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2025-04-01 7 新材料及矿产报告
镍元素符号 Ni,是一种银白色金属,原子序数 28,密度 8.9g/cm3,熔点 1453℃, 沸点 2732℃。镍具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,在空气中不易氧 化。镍是一种奥氏体形成元素,在不锈钢中添加镍可以促使形成奥氏体晶体结 构,从而改善不锈钢的可塑性、可焊接性和韧性,全球三分之二的镍应用于不 锈钢工业,在合金钢、电镀、电子电池和航天领域也有广泛应用。镍是过渡金属元素,具有独特的核外电子结构,电池反应中,当锂离子脱出时 过渡金属镍发生变价来达到荷电平衡,可以从 Ni2+变成 Ni3+,再由 Ni3+变到 Ni4+, 所以三元正极材料中镍含量越高,能够脱出的锂离子就越多,正极材料的克容 量就越高。因此镍是一种理想的电池正极材料元素,近年来高镍三元正极材料 发展迅猛。全球镍资源储量丰富。美国地质调查局(USGS)2020 年数据显示,全球镍资 源储量约 8900 万吨,其中约 60%是红土镍矿,约 40%是硫化镍矿。
红土型镍 矿主要分布在南北纬 30 度以内的热带国家,集中分布在环太平洋的热带-亚热 带地区,硫化物型镍矿主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国、南非等 国家。以 2020 年全球镍矿产量 250 万吨计算,全球镍矿静态可采年限在 35 年 左右。国家分布中,印度尼西亚和澳大利亚是全球储量最大的国家,占比分别达到 23.67%和 22.55%,紧接着是巴西、俄罗斯、古巴和菲律宾,这六个国家储量 合计占比达到 78.01%,镍资源集中度高。中国镍资源储量 280 万吨,仅占全 球镍资源 3.16%,镍矿年产量 10.5 万金属吨左右,进口依存度高,多年超过 80%。中国的镍矿资源又以硫化镍矿为主,红土镍矿资源贫乏。区域分布方面, 中国镍矿资源主要分布在西北、西南和东北,其保有储量分别占全国总储量的 76.8%、12.1%和 4.9%。其中甘肃省储量最多,约占全国镍总储量的 62%。除 甘肃金川矿床外,国内大多数矿床储量小、品位低,所处自然环境差,开采难 度大、成本高。主要镍矿有:金川白家嘴子镍矿、夏日哈木镍钴矿、喀拉通克 镍矿和黄山镍矿。按矿石分类看,近 20 年以来红土镍矿产量增长远高于硫化镍矿,原因是 2006 年以后,使用红土镍矿通过 RKEF 工艺生产镍铁在中国大规模兴起,导致红土 镍矿需求猛增,自此红土镍矿产量超过硫化镍矿,并且占比呈逐年增加趋势, 如下图所示。而硫化镍矿经过多年开采资源逐渐衰减,开采难度加大,新发现 的硫化镍矿也比较少,因此硫化镍矿产量呈逐年下降趋势。
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