新能源汽车的动力电池主要分为三元锂电池(NCM)和磷酸铁锂电池(LFP),对于镍来说,在新能源领域的消费主要集中在三元电池材料方面,因为镍可以增加材料的体积能量密度,所以常用于制备三元正极材料。一般来说,三元正极材料主要由镍、钴、锰组成,型号有NCM333、NCM523、NCM622、NCM811。其中,镍的主要作用是提高能量密度,延长续航里程;钴的主要作用是作为正极支架,坚固结构;而锰和铝的作用是提高导热性。333和811等数字指的是NCM材料中Ni/Co/Mn的摩尔系数比。由于钴金属较为稀缺,价格昂贵,而镍金属价格相对较低,且能够提升电池的能量密度,因此,三元正极材料正朝着高镍化、无钴化发展,NCM622、NCM811和NCA(镍、钴、铝)电池将逐渐成为主流。

从图1、表1可以看出,可以采用高冰镍、氢氧化镍、镍豆以及镍粉等来制备硫酸镍,从而生产三元前驱体,进而生产正极材料用于电芯和新能源电池。而在新能源电池报废淘汰后,又可以通过回收工艺进行镍的回收利用,从而提升镍资源的利用效率。

图1　新能源领域镍相关产业链

资料来源:国泰君安期货。

表1  制备硫酸镍不同工艺的优劣势对比

资料来源:上海有色网,国泰君安期货。

从图2中可以看出,镍在新能源领域的消费,主要以制备硫酸镍为枢纽。电池级硫酸镍可以用于制备三元前驱体,而三元前驱体与锂盐烧结后形成的正极材料是锂电池的重要组成部分,因此制备硫酸镍是制备电池的重要环节。制备硫酸镍主流的工艺有:湿法冶炼中间品—硫酸镍;三元废料—硫酸镍;镍豆/粉—硫酸镍。按照具体工艺细分,可分为硫化矿生产高冰镍再制备硫酸镍工艺、镍豆溶解工艺、湿法中间品工艺、镍铁生产高冰镍工艺和废料回收工艺,五种工艺所采用的镍材有所不同,各有优劣。

随着汽车行业的全球变革,新能源汽车渗透率不断提升,产销量增长迅速,电池材料领域的镍需求成为全球镍需求的重要增长点。从全球原生镍消费结构来看,2021年不锈钢和新能源汽车耗镍占比分别为68.45%和10.04%。随着新能源汽车渗透率的不断增长,电池材料领域的镍消费占比将不断提升(见图3)。

图2　回收技术生产三元前驱体

资料来源:宁德时代招股说明书,国泰君安期货。

图3　2020年3月—2022年9月全球新能源汽车渗透率

资料来源:上海有色网,国泰君安期货。

在新能源汽车销售方面,全球新能源汽车销量逐年提升,并呈现出明显的季节性特征。每逢季末,销量边际上行,而年底往往是全年销量最高的阶段。中国的新能源汽车销量处于快速增长阶段,季节性特征相对偏弱,在2021年呈现线性增长,2022年销量在上半年主要是受到疫情的扰动,销量出现超预期的低谷,而后在2022年中又逐步修复(见图4、图5)。

图4　2017—2022年全球新能源汽车销售量

资料来源:万得,国泰君安期货。

图5　2019—2022年中国新能源汽车销量

资料来源:万得,国泰君安期货。

在新能源电池装机量上,三元锂电池(NCM)和磷酸铁锂电池(LFP)占据了市场主导地位。一方面,三元锂电池具有能量密度更高和充放电性能更强的优势,新能源汽车可以拥有更长续航能力。但是,鉴于原料资源的匮乏,成本较高不具经济性。另一方面,磷酸铁锂成本低廉,循环寿命长,且安全性能更优。因此,三元电池一般用于中高端新能源汽车较多,而磷酸铁锂常用于商用或中低端新能源汽车和储能等领域(见图6)。

在三元正极的需求量上,中国占据了全球近一半的市场。同时,在产量方面,中国三元正极的生产量总规模在不断提升,且主要集中于华东、华中和西南地区,这一地区分布特点与三元前驱体需求分布地区有些近似(见图7、图8、图9)。

图6　中国锂电池市场装机量分布

资料来源:钢联,国泰君安期货。

图7　中国和海外三元前驱体需求量

资料来源:上海有色网,国泰君安期货。

图8　中国三元正极产量分布

资料来源:钢联,国泰君安期货。

图9　中国地区三元前驱体产量分布

资料来源:钢联,国泰君安期货。

整体来看,新能源领域的镍消费需求在不断增长,随着能源转型的持续推进,新能源汽车渗透率将继续提升,从而带动更大的镍需求。从中国当前新能源汽车、三元锂电池、三元正极、三元前驱体的扩张周期来看,中国新能源汽车行业发展迅猛带动上游镍需求扩大。展望未来,中国新能源汽车将逐步迈入稳步发展阶段,叠加基数效应的作用,中国新能源领域的镍需求同比增速将有所放缓,边际趋向于稳定,预计2025年镍需求有望突破68万吨(见图10)。

图10　中国新能源领域镍的需求逐年增长

资料来源:上海有色网,国泰君安期货。

在新能源汽车行业发展的路径中,补贴政策起着重要的推动作用,是市场需求扩张的催化剂。2022年,美国在新能源补贴政策方面仍在加码,而中欧地区开始平稳退坡。2021年,美国新能源汽车渗透率仅为3.6%,且以纯电动汽车为主。2021年8月5日,美国总统拜登签署行政令,要求2030年电动化率达到50%。2021年11月19日,美国众议院通过1.75万亿美元支出计划,其中3200亿美元用于清洁能源和电动车税收抵免,最高单车税收抵免12500美元。在欧洲,新能源汽车市场需求处于爆发阶段,政府出台了补贴政策刺激销量,但部分国家补贴政策开始平稳退出。如英国提出“新车报废计划”,鼓励司机将燃油车换成电动车,并且考虑补贴司机最高6000英镑,但在2021年3月,英国下调电动车购车补贴门槛,并降低补贴标准。中国政策导向弱化,补贴退坡,引导市场驱动。中国的新能源补贴政策变动,在2021年中国新能源乘用车销量与渗透率显著超预期的情况下,补贴政策依旧维持原定退坡力度,进一步稳定新能源汽车良性的发展。相对于2021年的补贴方案,2022年补贴标准退坡30%,且新能源汽车购置补贴政策或于2022年底结束。

整体来看,无论是美国的加码补贴,还是中欧平稳退坡,各国都在致力于引导新能源汽车产业健康发展,倡导清洁能源消费,抢夺新能源赛道。在此背景下,未来新能源领域镍的消费需求将是镍整体需求实现新突破的重要发力点。