新材料情报NMT | 行业报告|能源变革下的红土镍矿HPAL冶炼-星火燎原
前言 能源变革背景下，新能源时代对“镍”的迫切需求促使HPAL工艺不断成熟，HPAL项目有望迎来大发展。
能量变化下的红土镍矿HPAL湿法冶金
在能源变革时代，镍是第三种电气化金属。 随着新能源汽车终端需求的爆发以及高镍的逐步推进，动力电池用镍将迎来爆发式增长。 高压酸浸熔炼（HPAL）作为电池级硫酸镍的重要原料供应来源，将在未来新能源时代的镍产业链中发挥重要作用。 但由于其工艺难度极高，除了中冶巴布亚新几内亚Ramu项目外，大多数HPAL项目在过去的60年里都没有达产。 基于中冶瑞木的成功经验，我国青山集团、力勤集团、华友钴业、格林美等企业加大了在印尼湿法镍的布局，布局新能源镍原料。
全球陆地镍资源约60%以红土镍矿形式存在。 随着不锈钢和新能源对镍的需求增长，红土镍矿因其储量相对丰富、开采难度较低，逐渐成为镍资源的主要供应形式。 目前红土镍矿冶炼工艺包括火法和湿法两大方向。 一般火法适用于镍含量较高的硅镁型镍矿，湿法适用于镍含量较低的褐铁矿型镍矿。 湿法工艺中，与氨浸和常压酸浸相比，高压酸浸（HPAL）镍钴回收率较高，是湿法工艺发展的主流方向。 但流程复杂、容错率低、项目经理之间的经验差距是项目成败的核心原因。
展望未来，HPAL项目有望在新能源时代迎来大发展。
新能源时代即将到来。 HPAL技术经过几代的发展已经取得了质的进步。 全球HPAL产能扩张预计将加速，印尼将成为培育HPAL项目的主要土壤。 截至2020年底，全球HPAL产能约为35.6万吨，而全年HPAL项目镍产量仅为19.4万吨，平均产能利用率仅为54%。 基于多年的技术发展和新能源对镍的迫切需求，根据全球矿业公司的规划，未来五年全球HPAL项目新增产能预计将达到36.6万吨，超过累计产量总量过去60年的产能。 预计2026年全球HPAL项目总产能将达到36.6万吨。 达到72.2万吨金属。 基于中冶瑞木的成功经验，未来HPAL产能扩张中，中资企业将发挥最重要的作用。 印尼宁波力勤OBI项目于2021年5月顺利完成试生产并投产，这也标志着基于中冶瑞木技术的HPAL工艺成熟度迈上了新的台阶。 在可预见的未来三年，以华友钴业、格林美为代表的中资企业也非常有希望成功投产，推动印尼镍产业进一步升级，成为全球新能源镍产业新中心时代。 随着HPAL项目产能的快速扩张，MHP/MSP基于成本优势也有望成为新能源动力电池用硫酸镍的重要原材料供应形式。
钴回收率高，HPAL由于副产物扣除，成本优势明显。
HPAL成本优势明显，主要得益于钴回收率高带来的副产品扣除。 在湿法项目的成本结构中，镍矿石、辅助材料、人力、能源、折旧分别占比约12%、24%、9%、5%、9%。 按照LME镍价14000美元/吨、钴价18美元/磅计算，不考虑钴扣除的湿法生产MHP的完全成本约为10000美元/镍吨，扣除钴后2的完全成本约为6,630美元/镍吨。 比较湿法和火法生产硫酸镍的完全成本，湿法成本优势明显：同等价格假设下，红土镍矿-镍铁-高冰镍-硫酸镍的完全成本约为12,300美元/镍吨，红土镍矿-MHP-硫酸镍的完整成本约为9130美元/镍吨，湿法相比火法具有近3000美元/镍吨的成本优势。 随着镍价的上涨，由于湿法工艺使用的褐铁矿层镍矿的涨价弹性低于火法工艺，两者的成本差异增大，湿法工艺的成本优势逐渐凸显。
MHP 定价取决于镍和钴价格以及折扣因素
MHP的定价一般根据其中镍、钴的含量，LME镍、MB钴的价格乘以特定系数进行加价定价。 同时，随着金属价格上涨，贴现系数也会相应增大。 湿法中间产品MHP的定价方法由镍钴含量、价格和折扣系数组成，可表示为“镍含量×镍价格×镍折扣系数+钴含量×钴价格×钴折扣系数”，其中镍贴现系数为70%-90%，钴波动在60%-90%之间，随镍钴价格变化在±10%范围内上下波动。 当新能源镍原料更加紧缺时，镍钴整体贴现系数区间将上移，具体将根据市场供需情况确定。 同时，定价公式中的贴现系数并不是常数，而是与镍钴价格正相关，即镍钴价格越高，贴现系数越大。 因此，当镍钴价格上涨时，MHP会放大这种“增长”趋势，因为镍钴价格和贴现系数同时增加，导致MHP的涨幅大于镍钴的涨幅。 即镍湿法项目运营商将加大对镍、钴的投资。 当钴处于高位时，获得贴现因子带来的超额收益。
HPAL项目利润丰厚，以印尼项目为例
基于成本和价格，我们进一步测算湿法项目的盈利能力：以印尼项目的行业平均情况为例，在单价等一系列假设下，计算出HPAL在不同镍钴价格下的吨利润。吨投资和折旧。 其中，在LME镍价14000美元/吨、MB钴价18美元/磅下，HPAL项目每吨镍利润约3万元； 按LME镍价17,000美元/吨和MB钴价21美元/磅的价格计算。 每吨镍利润约为5万元。
随着新能源需求的崛起，硫酸镍原料面临阶段性紧张。 除了湿法产品MHP/MSP之外，高冰镍未来也将成为硫酸镍原料的重要来源，快速快速地填补新能源用镍的空白。 随着印尼镍铁产能的逐步投产，不排除未来镍铁环节会出现一定程度的产能过剩，转产高冰镍将成为众多低成本镍铁生产企业的选择。 红土镍矿-镍铁-高冰镍产能将成为不锈钢与新能源两条产业链之间的转换桥梁。 根据周期性供需失衡造成的不同产品之间的折溢价，选择性生产溢价较高的产品。 产品方面，长期来看，不同镍产品之间的价差将会趋于稳定。 根据成本效益模型进一步计算，在LME镍价16000美元/吨时，当高冰镍相对金属镍的贴现系数与镍铁相对金属镍的贴现系数相差较大时低于8%，生产高冰镍的毛利润将大于镍铁的毛利润，完全成本在8800美元/镍吨的镍铁厂家可能有较强的动力转向高冰镍生产。 也就是说，假设高冰镍的贴现系数为95%，当镍铁的贴现系数下降到88%时，镍铁厂家转产的动力就会较强。