新能源汽車的動(dòng)力電池主要分為三元鋰電池(NCM)和磷酸鐵鋰電池(LFP),對(duì)于鎳來說,在新能源領(lǐng)域的消費(fèi)主要集中在三元電池材料方面,因?yàn)殒嚳梢栽黾硬牧系捏w積能量密度,所以常用于制備三元正極材料。一般來說,三元正極材料主要由鎳、鈷、錳組成,型號(hào)有NCM333、NCM523、NCM622、NCM811。其中,鎳的主要作用是提高能量密度,延長(zhǎng)續(xù)航里程;鈷的主要作用是作為正極支架,堅(jiān)固結(jié)構(gòu);而錳和鋁的作用是提高導(dǎo)熱性。333和811等數(shù)字指的是NCM材料中Ni/Co/Mn的摩爾系數(shù)比。由于鈷金屬較為稀缺,價(jià)格昂貴,而鎳金屬價(jià)格相對(duì)較低,且能夠提升電池的能量密度,因此,三元正極材料正朝著高鎳化、無鈷化發(fā)展,NCM622、NCM811和NCA(鎳、鈷、鋁)電池將逐漸成為主流。

從圖1、表1可以看出,可以采用高冰鎳、氫氧化鎳、鎳豆以及鎳粉等來制備硫酸鎳,從而生產(chǎn)三元前驅(qū)體,進(jìn)而生產(chǎn)正極材料用于電芯和新能源電池。而在新能源電池報(bào)廢淘汰后,又可以通過回收工藝進(jìn)行鎳的回收利用,從而提升鎳資源的利用效率。

圖1　新能源領(lǐng)域鎳相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源:國泰君安期貨。

表1  制備硫酸鎳不同工藝的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

資料來源:上海有色網(wǎng),國泰君安期貨。

從圖2中可以看出,鎳在新能源領(lǐng)域的消費(fèi),主要以制備硫酸鎳為樞紐。電池級(jí)硫酸鎳可以用于制備三元前驅(qū)體,而三元前驅(qū)體與鋰鹽燒結(jié)后形成的正極材料是鋰電池的重要組成部分,因此制備硫酸鎳是制備電池的重要環(huán)節(jié)。制備硫酸鎳主流的工藝有:濕法冶煉中間品—硫酸鎳;三元廢料—硫酸鎳;鎳豆/粉—硫酸鎳。按照具體工藝細(xì)分,可分為硫化礦生產(chǎn)高冰鎳再制備硫酸鎳工藝、鎳豆溶解工藝、濕法中間品工藝、鎳鐵生產(chǎn)高冰鎳工藝和廢料回收工藝,五種工藝所采用的鎳材有所不同,各有優(yōu)劣。

隨著汽車行業(yè)的全球變革,新能源汽車滲透率不斷提升,產(chǎn)銷量增長(zhǎng)迅速,電池材料領(lǐng)域的鎳需求成為全球鎳需求的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。從全球原生鎳消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,2021年不銹鋼和新能源汽車耗鎳占比分別為68.45%和10.04%。隨著新能源汽車滲透率的不斷增長(zhǎng),電池材料領(lǐng)域的鎳消費(fèi)占比將不斷提升(見圖3)。

圖2　回收技術(shù)生產(chǎn)三元前驅(qū)體

資料來源:寧德時(shí)代招股說明書,國泰君安期貨。

圖3　2020年3月—2022年9月全球新能源汽車滲透率

資料來源:上海有色網(wǎng),國泰君安期貨。

在新能源汽車銷售方面,全球新能源汽車銷量逐年提升,并呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性特征。每逢季末,銷量邊際上行,而年底往往是全年銷量最高的階段。中國的新能源汽車銷量處于快速增長(zhǎng)階段,季節(jié)性特征相對(duì)偏弱,在2021年呈現(xiàn)線性增長(zhǎng),2022年銷量在上半年主要是受到疫情的擾動(dòng),銷量出現(xiàn)超預(yù)期的低谷,而后在2022年中又逐步修復(fù)(見圖4、圖5)。

圖4　2017—2022年全球新能源汽車銷售量

資料來源:萬得,國泰君安期貨。

圖5　2019—2022年中國新能源汽車銷量

資料來源:萬得,國泰君安期貨。

在新能源電池裝機(jī)量上,三元鋰電池(NCM)和磷酸鐵鋰電池(LFP)占據(jù)了市場(chǎng)主導(dǎo)地位。一方面,三元鋰電池具有能量密度更高和充放電性能更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),新能源汽車可以擁有更長(zhǎng)續(xù)航能力。但是,鑒于原料資源的匱乏,成本較高不具經(jīng)濟(jì)性。另一方面,磷酸鐵鋰成本低廉,循環(huán)壽命長(zhǎng),且安全性能更優(yōu)。因此,三元電池一般用于中高端新能源汽車較多,而磷酸鐵鋰常用于商用或中低端新能源汽車和儲(chǔ)能等領(lǐng)域(見圖6)。

在三元正極的需求量上,中國占據(jù)了全球近一半的市場(chǎng)。同時(shí),在產(chǎn)量方面,中國三元正極的生產(chǎn)量總規(guī)模在不斷提升,且主要集中于華東、華中和西南地區(qū),這一地區(qū)分布特點(diǎn)與三元前驅(qū)體需求分布地區(qū)有些近似(見圖7、圖8、圖9)。

圖6　中國鋰電池市場(chǎng)裝機(jī)量分布

資料來源:鋼聯(lián),國泰君安期貨。

圖7　中國和海外三元前驅(qū)體需求量

資料來源:上海有色網(wǎng),國泰君安期貨。

圖8　中國三元正極產(chǎn)量分布

資料來源:鋼聯(lián),國泰君安期貨。

圖9　中國地區(qū)三元前驅(qū)體產(chǎn)量分布

資料來源:鋼聯(lián),國泰君安期貨。

整體來看,新能源領(lǐng)域的鎳消費(fèi)需求在不斷增長(zhǎng),隨著能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn),新能源汽車滲透率將繼續(xù)提升,從而帶動(dòng)更大的鎳需求。從中國當(dāng)前新能源汽車、三元鋰電池、三元正極、三元前驅(qū)體的擴(kuò)張周期來看,中國新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅猛帶動(dòng)上游鎳需求擴(kuò)大。展望未來,中國新能源汽車將逐步邁入穩(wěn)步發(fā)展階段,疊加基數(shù)效應(yīng)的作用,中國新能源領(lǐng)域的鎳需求同比增速將有所放緩,邊際趨向于穩(wěn)定,預(yù)計(jì)2025年鎳需求有望突破68萬噸(見圖10)。

圖10　中國新能源領(lǐng)域鎳的需求逐年增長(zhǎng)

資料來源:上海有色網(wǎng),國泰君安期貨。

在新能源汽車行業(yè)發(fā)展的路徑中,補(bǔ)貼政策起著重要的推動(dòng)作用,是市場(chǎng)需求擴(kuò)張的催化劑。2022年,美國在新能源補(bǔ)貼政策方面仍在加碼,而中歐地區(qū)開始平穩(wěn)退坡。2021年,美國新能源汽車滲透率僅為3.6%,且以純電動(dòng)汽車為主。2021年8月5日,美國總統(tǒng)拜登簽署行政令,要求2030年電動(dòng)化率達(dá)到50%。2021年11月19日,美國眾議院通過1.75萬億美元支出計(jì)劃,其中3200億美元用于清潔能源和電動(dòng)車稅收抵免,最高單車稅收抵免12500美元。在歐洲,新能源汽車市場(chǎng)需求處于爆發(fā)階段,政府出臺(tái)了補(bǔ)貼政策刺激銷量,但部分國家補(bǔ)貼政策開始平穩(wěn)退出。如英國提出“新車報(bào)廢計(jì)劃”,鼓勵(lì)司機(jī)將燃油車換成電動(dòng)車,并且考慮補(bǔ)貼司機(jī)最高6000英鎊,但在2021年3月,英國下調(diào)電動(dòng)車購車補(bǔ)貼門檻,并降低補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。中國政策導(dǎo)向弱化,補(bǔ)貼退坡,引導(dǎo)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。中國的新能源補(bǔ)貼政策變動(dòng),在2021年中國新能源乘用車銷量與滲透率顯著超預(yù)期的情況下,補(bǔ)貼政策依舊維持原定退坡力度,進(jìn)一步穩(wěn)定新能源汽車良性的發(fā)展。相對(duì)于2021年的補(bǔ)貼方案,2022年補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)退坡30%,且新能源汽車購置補(bǔ)貼政策或于2022年底結(jié)束。

整體來看,無論是美國的加碼補(bǔ)貼,還是中歐平穩(wěn)退坡,各國都在致力于引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,倡導(dǎo)清潔能源消費(fèi),搶奪新能源賽道。在此背景下,未來新能源領(lǐng)域鎳的消費(fèi)需求將是鎳整體需求實(shí)現(xiàn)新突破的重要發(fā)力點(diǎn)。