（一） 三元材料高鎳化發(fā)展推動硫酸鎳需求快速增長
1、 動力電池三元材料的高鎳化趨勢
新能源汽車的爆發(fā)式增長引導(dǎo)了市場對硫酸鎳需求的樂觀預(yù)期。硫酸鎳按照鎳和鈷的純度可以分為電池級硫酸鎳（Ni 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥22%， Co 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.4%）和電鍍級硫酸鎳（Ni 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥21%， Co 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.05%），分別用于電池和電鍍領(lǐng)域。 硫酸鎳以六水合硫酸鎳（NiSO4•6H2O） 的形式存在，其中鎳含量為 20.58%。
硫酸鎳產(chǎn)業(yè)鏈的投資邏輯
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新能源汽車的發(fā)展瓶頸在于續(xù)航里程，企業(yè)需要在保持現(xiàn)有系統(tǒng)重量的基礎(chǔ)上提高整車電池容量。 通過對不同電池正極材料的對比中可以發(fā)現(xiàn)，三元材料（包括鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰）的比容量（即能量密度）是最高的。 在三元材料的組成成分中，鎳決定電量，鈷決定充放電速度，錳決定穩(wěn)定性。鎳含量的增加可以帶動電池比容量的增加，相對應(yīng)的會降低熱穩(wěn)定性和容量保持率。
不同電池正極材料對比
項目 | 鈷酸鋰(LCO) | 鎳鈷錳酸鋰(NCM) | 鎳鈷鋁酸鋰(NCA) | 錳酸鋰(LMO) | 磷酸鐵鋰(LFP) |
比容量(mAh/g) | 140 | 165 | 185 | 110 | 140 |
常溫循環(huán)性能 | ≥500 | ≥1000 | ≥500 | ≥500 | ≥2000 |
安全性能 | 差 | 較好 | 較差 | 良好 | 優(yōu)秀 |
原料資源 | 鈷貧乏 | 鈷貧乏 | 鈷貧乏 | 錳資源豐富 | 磷與鐵資源非常豐富 |
優(yōu)點(diǎn) | 充放電穩(wěn)定，工藝較成熟 | 能量密度高，循環(huán)性能好 | 能量密度高，低溫性能好 | 原料資源豐富，生產(chǎn)成本低，高安全性 | 高安全性，循環(huán)性能好 |
缺點(diǎn) | 生產(chǎn)成本高，循環(huán)壽命差 | 鈷消耗成本，表面反應(yīng)不均勻 | 高溫安全性差，技術(shù)復(fù)雜 | 能量密度低，循環(huán)壽命短 | 能量密度低，導(dǎo)電性較差 |
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國內(nèi)市場上主流的電池比容量在 130-140mAh/g。 2017 年 3 月，工信部、發(fā)改委、科技部和財政部聯(lián)合發(fā)布了《促進(jìn)汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》， 該方案明確指出， 2020 年動力電池系統(tǒng)比能量力爭較現(xiàn)有水平提高一倍達(dá)到 260Wh/kg、成本降至 1 元/Wh 以下；2025年動力電池單體比能量達(dá) 500Wh/kg。 此前，國內(nèi)的寧德時代、力神電池和國軒高科等團(tuán)隊已經(jīng)基本實現(xiàn)了 300Wh/kg 動力電池的研發(fā)。目前鈷、鋰價格已經(jīng)啟動，鈷價單邊上漲行情大大提高了三元材料的生產(chǎn)成本， 而采用高鎳材料之后，電池綜合單位成本將明顯下降。雖然在三元鋰動力電池體系中，鈷元素不可或缺，但是其比例可以降低，目前可以到 1，未來甚至可以到 0.5。 供需矛盾帶來的鈷價波動正在助推生產(chǎn)企業(yè)向低鈷高鎳的產(chǎn)品轉(zhuǎn)向。
目前長江有色市場 1#鈷現(xiàn)貨平均價約為 63 萬元/噸
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2017 年 NCM 價格同比上漲超過 40%（單位：萬元/噸）
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2、 預(yù)計未來三年全球硫酸鎳需求增速能達(dá)到 34%以上
硫酸鎳的需求主要分為兩個部分，分別是電池和電鍍領(lǐng)域。 首先討論的是硫酸鎳在動力電池當(dāng)中的運(yùn)用。 總的技術(shù)趨勢方面，三元材料因為能量密度高，在乘用車上已經(jīng)成為最主要的正極選擇。2017 年中國的正極材料總產(chǎn)量約為 20.8 萬噸，同比增長 29.53%。其中 NCM 材料產(chǎn)量 8.6 萬噸，同比增長 58.6%，占比由 2016 年的 33.8%提升至 2017 年的41.4%。 NCM 材料同比快速增長主要是由于下游三元電芯企業(yè)新增產(chǎn)能的釋放，三元材料采購量進(jìn)一步加大。 2018 年一季度，國內(nèi)三元材料產(chǎn)量 3.17 萬噸，同比增長 64.26%。
2017 年中國 NCM 產(chǎn)量同比增長 58.6%（單位：萬噸）
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2017 年中國 NCM 產(chǎn)量占比 41.4%
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動力電池的三元材料包括 NCM111、 NCM523、 NCA622 和 NCM/NCA811 等。 通過其分子式，我們可以計算出每噸正極材料所消耗的鎳金屬或者硫酸鎳的重量。比方說，生產(chǎn) 1 噸NCM523 需要消耗 0.20 噸鎳金屬，所對應(yīng)六水硫酸鎳的量是 0.91 噸。
不同電池正極材料含鎳比例對比
- | 含鎳比例 | 對應(yīng)硫酸鎳 | 對應(yīng)六水硫酸鎳 |
NCM111 | 0.2 | 0.53 | 0.91 |
NCM523 | 0.3 | 0.8 | 1.36 |
NCM622 | 0.36 | 0.96 | 1.63 |
NCM811 | 0.48 | 1.27 | 2.16 |
NCA | 0.49 | 1.28 | 2.18 |
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2017 年國內(nèi)三元材料仍以 523 和 111 為主，占比分別達(dá)到 40%和 30%，高鎳三元正極材料（622+811）占比則達(dá)到 30%， 較之前有了明顯的提高。未來隨著動力電池能量密度的高要求和續(xù)航里程的提升， 622+811 的比重仍會持續(xù)增加。
2017 年中國高鎳三元正極材料（622+811）占比 30%
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預(yù)計 2020 年高鎳三元正極材料占比將達(dá)到 85%
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通過測算，我們預(yù)計 2018 年中國動力電池領(lǐng)域?qū)⑾牡袅蛩徭?19.67 萬噸，對應(yīng)鎳金屬量 4.34 萬噸，同比增長 71.64%；海外動力電池領(lǐng)域?qū)⑾牡袅蛩徭?21.62 萬噸，對應(yīng)鎳金屬量 4.81 萬噸，同比增長 41.68%。 而到了 2020 年，全球動力電池市場將消耗硫酸鎳 89.73萬噸，對應(yīng)鎳金屬量 19.95 萬噸，這個數(shù)量是 2017 年的 3.36 倍。
中國和海外市場動力電池領(lǐng)域耗鎳量測算
- | 2016 | 2017 | 2018E | 2019E | 2020E |
中國新能源乘用車產(chǎn)量(萬輛) | 34.4 | 60 | 95 | 140 | 200 |
增速 | - | 74.42% | 58.33% | 47.37% | 42.86% |
中國三元材料產(chǎn)量(萬噸) | 5.4 | 8.6 | 13.62 | 20.07 | 28.67 |
不同類型三元材料占比 | |||||
NCM111 | 39% | 30% | 20% | 15% | 5% |
NCM523 | 50% | 40% | 35% | 20% | 10% |
NCM622 | 10% | 25% | 35% | 45% | 40% |
NCM811 | 1% | 5% | 10% | 15% | 30% |
NCA | 0% | 0% | 0% | 5% | 15% |
中國動力電池領(lǐng)域鎳需求量(萬噸) | 1.45 | 2.53 | 4.34 | 6.99 | 11.51 |
中國動力電池領(lǐng)域六水硫酸鎳需求量(萬噸) | 6.59 | 11.46 | 19.67 | 31.61 | 51.84 |
海外三元材料產(chǎn)量(萬噸) | 8.1 | 10.5 | 13.2 | 16.5 | 20.3 |
增速 | - | 29.63% | 25.71% | 25.00% | 23.03% |
不同類型三元材料占比 | |||||
NCM111 | 45% | 40% | 20% | 10% | 5% |
NCM523 | 23% | 20% | 25% | 20% | 10% |
NCM622 | 8% | 10% | 15% | 20% | 30% |
NCM811 | 0% | 0% | 5% | 12% | 15% |
NCA | 24% | 30% | 35% | 38% | 40% |
海外動力電池領(lǐng)域鎳需求量(萬噸) | 2.47 | 3.39 | 4.81 | 6.53 | 8.44 |
海外動力電池領(lǐng)域六水硫酸鎳需求量(萬噸) | 11.14 | 15.26 | 21.62 | 29.31 | 37.89 |
全球動力電池領(lǐng)域鎳需求量(萬噸) | 3.93 | 5.92 | 9.16 | 13.52 | 19.95 |
全球動力電池領(lǐng)域六水硫酸鎳需求量(萬噸) | 17.73 | 26.72 | 41.28 | 60.92 | 89.73 |
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其次討論硫酸鎳在其他領(lǐng)域的消費(fèi)。 在電池行業(yè)中，硫酸鎳還應(yīng)用于傳統(tǒng)的鎳鎘電池和鎳氫電池。鎳鎘電池由于在充放電過程當(dāng)中如果處理不當(dāng)將會出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)壽命大大縮短，此外鎘是有毒的，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，所以鎳鎘電池基本上已經(jīng)被淘汰。 鎳氫電池的正極材料用的是球鎳（球形氫氧化鎳），硫酸鎳可以用來生產(chǎn)球鎳。2017 年中國鎳氫電池領(lǐng)域消耗硫酸鎳約 4 萬噸。而全球鎳氫電池所消耗的硫酸鎳約為 5.7 萬噸。 由于傳統(tǒng)的鎳氫電池市場趨于成熟，預(yù)計生產(chǎn)量保持不變。在電鍍領(lǐng)域，電鍍級硫酸鎳對鈷的要求是越低越好，因為在該領(lǐng)域鈷是有害的。 電鍍級硫酸鎳主要應(yīng)用于汽車輪轂、反光鏡等，國內(nèi)基本以使用金川、吉恩、金珂產(chǎn)電鍍級硫酸鎳為主。 2017 年中國電鍍用硫酸鎳約 6 萬噸，全球規(guī)模約 10 萬噸。受益于全球汽車和軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)量的增長，預(yù)計電鍍級硫酸鎳需求增速能夠維持在 2%。
全球硫酸鎳需求量測算
- | 2016 | 2017 | 2018E | 2019E | 2020E |
動力電池領(lǐng)域 | 17.73 | 26.72 | 41.28 | 60.92 | 89.73 |
電鍍領(lǐng)域 | 10 | 10.2 | 10.4 | 10.61 | 10.82 |
鎳氫電池領(lǐng)域 | 5.7 | 5.7 | 5.7 | 5.7 | 5.7 |
合計 | 33.43 | 42.62 | 57.39 | 77.23 | 106.26 |
對應(yīng)鎳金屬量 | 6.88 | 8.77 | 11.81 | 15.89 | 21.87 |
增速 | —— | 27.48% | 34.66% | 34.58% | 37.58% |
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（二） 硫酸鎳擴(kuò)產(chǎn)存在瓶頸，供需將由過剩轉(zhuǎn)向短缺
市場上硫酸鎳的制備工藝主要分為四種： 1） 電解鎳（鎳粉、鎳豆）酸溶生產(chǎn)； 2） 高冰鎳（主要由硫化鎳礦制得） 制備； 3） 氫氧化鎳（主要由紅土鎳礦制得）制備； 4） 廢棄鎳的回收。目前，海外生產(chǎn)商主要以金屬鎳為原料生產(chǎn)硫酸鎳，這種方式制備的硫酸鎳品質(zhì)好但是成本高。 而中國的生產(chǎn)商主要以中間品制備硫酸鎳，包括高冰鎳、氫氧化鎳、含鎳廢料和銅電解液等等，原料來源較為豐富，生產(chǎn)成本低，但是環(huán)境污染較大。 未來以金屬鎳制備硫酸鎳將成為主流。2017 年，全球約有 50 萬噸硫酸鎳產(chǎn)量，國內(nèi)產(chǎn)量占 60%，海外產(chǎn)量占 40%。 2017 年中國硫酸鎳產(chǎn)能為 44 萬噸，硫酸鎳產(chǎn)量 32.6 萬噸，同比增長 50%，產(chǎn)能利用率 74%。 國內(nèi)硫酸鎳產(chǎn)量集中度高， 金川集團(tuán) 5 萬噸，吉恩鎳業(yè) 4.5 萬噸， 江門長優(yōu) 5 萬噸， 格林美 4 萬噸以及廣西銀億 3 萬噸， 這五家企業(yè)產(chǎn)量合計占比達(dá)到 66%。海外方面， 2017年產(chǎn)能 24 萬噸，產(chǎn)量約 20 萬噸，產(chǎn)能利用率 83%。 產(chǎn)量包括日本住友 6.5 萬噸，俄鎳 5 萬噸和優(yōu)美科 2.5 萬噸。
2017 年中國硫酸鎳產(chǎn)量為 32.6 萬噸
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國內(nèi)外硫酸鎳產(chǎn)能擴(kuò)張是存在瓶頸的。 硫酸鎳被列入危險化學(xué)品目錄， 所以新建的硫酸鎳產(chǎn)能需要接受長周期的安全和環(huán)境評估，時間周期在 2-3 年。 而對于已經(jīng)擁有硫酸鎳產(chǎn)能的企業(yè)而言，這個時間可以大大縮短。 硫酸鎳產(chǎn)能投放時間平均約 10-24 個月。 目前硫酸鎳產(chǎn)能的擴(kuò)張主要來自于現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)。
全球主要硫酸鎳新建或擴(kuò)建項目
企業(yè) | 新建或擴(kuò)產(chǎn)計劃 |
國內(nèi) | |
金川集團(tuán) | 17 年產(chǎn)能增長至 6.2 萬噸，18 年預(yù)計擴(kuò)產(chǎn)至 9.2 萬噸。 |
中冶集團(tuán) | 一期 8 萬噸，2018 年底投產(chǎn)，適時啟動二期。 |
格林美 | 目前產(chǎn)能 4 萬噸，18 年擴(kuò)建 4 萬噸，總產(chǎn)能達(dá)到 8 萬噸，未來計劃達(dá)到 10 萬噸。 |
廣西銀億 | 目前產(chǎn)能 4 萬噸，18 年預(yù)計擴(kuò)產(chǎn)至 6 萬噸。 |
光華科技 | 目前產(chǎn)能 0.8 萬噸，18 年預(yù)計擴(kuò)產(chǎn)至 1.3 萬噸。 |
國外 | |
必和必拓 | 一期 10 萬噸，2018 年底投產(chǎn)，二期或擴(kuò)至 20 萬噸。 |
優(yōu)美科 | 目前產(chǎn)能 2 萬噸，18 年預(yù)計擴(kuò)產(chǎn)至 4 萬噸，19 年預(yù)計擴(kuò)產(chǎn)至 5.5 萬噸。 |
托克集團(tuán) | 在芬蘭建設(shè)年產(chǎn) 15 萬噸硫酸鎳，計劃 2020 年之前投產(chǎn)。 |
日本住友 | 17 年產(chǎn)能增長至 7.4 萬噸。 |
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全球硫酸鎳產(chǎn)能預(yù)測（單位：萬噸）
公司 | 2016 | 2017 | 2018E | 2019E |
金川集團(tuán) | 5.2 | 6.2 | 9.2 | 9.2 |
中冶集團(tuán) | 0 | 0 | 8 | 8 |
天津茂聯(lián) | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
格林美 | 4 | 4 | 8 | 8 |
吉恩鎳業(yè) | 4 | 4 | 4 | 4 |
廣西銀億 | 0 | 4 | 6 | 6 |
江門長優(yōu) | 2.7 | 2.7 | 2.7 | 2.7 |
池州西恩 | 2 | 2 | 2 | 2 |
江西睿峰 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
金柯有色 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
光華科技 | 0.8 | 0.8 | 1.3 | 1.3 |
新鄉(xiāng)超能 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
啟東北新 | 1 | 1 | 1 | 1 |
寧波長江新能源 | 1 | 1 | 1 | 1 |
廣德環(huán)保 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
江鎢鈷業(yè) | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
其他 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
國內(nèi)產(chǎn)能合計 | 31.3 | 36.4 | 54 | 54 |
優(yōu)科美 | 2 | 2 | 4 | 5.5 |
日本住友集團(tuán) | 6.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 |
俄羅斯諾里爾斯克鎳業(yè) | 5 | 5 | 5 | 5 |
必和必拓 | 0 | 0 | 0 | 10 |
其他 | 10 | 10 | 12 | 14 |
國外產(chǎn)能合計 | 23.5 | 24.5 | 28.5 | 42 |
全球產(chǎn)能合計 | 54.8 | 60.9 | 82.5 | 96 |
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綜上所述，在新能源汽車產(chǎn)量的爆發(fā)式增長疊加動力電池三元材料高鎳化發(fā)展趨勢的雙重推動下， 全球硫酸鎳需求量增速能達(dá)到 34%以上。 同時，由于硫酸鎳擴(kuò)產(chǎn)存在瓶頸， 體現(xiàn)出產(chǎn)能遲滯與期限錯配的效應(yīng)。 預(yù)計全球硫酸鎳將由供需過剩轉(zhuǎn)向供需短缺。
全球硫酸鎳供需平衡表（單位：萬噸）
- | 2016 | 2017 | 2018E | 2019E | 2020E |
供給量 | 40.5 | 50 | 60 | 70 | 90 |
增速 | —— | 23.46% | 20.00% | 16.67% | 28.57% |
需求量 | 33.43 | 42.62 | 57.39 | 77.23 | 106.26 |
增速 | —— | 27.48% | 34.66% | 34.58% | 37.58% |
供需平衡 | 7.07 | 7.38 | 2.61 | -7.23 | -16.26 |
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相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2017-2023年中國硫酸鎳市場分析預(yù)測及發(fā)展趨勢研究報告》
智研咨詢 - 精品報告
2025-2031年中國硫酸鎳（鎳礬）行業(yè)市場競爭現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略研判報告
《2025-2031年中國硫酸鎳（鎳礬）行業(yè)市場競爭現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略研判報告 》共十一章，包含中國硫酸鎳行業(yè)發(fā)展環(huán)境洞察及SWOT，中國硫酸鎳行業(yè)市場前景及發(fā)展趨勢分析，中國硫酸鎳行業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃策略及建議等內(nèi)容。
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