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行業動態
鎳 的革命
發布時間 : 2022-11-24 瀏覽次數 : 2941

1942年6月4日,中途島海戰爆發。

日本海軍統帥山本五十六親自策劃,發動了幾乎全部海軍兵力,對中途島這一關鍵軍事基地發起攻擊,以直接威脅美國西海岸,意圖逼迫美國主動求和。

日軍萬萬沒有想到的是,海戰爆發前一個月,美國在破解日本通訊系統JN-25上取得重大突破,及時獲取了日本大本營將攻擊中途島的重大信息。于是,美國太平洋艦隊司令切斯特·尼米茲上將召集了所有可用的航空母艦,在中途島附近設下埋伏。

中途島海戰

憑借情報技術這一決定性優勢,以逸待勞的美國海軍在這次戰役中成功擊沉日本四艘重型主力航空母艦,日本海軍主力經此一役而消亡殆盡。中途島海戰也成為太平洋戰爭的轉折點,廣闊的太平洋從此成為美軍的主場!

79年后的2021年,電動車與燃油車的激戰正酣。

距離中途島7350公里的印度尼西亞蘇拉維西島海面,風平浪靜,人們并沒有意識到,紅土鎳冶煉技術同樣取得了突破性進展,一艘名為“電動汽車”的戰艦正在蘇拉維西的港口悄悄裝備高壓酸浸(HPAL)和高冰鎳兩件最新武器。

它們即將掀起一場鎳的革命,并將徹底顛覆鎳的供應格局,為“電動汽車”戰艦提供充足的、足夠廉價的鎳供應,這些鎳將用于制造出數量龐大的戰斗機——動力電池。

如同多年前的美利堅航母,“電動汽車”戰艦埋伏在太平洋海面,耐心等待戰機,準備向龐大的傳統燃油車艦隊發起一輪致命攻擊,目標是擊穿其堅固的“成本”甲板,確立起電動車在汽車海洋的主導權。

這場戰役的成敗,將對汽車世界的未來版圖帶來重大影響。

一、被馬斯克盯上的“妖鎳”

2021年2月25日晚間,特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)在推特上又一次表示,該公司擴大鋰離子電池生產的最大問題是“缺鎳”。

此前的2021年1月6日,歐洲最大的數字出版社Axel Springer的CEO Mathias Dpfner和馬斯克進行了一次深度訪談。在訪談中,針對特斯拉電池的發展,馬斯克提到“事實上,鎳是我們最大的瓶頸”。

這不是馬斯克第一次表達對鎳的渴望,早在2020年Q2的財報會議上,他便向礦業公司的老板們喊話:“如果你們以環保的方式高效開采鎳,特斯拉將給你們一份長期的大合同。”

而如果按照此前馬斯克宣稱的,特斯拉將在2030年之前將電動車年產能提升至2000萬輛,這些電池需要用到的鎳規模將達到2019年全球鎳總產量的30%以上。

按照這樣的規模,特斯拉只有一個辦法可以確保鎳礦供應,那就是收購全球前六名的一級鎳(可用于電池材料的鎳產品)供應商,即俄羅斯的諾瑞斯克(Norilsk)、巴西的淡水河谷(Vale)、中國的金川集團、 日本的住友商事(Sumitomo)、瑞士的嘉能可(Glencore)以及澳大利亞的必和必拓(BHP)。

1.鎳的分布和產品

按照礦石性質劃分,鎳礦主要以硫化鎳礦和紅土鎳礦兩種形式存在。

硫化鎳礦主要分布在加拿大、俄羅斯、澳大利亞、南非等高緯度地區,這種鎳礦冶煉工藝成熟,可以用于生產多種鎳產品,但資源有限,采礦成本較高。

硫化鎳礦主要采用火法冶煉工藝,形成高冰鎳(一種鎳含量較高的鎳硫化物)作為中間產品后,再通過濕法工藝生產硫酸鎳,或通過電解生產電解鎳、鎳粉、鎳豆等純鎳產品。

紅土鎳礦主要分布在赤道線南北30度以內的熱帶國家,集中分布在環太平洋的熱帶-亞熱帶地區,主要有東南亞的印尼和菲律賓、美洲的古巴和巴西等,印尼是全球鎳資源最豐富的國家。

紅土鎳礦資源豐富,開采成本較低。紅土鎳礦一般采用火法冶煉直接生產鎳鐵或鎳生鐵,進而生產不銹鋼,少部分采用濕法工藝生產硫酸鎳或電解鎳。

全球鎳資源分布

(紅色為硫化鎳礦,黃色為紅土鎳礦)

在鎳的歷史中,硫化鎳礦曾長期占據原料供應的絕對主導地位。直至2007年開始,受益于RKEF等工藝的成熟和應用,利用紅土鎳礦生產鎳鐵,進而制造不銹鋼的技術路線得到普及,紅土鎳開始飛速替代硫化鎳礦在不銹鋼領域的需求,到了2020年,全球生產的鎳產品中有70%來自紅土鎳礦。

按照產品性質劃分,鎳被分成一級鎳和二級鎳。

一級鎳是指包括電解鎳、鎳粉、鎳豆、鎳塊在內的鎳產品,這類產品以硫化鎳礦和紅土鎳濕法冶煉的中間品為原料,鎳含量接近100%,可以用于電池、電鍍、不銹鋼及合金等多個領域。

二級鎳包括鎳生鐵和鎳鐵,這些產品含鎳量較低,一般在15%以下,主要通過紅土鎳礦火法冶煉獲得,專門用于不銹鋼的生產。

長期以來的局面是,動力電池生產所需要的硫酸鎳只能以一級鎳為原料制取,而一級鎳產品只能來源于硫化礦和紅土鎳礦濕法冶煉。

2.電池用鎳的市場

全球鎳的年產量約250萬噸(金屬量),其中不銹鋼占鎳消費量的85%,電池用鎳占5%,約12.5萬噸。

動力電池將貢獻鎳未來的主要消費增量。

根據IEA的預測,到2030年保守估計電動車滲透率在15-20%,新能源汽車銷售量為2300萬輛,2030年全球新能源動力電池鎳消費量將達到92.8萬噸。

這個數字是2020年全球鎳產量的近40%。

問題是,全球的硫化礦產量在下滑由于主要的硫化礦礦山開采多年,礦產的資源儲量、開采深度、礦石品位等方面條件逐漸變差,導致成本上升,產量難以提升,全球硫化鎳礦產量呈下降趨勢。全球前三大鎳供應商Vale、Nornickel和Glencore的硫化鎳礦山在2013年的產量尚有51.9萬噸,2019年已下滑至42.2萬噸。

而紅土鎳礦濕法冶煉項目,自2012年后便沒有新的項目投產,已有項目的鎳產量始終在24萬噸左右徘徊。

也就是說,電池用的硫酸鎳總供應將是減少的!

這不能不引起所有新能源汽車生產商的恐慌,包括特斯拉。

與此同時,紅土鎳礦生產的二級鎳產量快速增長,2020年已超過100萬噸(金屬量)。尤其是印尼的二級鎳產量,在2012年后爆發式增長,由5萬噸猛增到2020年的50余萬噸。

對于鎳生產商來說,這是個尷尬的局面,他們的鎳產量高速增長,然而對新貴客戶——電動車企業所需的一級鎳卻無法增加供應。

唯有一場革命和偉大的創新,激活紅土鎳礦濕法冶煉,打通一級鎳和二級鎳市場,方能彌合割裂的鎳市場,以保障鋰電行業的巨大需求。

即將貢獻這份重大價值的是印尼的一座島嶼——蘇拉維西。

二、蘇拉維西,鎳的島嶼

2018年9月28日下午,印尼中蘇拉維西省的帕盧和東加拉兩個海濱城市,居民們平靜的生活突然被打破,當地發生7.4級地震,震源深度10千米。這對于已經習慣了地震的人們原本沒有造成太多驚恐,然而幾乎沒有人會想象到的是,真正的災難緊隨其后。

地震隨后引發大規模海嘯,帕盧灣的海嘯高達11.3米,最終造成2073人死亡、10679受傷、680人失蹤,成為2013年席卷整個東南亞的大海嘯之后,印尼遭遇的最嚴重的海洋災難。

2004年東南亞海嘯

就在地震后6天,2018年10月4日,北蘇拉威省的索普坦火山(Soputan)噴發,其火山灰和濃煙高達6000米。兩個月后,2018年12月16日,索普坦火山再次噴發,這次它的火山灰柱更是高達7000余米。

索普坦火山高1783米,是印尼最活躍的火山之一,2003-2018年期間已發生了7次大規模噴發。

索普坦火山噴發

海嘯和火山噴發的地點均位于蘇拉維西島,印度尼西亞中部的一座大型島嶼,也是世界第11大島,陸地總面積達174600km。蘇拉維西島位于赤道熱帶雨林氣候區,日照和降水豐富,年降水量2500毫米以上。

蘇拉維西島島形奇特,類似一個大寫的英文字母“K”,由四個半島向東北方、東方、東南方和南方伸出,因此俗稱“大K島”。

蘇拉維西島地理位置

蘇拉維西島的另一個身份是太平洋島弧的一員。太平洋板塊與亞歐板塊在過去的幾十億年里持續碰撞,太平洋板塊向亞歐板塊下方俯沖,不斷制造出地震和火山,并造就出太平洋島弧。

地球板塊運動

火山島弧形成機理

活躍的地殼運動,為蘇拉維西帶來了地殼深處的鎳元素,而豐富的日照和雨水,將富含鎳元素的巖石風化剝蝕,造就了賦存地表的豐富紅土鎳礦資源。

紅土鎳礦賦存形態

這是地球上鎳資源最豐富的島嶼。

據美國地質調查局數據,印尼的鎳資源儲量2,100萬噸,為全球第一,占世界儲量的24%。

研究數據顯示,蘇拉維西島的紅土鎳礦占據整個印尼鎳資源的 70-80%。

蘇拉維西島的礦權分布(紅色區域為礦權區)

這座島上最有名的景觀,是一座規模龐大的工業園區——青山工業園。

三、帶頭大哥青山的朋友圈

2018年4月的一天,蘇拉維西島莫羅瓦利縣(Morowali)的青山工業園里,豪華的綠水青山大酒店流光溢彩,青山控股董事局主席項光達邀請的客人陸續到達。這次受邀的客人是華友鈷業的老板陳雪華和格林美的老板許開華,國內鎳鈷的濕法冶金做得最好的兩家民營企業。

晚宴之前,兩位老板已經詳細考察了青山規模驚人的工業園,這個工業園自2013年開始建設首個項目,短短七年后的2020年,已經使印尼從一個不銹鋼進口國,一躍成為全球最大的鎳鐵生產國以及全球第二大不銹鋼生產國,園區的不銹鋼年產量達到驚人的300 萬噸,超過了美國全國一年的產量。

得益于在印尼的巨大成功,2020年財富世界500強的最新榜單上,項光達控制的青山控股集團以2600億元營收排名329位,超越小米、格力,距李嘉誠的長江實業只差一名。

項光達邀請客人的目標很明確,鑒于青山并沒有濕法冶金領域的深厚積淀,邀請兩家企業在青山工業園區內建設鎳鈷濕法冶金工廠,青山參股。橋牌高手項光達認定這是快速進入該領域并積累經驗的最佳方案。

在此之前的2018年,全球新能源汽車銷售量達到了驚人的201萬輛,增速達60%。而電動汽車所需的主要材料硫酸鎳,在印尼并沒有能力產出。

青山實業彼時已經稱霸全球不銹鋼產業,市場份額達到了驚人的23%,青山的不銹鋼以紅土鎳礦為原料,加工成鎳鐵,繼而生產不銹鋼。

然而鎳鐵產能過剩的隱憂已經開始顯現,中國、印尼、加拿大、法國公司紛紛新建和擴建鎳鐵產能,2018年時僅僅中資企業在印尼的在建鎳鐵產能就達到了不可思議的215萬噸,相當于將印尼的鎳鐵總產能擴充一倍。而鎳鐵下游的全球不銹鋼消費已陷入多年的低速增長,而且看不到趨勢改變的跡象。這些在建產能投產后,鎳鐵市場的一場腥風血雨將不可避免。

雪上加霜的是,具備絕對的成本和產能競爭力的青山,開始被各國的不銹鋼反傾銷機構盯上,且情況愈演愈烈。首先出手的是越南,這個國家2016年起對印尼的冷軋不銹鋼征收13%的反傾銷稅。隨后青山被國內的同行們告到了商務部,2019年中國商務部決定對印尼的不銹鋼鋼坯等征收20.2%的反傾銷稅。緊接著歐盟和韓國采取了行動,分別對印尼的不銹鋼征收了17%和29.68%的反傾銷稅。

很明顯,青山是持續不斷的反傾銷的最大受害者,這些反傾銷行動也向青山傳達出明確的信號:青山在不銹鋼領域的瘋狂擴張,再也無法為全球的同行們所忍受!

當新能源汽車的驚人數據出現在項光達辦公桌前,他敏銳地意識到,這是鎳產業的歷史機遇,也是青山跳出各國對其鎳鐵和不銹鋼業務的圍剿的最好機會。

這次考察的成果豐碩,華友鈷業和格林美很快都與青山宣布成立合資公司,采用濕法冶金高壓酸浸工藝(HPAL)生產鎳鈷氫氧化物,以用于生產電池所需的硫酸鎳。

僅僅一年后的2019年的7月,項光達主席在這家青山自建自用的豪華酒店,宴請了鴻商控股董事局主席于波和廣東邦普總裁李長東。

鴻商控股是礦業巨頭洛陽鉬業的大股東,而廣東邦普是電池巨頭寧德時代的控股子公司,也是后者布局原材料的平臺。

宴請和考察毫無疑問仍然很成功,不久后,洛陽鉬業參與了華友鈷業與青山實業合資的華越項目,廣東邦普加入格林美與青山實業合資的青美邦項目。

又過了一年,全球前驅體出貨量第一的中偉股份同樣考察了項光達的工業園。此后青山控股旗下上海菁茂作為戰略投資者,參與了中偉股份的IPO。5個月后,中偉股份公告稱,將在印尼利用紅土鎳礦生產高冰鎳。

至此,前驅體四巨頭齊集莫羅瓦利。

青山建設的印尼莫羅瓦利工業園區,總規劃用地 2000 公頃,園區集“采礦—鎳鉻鐵冶煉—不銹鋼冶煉—熱軋—冷軋及下游深加工”產業鏈,鎳鐵產能 200 萬噸,大概占全球的25%,煉鋼和熱軋產能 300 萬噸,約占全球的7%。

園區的規模如此巨大,員工眾多,以至于自建了機場用于通勤。2019 年 10 月 3 日,首架員工出行飛機緩緩降落在印尼青山園區的跑道上。

這片僅僅2000公頃的土地,是世界上最大的不銹鋼一體化園區,生產了全球成本最低的不銹鋼。

不久之后,這里極有機會加冕第二頂皇冠:全球最大的電池用鎳生產基地。

加冕的第一個突破點是紅土鎳礦的高壓酸浸濕法冶煉。

對于這一點,西方的鎳生產商一定滿懷質疑,因為他們在高壓酸浸上面吃過太多苦頭。

四、西方巨頭的集體陣亡——高壓酸浸

在高壓酸浸技術的世界里,西方的礦業巨頭們經歷了慘敗。

絕對是一場災難。每當提起安巴托維(Embatovy)鎳項目,人們總是會如此形容這次著名的失敗。

馬達加斯加安巴托維項目建設運營商是著名的濕法冶金企業-加拿大謝里特公司(Sherritt),世界上第一家采用HPAL技術處理紅土鎳礦的工廠—古巴MOA鎳項目就是由這家公司開發建設的。安巴托維項目設計生產能力Ni 6萬噸/年,Co 5600噸/年。

項目基于謝里特的濕法冶金工藝,似乎已經得到了MOA的充分驗證。因此,2005年2月,當謝里特完成可行性研究之時,很少有人預見到該項目即將開始災難般的15年。

安巴托維項目預算總投資22.5億美元,設計者們預計6.5年就能收回投資。

然而,項目于2012年投產時投資已增至逾60億美元,是預算的3倍。

這意味著,按照20年折舊、60%貸款、5%的利率、6萬噸產量計算,這家項目的產品,單單折舊加財務成本就高達5300美元/噸。這也是造成項目持續虧損的根源之一。

另一個噩耗來自產能地獄,投產后的第三年,2015年3月時謝里特CEO David Pathe欣喜地宣布,這個6萬噸設計規模項目的產能利用率,終于提升到了設計能力的90%。事實證明,這只是曇花一現,隨后的幾年中,它的產量又回到了3.4-4萬噸的區間。

在巨額折舊和產能地獄的聯合暴擊下,2015-2018年安巴托維的鎳產品的現金成本平均為4.2美元/磅(扣除副產品鈷的收益后),即9257美元/噸。加上折舊與財務費用后,鎳的總成本高達14557美元/噸。

要知道,同期鎳價在7500美元-15000美元的區間波動,也就是說在投產后的多數時間里,安巴托維項目處于虧損狀態。

鎳價歷史走勢(2012-2018年)

當然,時任CEO的 David Pathe不會想到情況會這樣糟糕下去,以至于5年后的2020年8月,謝里特公司會將Ambatovy項目的股權悉數出售,徹底退出這個傷心地。

高壓酸浸讓世界第一大礦業公司必和必拓同樣栽了大跟頭。該公司的澳大利亞雷文索普(Ravensthorpe)紅土鎳項目同樣以高壓酸浸工藝生產鎳鈷氫氧化物,2007年底項目投產。由于投產后生產不穩定,成本過高,僅僅兩年后的2009年,必和必拓以3.4億美元價格將其出售給第一量子公司(FirstQuantum),該項目使BHP資產減記36億美元。

世界排名第二的礦業巨頭淡水河谷(Vale)是最新一家承認失敗的企業。新喀里多尼亞Goro紅土鎳項目是巴西淡水河谷和日本住友金屬和三井公司的合資公司,利用高壓酸浸生產氧化鎳和混合氫氧化物,項目設計鎳年產能6萬噸/年,2010年投產。該項目同樣經歷了持續的產量地獄,甚至于9年后的2019年,該項目的鎳產量只有2.34萬噸。自投產后,淡水河谷對該礦累計進行了16億美元減記,并在2021年4月將股權全部出售,徹底退出濕法鎳項目。

這是全球高壓酸浸鎳項目的縮影,敗多勝少。

這些令人心痛的經歷深深地影響了鎳行業,HPAL工藝成了當之無愧的巨頭集體墳墓,2012年后全球停止了新建HPAL項目,世上再無人提“高壓酸浸”。

這種情況的終點是2018年,破局者是中國人。

五、中國人開啟高壓酸浸新紀元

在HPAL的江湖里,中國企業打拼出了世人矚目的一極。

2021年5月19日印尼東部時間上午9:00,印尼東北的奧比島(Obira) 一場融合了中國和印尼色彩的儀式正在舉行,中國紅籠罩了設備,產品包裝的色調是印尼的紅白相間。

投產儀式現場

第一批氫氧化鎳產品

力勤礦業在其高壓酸浸項目現場舉行了投產儀式,淡綠色的氫氧化鎳鈷第一次在這個國度被生產出來。

氫氧化鎳產品形態

設計產能達3萬噸的力勤項目2018年下半年開始建設,是印尼歷史上第一條開始建設、第一條正式投產的鎳濕法冶煉生產線。

力勤項目的正式投產標志著在印尼用紅土鎳礦生產鎳中間產品的可行性。

除此之外,行業對于力勤項目的期待是,力勤項目有可能是當前生產成本最低的鎳濕法生產線。


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