（约含镍量99%，又别称电解镍，产品形态有镍豆、镍粉、镍板等，其中镍豆、镍粉较适于溶解成硫酸镍）等。低冰镍是冶炼过程的中间产品，镍铜总含量为8%25%。高冰镍是镍铜钴铁等金属的硫化物共熔体，镍含量约55%65%。表 2：硫化镍矿与红土镍矿特点对比硫化镍矿红土镍矿分布中高纬度区域，如加拿大、俄罗斯、南非、中国等低纬度区域，如印尼，菲律宾，新喀里多尼亚，古巴等开发历史较长较短冶炼难度较低较高冶炼工艺火法为主火法（RKEF)、高冰镍、与湿法（HPAL）平均品位1.0%1.6%数据来源：RNC,广发证券发展研究中心根据我们今

15、年1月25日发布的深度报告电池用镍-印尼镍战略：助推新能源、不锈钢产业崛起：印尼红土镍矿开发成为主流，是应对未来电池用镍需求爆发的关键。红土镍矿是氧化镍矿，呈深红色，一般含镍1%3%。资源主要分布于近赤道地区，海运便利。红土镍矿成分复杂，冶炼难度较高。目前红土镍矿开发工艺主要分为火法和湿法（HPAL）两个技术路线。RKEF是最为常见的主流工艺，其产品为镍铁，即含镍量15%的镍铁合金，可直接用于生产不锈钢。高冰镍是在镍铁的基础上加入硫化剂，吹炼产生的，它可再通过进一步的处理得到硫酸镍或者电解得到金属镍等最终产品。RKEF镍回收率较高，通常能达到9095%。湿法HPAL技术主要用来处理低品位镍矿，

16、其产品主要是镍钴中间品（MHP，镍含量约40%，钴含量约3.5%），之后再进一步冶炼可以得到硫酸镍或者金属镍等。图 4：印尼红土镍矿典型分层图（实景）残积层，即高品位红土镍矿，含镍量大于 1.5%；适于火法冶炼。过渡区褐铁矿层，即低品位红土镍矿，含镍量约为 1%，钴 0.07%；适于湿法冶炼。目前废弃状态数据来源：镍矿公司（NIC）财报，广发证券发展研究中心三、 镍矿：火法用高品位矿持续涨价，湿法用矿充足我们以青山战略合作伙伴-印尼镍矿公司（NIC）为例，剖析其生产运营情况，得出以下结论：湿法用低品位矿充足，成本可控。火法用高品位矿面临持续的涨价压力副产品湿法用低品位矿达到高品位的60%；根据

17、其20年生产情况，高品位矿开采达到87万吨，同时附带低品位矿79万吨，参考两者镍含量（品位）差异，1.82%v.s. 1.2%，我们推测印尼红土矿采矿中副产品湿法用低品位矿量可达到高品位的 60%。矿山仅靠高品位矿即有盈利，镍矿公司（NIC）2020年平均生产成本是29.98美元/湿吨，售价达到30.17美元/湿吨。根据我们今年1月25日发布的深度报告电池用镍-印尼镍战略：助推新能源、不锈钢产业崛起：以青山为代表的中国企业持续在印尼投建镍铁厂。他们所需高品位镍矿量巨大，与此同时采矿所附带的低品位镍矿量较大，供需格局较好，我们认为湿法项目受镍矿资源影响将远小于火法项目（用高品位矿）。高品位镍矿主

18、要用于生产镍铁。根据我们今年1月25日发布的深度报告电池用镍-印尼镍战略：助推新能源、不锈钢产业崛起，中资企业在印尼大幅扩建镍铁厂。高镍矿供需将趋紧，内贸镍矿价格持续上涨，3月1.8%镍矿价格为43.6美元/湿吨，仅为中国到岸红土镍矿价格102.90美元/湿吨的42%，我们判断印尼火法用高 品位原矿价格将继续上涨。图 5：印尼高品位矿价持续上涨，仍仅为中国到岸价格的42%（美元/湿吨）印尼内贸 1.8%菲律宾 1.8% 中国到岸，红土镍矿（右）501204010080306020401020002020/7/12020/9/12020/11/12021/1/12021/3/1数据来源：印尼能矿

19、部，亚洲金属网，广发证券发展研究中心镍矿公司（NIC）是青山的战略合作伙伴，旗下有80%的H镍矿权益（位于印尼Morowali）。公司于2018年签署了向青山及其关联方供应镍湿法高压酸浸项目（HPAL）镍原料（Limonite）的MOU，该项目是由一个联合体于2018年9月宣布的， 名义产能是每年5万吨镍，4,000吨钴。H镍矿距离IMIP约12公里。项目镍原料Limonite，即褐铁矿，其典型值是镍品位1.2%，钴0.07%，铁23%。公司采矿所剥离的含褐铁 矿表土层，主要是堆存在附近的废物点，以备日后供IMIP的镍湿法项目。截至2020 年6月30日，已经放置了36.8万湿吨，1.2%镍品

20、位的矿。表 3：印尼H矿2020年生产运营情况项目单位2020-032020-062020-092020-122020 年度高品位矿石开采量Tonnes minedwmt149,95862,610158,058499,877870,503低品位矿石开采量Limonite minedBCM75,254182,730240,589294,717793,290销售量Tonnes soldwmt155,59954,029129,264456,758795,650平均品位Average grade%1.831.81.851.811.82平均价格Average price receivedUSD/wmt2

21、4.3223.7931.3932.5830.17平均生产成本Average cost of productionCIF USD/wmt29.744.7340.6825.329.98数据来源：镍矿公司（NIC）季度财报,广发证券发展研究中心图 6：H矿生产图图 7：H矿2020年平均生产成本29.98(美元/湿吨) 平均售价USD/wmt平均生产成本CIF USD/wmt504030201002020/032020/062020/092020/12数据来源：镍矿公司（NIC）季度财报，广发证券发展研究中心数据来源：镍矿公司（NIC）季度财报，广发证券发展研究中心四、 火法：聚焦镍铁效益高，高冰镍

22、可作为补充红土镍矿火法工艺（镍铁和高冰镍）较为成熟，我们以印尼淡水河谷高冰镍产线和印尼Sulawesi岛（即大K岛）镍矿公司（NIC）镍铁产线为例分析其生产成本和盈利情况。核心结论是：红土镍矿镍铁，盈利水平较高。根据淡水河谷公告，我们推算2020年其印尼高冰镍生产成本为8,791美元/吨镍，毛利率为16%；根据镍矿公司（NIC）公告，我们推算其镍铁生产成本8,246美元/吨镍，售价对比LME镍价折扣系数为88%，毛利超 40%。因此镍冶炼厂长期聚焦在镍铁生产上，高冰镍工艺虽然几十年前在淡水河谷印尼公司就成功用于实际生产，其他厂商采用不多，我们判断高冰镍路线因其投资强度较低、建设时间短，是硫酸镍

23、镍铁价差较大情况下保障电池用镍供应重要选项。（一）印尼 Vale 高冰镍：技术成熟，估算成本 8,791 美元/吨镍，毛利率16%印尼淡水河谷是目前最具有代表性的红土镍矿火法高冰镍的生产厂商，历史悠久，技术成熟，近年来一直处于满产状态。我们推算公司2020年高冰镍平均生产成本为8,791美元/吨镍，高冰镍平均售价为10,498美元/吨镍，对比LME镍价折扣系数为75%。印尼淡水河谷成立于1968年，当时称PT Inco，1973年在Sulawesi岛（即大K岛） Sorowako区域建设一条火法冶金生产线，1978年开始商业生产。目前年产能达到7.5万吨金属镍当量的高冰镍，共有4条电炉。公司计

24、划提升产能至8万吨镍/年，并通过建设1条年产1万吨金属镍的镍铁生产线，提升产能至9万吨镍/年。此外公司还计划在Bahodopi建设一个冶炼厂生产镍铁，在Pomalaa建设高压酸浸湿法厂（HPAL）。Vale的经营和业务活动包括镍矿开采、高冰镍生产和销售。镍矿的开采、高冰镍的生产和运输活动主要在印尼地区。高冰镍根据长期销售协议出售给VCL（80%年产量）和日本住友金属矿山SMM（20%年产量）。公司拥有镍矿储量1.07亿湿吨。 Vale高冰镍项目2020年高冰镍产量为7.2万吨，销量为7.3万吨。Proven 2019Probable 2019Total 2019Total 2018表 4：Va

25、le 印尼镍资源品位较高，平均镍含量达到1.7%资源量百万干吨品位%资源量百万干吨品位%资源量百万干吨品位%资源量百万干吨品位%淡水河谷印尼66.21.7241.41.75107.61.73116.41.74数据来源：Vale 2019年报，广发证券发展研究中心Vale主要使用红土镍矿生产高冰镍。红土镍矿是氧化镍矿，呈深红色，一般含镍 1%3%。资源主要分布于近赤道地区，海运便利。红土镍矿的火法冶炼产物主要是镍铁或高冰镍。公司使用红土镍矿生产高冰镍的工艺可总结为：（1）红土镍矿-电炉熔炼-低冰镍-转炉吹炼-高冰镍。（2）红土镍矿-RKEF工艺-镍铁-硫化-高冰镍。公司自有的水力发电厂(“HEP

26、P”)为电力供应核心，火力发电厂作为后备。截至2018年底，红土镍矿电炉熔炼低冰镍转炉吹炼高冰镍（加含硫料）公司拥有三个HEPP部门:Larona、Balambano和Karebbe，总容量为365兆瓦。图 8：Vale 高冰镍项目生产流程图红土镍矿RKEF 工艺镍铁硫化、吹炼高冰镍数据来源：Vale 2019 年报、广发证券发展研究中心Vale高冰镍项目2020年高冰镍产量为7.2万吨，销量为7.3万吨。公司2016年高冰镍生产成本达到6,964美元/吨镍，近两年由于燃料和润滑剂成本大幅上升，成本在 9,000美元/吨镍附近。我们推算公司2020年高冰镍平均生产成本为8,791美元/吨镍，高

27、冰镍平均售价为10,498美元/吨镍，对比LME镍价折扣系数为75%，毛利率达到 16%。表 5：Vale 高冰镍生产经营情况201520162017201820192020平均值高冰镍销量Nickel matte deliveries金属吨82,90778,97677,64375,63172,04472,84676,675成本Cost of revenue美元/吨8,0986,9648,0218,8979,2388,7918,335产能利用率114%109%108%105%100%96%101%平均销售价格Average realized price美元/吨9,5267,3968,10610

28、,27210,85510,4989,442LME 镍价美元/吨12,0709,76110,59913,35614,12914,02212,323售价对比 LME 镍价折扣系数79%76%76%77%77%75%77%利润Profit or lost百万美元50.51.9-15.357.457.482.839.1数据来源：Vale 2020年季报，广发证券发展研究中心图 9：Vale 高冰镍生产成本拆分（美元/吨镍）Fuels and lubricantsDepreciation and amortizationSupplyContractors servicesOthers 10,0008,0

29、006,0004,0002,0000201520162017201820192020数据来源：Vale 2020年季报，广发证券发展研究中心图 10：Vale 高冰镍成交价、折扣系数（美元/吨镍）图 11：Vale 高冰镍成本、产能利用率（美元/吨镍）20000160001200080004000LME 镍价成交价格系数100%80%60%40%20%100008000600040002000成本产能利用率120%100%80%60%40%20%02015-032016-052017-072018-090%2019-1100%201520162017201820192020 数据来源：Vale

30、 2020 年季报，广发证券发展研究中心备注：折扣系数=成交价格/LME 镍价数据来源：Vale 2020 季报，广发证券发展研究中心图 12：Vale 高冰镍成本及利润率（美元/吨镍）图 13：Vale 高冰镍生产成本细分12,0009,0006,0003,0000平均售价美元/吨生产成本美元/吨利润率20%16%12%8%4%0%2015 2016 2017 2018 2019 2020Others 27%Contractors services 14%Supply 18%Fuels and lubricants21%Depreciation and amortization 20%数据来

31、源：Vale 2020 年季报，广发证券发展研究中心数据来源：Vale 2020年季报，广发证券发展研究中心（二）印尼镍铁：估算完全成本为 8,246 美元/吨镍，毛利率超过 40%镍铁是不锈钢的主要原料，在全球镍市场占有重要地位。基于印尼典型镍铁厂-镍矿公司（NIC）运营情况分析，我们认为7,500美元/吨镍现金成本有较强支撑。同时，镍铁面临印尼内贸镍矿价格不断上涨的压力，该成本线有可能进一步抬升。图 14：全球镍铁生产成本曲线：7,500 美元/吨镍C1成本有很强支撑数据来源：镍矿公司（NIC）2020年3月财报，广发证券发展研究中心红土镍矿火法生产镍铁的主流工艺是回转窑-电炉还原工艺（R

32、KEF）。该工艺适合处理镁含量较高的镍矿，炉渣含有价金属较少。但缺点是能耗较高。镍铁工艺镍回收率较高，通常能达到9095%。图 15：红土镍矿火法生产镍铁流程数据来源：武兵强红土镍矿火法冶炼工艺现状及进展、广发证券发展研究中心镍矿公司（NIC）是青山的战略合作伙伴，旗下拥有80%的H镍铁厂和R镍铁厂权益（2条镍铁生产线，名义产能1.5万吨/年，即1,800吨镍/月，位于印尼IMIP）， 80%的H矿权益（位于印尼Morowali）。表 6：生产成本分析关键假设采矿成本假设镍铁厂成本假设采矿成本Mining costUS$/wmt16资本开支CapexUS$M200矿石品位Ore grade%1

33、.81可持续发展开支Sustaining capexUS$M/year5Royalty rate%5镍生铁品位NPI grade%11资本开支Capital costUS$M7.5镍金属量Ni Metal Unitskt16.5矿石成本Ore costUS$/wmt28.5数据来源：镍矿公司（NIC）prospectus 财报，woodmac，广发证券发展研究中心根据公司披露其2020年镍铁平均现金成本是7,340美元/吨镍，毛利率超过40%。2020年Q4镍铁实现销售价格13,928美金/吨镍，对比LME镍价折扣系数达到88.07%。2019年上半年完全成本（All in costs，含折旧

34、和利息）为8,222美元/吨镍。我们推算其2020年成本为：8,246美元/吨镍，图 16：镍矿公司（NIC）镍铁现金成本（美元/吨镍）图 17：镍铁厂20年平均现金成本：7,340（美元/吨镍）8,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000-7,158 1,496 镍矿成本电力煤炭其他合计9,0008,0007,0006,0005,0004,000H镍铁厂现金成本R镍铁厂生产成本2020-012020-042020-072020-10数据来源：镍矿公司（NIC）prospectus 财报，广发证券发展研究中心数据来源：镍矿公司（NIC）季度财报，广发证券发展

35、研究中心（三）硫化镍矿高冰镍：经典工艺路线，未来增量不多硫化镍矿主要有镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、针镍矿等。原生镍矿镍含量一般低于 3%，可通过简单的机械选矿方法进行富集，硫化镍矿的冶炼工艺较为成熟，资源综合利用较好。目前使用火法冶炼硫化镍矿的企业主要有Norlisk Nickel（俄镍）、金川和吉恩等，该工艺目前处于成本曲线低端。近年来传统硫化镍矿大国如俄罗斯、加拿大等国均面临高品位镍矿资源贫化的问题，红土镍矿产量占比日益提升，2019年超过60%，近五年来新开工镍矿项目也绝大多数为红土镍矿。硫化镍矿的火法处理工艺主要有电炉熔炼和闪速熔炼，形成低冰镍后转炉吹炼富集形成高冰镍。高冰镍再通过进一步的处

36、理得到硫酸镍或者电解得到金属镍等。电炉熔炼：通过将硫化镍精矿在1,2001,300进行熔炼，形成高冰镍（金属硫化物）和炉渣（氧化物）。一般入炉原料含镍310%，出炉低冰镍含镍1525%。低冰镍送转炉吹炼产出高冰镍后，再分离精炼产出电解镍或其他镍产品。电炉温度易于调节，可处理硫化镍矿中的难熔氧化镁杂质；炉渣易于过热，有利于四氧化三铁的还原；电炉易于控制，有利于生产过程的机械化和自动化。但电炉熔炼的缺点在于其电耗大，成本高；严格要求炉料含水率（低于3%）；产品脱硫率低。闪速熔炉充分利用了粉状精矿的巨大反应表面积，能耗低、脱硫率高。该工艺的缺点在于精矿需深度脱水（低于0.3%），氧化镁含量低于8%等

37、。闪速熔炼：将深度脱水的粉装硫化镍精矿从反应塔顶高速喷入1,4501,550的反应塔，在23秒内迅速完成硫化物的分解、氧化和熔化。高冰镍和炉渣在沉淀池进行沉淀分离，低冰镍送转炉进一步富集成高冰镍。闪速熔炉充分利用了粉状精矿的巨大反应表面积，能耗低、脱硫率高。该工艺的缺点在于精矿需深度脱水（低于0.3%），氧化镁含量低于8%等。图 18：金川公司高冰镍生产工艺流程数据来源：路长远中国镍矿资源现状及技术进展，广发证券发展研究中心（四）印尼在建中资火法镍项目汇总表 7：印尼在建中资电池用镍火法项目项目名称权益人工艺产品年产能（万吨镍金属量）预计投产时间华科高冰镍项目华友钴业（70%）、青山集团（30

38、%）火法（RKEF）高冰镍4.5-友山高冰镍项目盛屯矿业（35.8%）、火法（RKEF）镍铁3.4在产青山集团（35%）、华友控股（29.2%）高冰镍青山实业高冰镍项目青山实业火法（RKEF）高冰镍7.52021数据来源：公司对外投资公告，广发证券发展研究中心华科高冰镍项位于Weda Bay工业园，控股股东为华友钴业（70%），30%股份由青山集团旗下公司持有。该项目投资额约5.2亿美元，设计年镍矿处理量约41亿湿吨，采用“回转窑干燥回转窑预还原焙烧电炉还原熔炼P-S转炉硫化吹炼”火法工艺生产高冰镍，产能4.5万吨镍，建设周期2年。本项目的镍产品经精炼加工后将主要用作公司三元前驱体的生产原料。

39、本项目由中国恩菲负责总体设计。中国恩菲在镍冶炼行业有着丰富的火法和湿法项目设计经验，其工程设计能力和项目经验有望为华科项目的顺利推进提供保障。据公司公告，项目主体华科镍业已获得印尼政府颁发的税收减免决议：a.自开始商业生产的纳税年度起算，共计15年100%企业所得税减免；b.自上述a点中所给予的企业所得税减免到期后起算，共计2年50%企业所得税减免；c.根据上述a点中所述的企业所得税减免期限，在该期限中，免除第三方从已获得企业所得税减免的纳税人所收到或得到的收入中扣除或征收税款。友山镍业项目位于Weda Bay工业园，实际权益人为盛屯矿业（35.8%）、永青科技（35%）、华友钴业（29.2%

40、）。该项目投资额约10亿元人民币，设计年产量3.4万吨高冰镍。据公司公告，项目主体友山镍业已获得印尼政府颁发的税收减免决议：自商业生产之时纳税年度开始计算的10个纳税年度，企业所得税减免大小为100%；自上述第1款企业所得税100%减免期满之日起的2个纳税年度，企业所得税减免大小为应缴所得税的50%。该项目已于2020年9月顺利投产。青山实业将于2021年10月开始一年内向华友钴业供应6万吨高冰镍，向中伟股份供应4万吨高冰镍。青山实业于2020年7月份开始在印尼调试试制高冰镍，生产镍含量75%以上的高冰镍。该工艺已于2020年年底试制成功，目前已经能够稳定供应高品质高冰镍。青山实业将继续加大在

41、印尼镍产业的投资，2021年预计生产镍当量 60万吨，2022年预计生产镍当量85万吨，2023年预计生产镍当量110万吨。其中高冰镍和镍铁的产量将根据市场需求和价格变化情况切换调整。五、 红土镍矿湿法：引领新一轮全球镍行业变革我们以中冶瑞木和Moa项目为基础，搭建了印尼镍湿法项目成本模型，我们认为该项目达产后，完全成本有望达到6,000美元/吨镍一线。从两个典型例子中，可以看出钴价格、硫磺价格等变化、原矿品位、回收率和达产率对成本有重要影响。根据我们在今年1月13日发布的深度报告电池用镍:全球镍高压酸浸(HPAL)湿法项目概述，以华友钴业、格林美、邦普等为代表的中国企业在印尼新投资的湿法项目

42、对比国外企业主导的项目，在投资成本、项目时间等方面得到有效控制，将有望引领行业变革。（一） 全球镍湿法高压酸浸项目简述：中国企业蓄势待发现已投产的高压酸浸项目主要有11个，根据历史数据，已建成项目曾遇到技术困难等问题，耗资较大。目前已建成的镍湿法项目平均投资成本推算为4.1亿美元/万吨金属镍。印尼中资在建项目的投资成本不超过2.2亿美元/万吨金属镍，显著低于以往湿法项目平均水平。表 8：全球主要高压酸浸项目情况一览表设计镍产能投产时间达产时间投资成本项目名称国家（地区）经营者产品（万吨金属量）（年）（年）（亿美元/万吨）Moa古巴Sherritt3.51994硫化镍钴Murrin Murrin

43、澳大利亚Glencore51999镍块、钴块一期 2005Coral Bay菲律宾住友金属矿山2.42012硫化镍钴二期 2009Taganito菲律宾住友金属矿山3.620132015硫化镍钴5.3瑞木巴布亚新几内亚中冶集团3.2620122017氢氧化镍钴6.3Ambatovy马达加斯加住友商事62012镍块、钴块9.2Goro新喀里多尼亚Vale6镍块、钴块7.2氢氧化镍钴、Gordes土耳其Zorlu120144硫酸镍、硫酸钴Ravensthorpe澳大利亚First Quantum52008氢氧化镍钴4.6Avalon（Bulong）澳大利亚Wingstar0.91999停产镍块、钴

44、块、Cawse澳大利亚Wingstar0.91999停产电镍、硫化钴氢氧化镍钴、OBI印度尼西亚力勤4.8一期 20212.2硫酸镍、硫酸钴华越印度尼西亚华友6待投产氢氧化镍钴2.1青美邦印度尼西亚格林美5待投产硫酸镍、硫酸钴Pomalaa印度尼西亚住友金属矿山4待投产硫酸镍数据来源：全球主要镍钴企业运营报告,广发证券发展研究中心备注：表内项目投资成本、投产时间、设计产能、达产时间及其他数据为估算、推测数据。湿法冶金工艺具有清洁、绿色、低排放、低能耗等优点，能够处理含铁高、含硅镁较低的矿石。高压酸浸项目由于采用高温、高压和高磨腐、高腐蚀条件，需要采用特殊材料的设备、管道和阀门等，如核心设备高压

45、釜采用了含贵金属钯的钛合金。这些设备和材料通常需要较长的供货周期，并且受厂家加工能力和订单计划的影响。高压酸浸冶炼有着以下技术优势：一、可用来冶炼中低品位镍矿石；二、可以提取钴；三、与火法冶炼相比能耗较低。古巴Moa合资公司作为世界上第一家采用HPAL技术处理红土镍矿的工厂，采用第一代“HPALCCD洗涤中和HMsP”工艺，生产混合硫化镍钴产品。第一代技术典型特征为采用立式无机械搅拌高压浸出釜。第二代HPAL技术的工厂以西澳大利亚Avalon、Cawse及Murrin Murrin厂为代表，移植了在黄金、铀、锌冶炼等领域应用成熟的加压氧浸技术(POX)，将卧式多隔室机 械搅拌釜技术应用到红土镍

46、矿的高压酸浸工艺中，同时将钢钛复合板材料应用到高 压釜中。第三代HPAL技术的工厂以巴布亚新几内亚瑞木项目为代表，其主要特点是通过对工艺过程及工艺参数进行优化、对关键设备进行改进、对材料进行优化选择以及对工艺控制系统进行完善，使得工业生产更稳定、工厂作业率更高、生产运行成本更低、金属回收率更高。重要特征是3级预热，3级闪蒸模型的应用。表 9：HPAL三代技术主要特征对比工艺及特点最终产品代表项目第一代“HPALCCD 洗涤中和HMsP”工艺。采用立式无机械搅拌高压浸出釜。硫化镍钴Moa 等第二代加压氧浸技术(POX)，将卧式多隔室机械搅拌釜技术应用到红土镍矿的高压酸浸工艺中，同时将钢钛复合板材

47、料应用到高压釜中。硫化镍钴镍块、钴块电镍、硫化钴Murrin Murrin, Avalon, Cawse 等第三代通过对工艺过程及工艺参数进行优化，采用 3 级预热器加热矿浆，高压酸浸后，采用 3 级闪蒸冷却矿浆。并对关键设备进行改进以及对工艺控制系统进行完善。硫化镍钴镍块、钴块氢氧化镍钴硫酸镍、硫酸钴Coral Bay, Taganito,瑞木, Ambatovy, Goro, Gordes, Ravensthorpe, OBI,华越，青美邦等数据来源：施洋高压酸浸法从镍红土矿中回收镍钴、广发证券发展研究中心HPAL技术目前已经发展到第三代，工艺已经比较成熟，在项目中的应用也比较成功。瑞木项

48、目是第三代高压酸浸工艺成功应用的典范，力勤OBI项目、华友华越项目、格林美青美邦项目等三个新项目可以吸取瑞木项目的经验，预期有望取得成功。（二）瑞木分析：实际现金成本平均达到 4,048 美元/吨镍根据Conic公司的公告，瑞木镍项目近3年的平均产能利用率达到104%，处于满产状态。原矿镍平均品位为0.94%。2018-2020年实际现金成本平均为4,048美元/吨，与钴价呈强负相关关系。瑞木项目尾渣处理采用深海填埋技术，在尾渣处理方面成本略有优势；但因其离海岸线有一段距离，建设有134km的管道运输线。表 10：瑞木项目主要生产运营指标201820192020平均值矿石加工量干吨3,710,

49、0003,556,0003,572,000推测原矿镍品位%0.95%0.92%0.94%0.94%镍产能利用率%108%100%103%104%实际现金成本美元/吨1,9175,6644,5624,048电钴价格美元/磅37161523氢氧化镍钴生产量干吨92,25883,02484,602折镍金属量吨35,35532,72233,659折钴金属量吨3,2752,9112,941镍品位%38%39%40%39%钴品位%4%4%3%4%数据来源：Conic 公司财报,广发证券发展研究中心备注：实际现金成本为抵扣副产品收入后的现金成本，不包括给第三方的运输、精炼费用瑞木项目（Ramu）位于巴布亚新

50、几内亚，总投资额20亿美元。该项目从2008年开始设计，2011年底建成，从2012年3月开始投产，于2017年达产。本项目采用第三代HPAL技术，尾渣处理采用深海填埋技术，生产氢氧化镍钴，设计镍产能为3.26万吨/年，设计钴产能为3,200吨/年。图 19：瑞木项目实际现金成本与钴价呈强负相关关系图 20：瑞木项目产能利用率与原矿镍品位45.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.00钴价 美元/磅实际现金成本右轴美元/吨镍7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,0000120%115%110%105%100%95%90%

51、85%80%75%70%镍产能利用率%推算原矿镍品位右轴 %0.98%0.96%0.94%0.92%0.90%0.88%0.86%0.84%2018/03 2018/10 2019/05 2019/12 2020/072018/032018/122019/092020/06数据来源：Conic 公司运营报告，广发证券发展研究中心数据来源：Conic 公司运营报告，广发证券发展研究中心表 11：瑞木项目原矿镍品位仅约0.9%储量矿石资源（吨）镍品位（%）钴品味（%）证实21,000,0000.91%0.10%可能33,000,0000.85%0.09%合计54,000,0000.88%0.09%

52、数据来源：Conic 公司财报,广发证券发展研究中心瑞木项目采用3级预热器加热，预热后矿浆温度为200210。在温度250 260，压力4.85.1 MPa条件下浸出酸液。再采用循环浸出同时矿浆中和的方法，将得到的液体经CCD洗涤，洗涤液再中和除去铁和铝离子。将分离出的除铁铝离子溶液进行储存，再加入氢氧化镍钴沉淀并分离出贫液，最后将贫液过滤并包装即得到产品。图 21：瑞木项目主工艺流程简图数据来源：施洋高压酸浸法从镍红土矿中回收镍钴，广发证券发展研究中心图 22：瑞木项目离海岸线较远，管线达134 km图 23：瑞木项目尾矿采用深海填埋数据来源：Conic 公司财报，广发证券发展研究中心数据来

53、源：Conic 公司财报，广发证券发展研究中心（三）Moa 分析：钴产品扣除致使成本波动较大根据谢里特公司公告，Moa项目2020年净直接现金成本为9,125美元/吨镍，公司钴副产品扣除由2017年的8,000降至3,000美元/吨镍，对成本影响较大。2020年采矿、选矿和冶炼成本达到1.2万美元/吨镍，其中燃料油/电力、维检、硫磺合计成本占比50%以上。Moa项目位于古巴，该项目从1957年开始建设，从1959年开始投产，直到1994年才达产。本项目采用第一代HPAL技术，生产硫化镍钴，设计镍产能为2.2万吨/年，后经扩产至3.2万吨/年，设计钴产能为3,000吨/年。本项目矿石储量约4,777万吨，镍品位约1.19%。Moa项目历史悠久，经营情况长期处于平稳的状态，经营以来基本没有出现巨大的波动，除2018年第一季度以外，历史上产能利用率均在90%以上。Moa项目的单位