合金領(lǐng)域?qū)︽嚨男枨缶哂薪Y(jié)構(gòu)性特征,占原生鎳的消費(fèi)比例并不多,但與不銹鋼和新能源領(lǐng)域不同的是其需求以精煉鎳為主。

根據(jù)行業(yè)資訊商的劃分,鎳的合金消費(fèi)主要可以分為鎳合金和其他特鋼。對(duì)于鎳合金的劃分,以上海有色網(wǎng)的分類為例,鎳合金可以進(jìn)一步拆分為高溫合金、耐腐合金、電熱合金、軟磁合金、膨脹合金和鎳合金焊接材料等。而特鋼是指在普碳鋼中添加合金元素所形成的鐵碳合金。在合金特鋼中,鎳可以起到增加強(qiáng)度,提高良好的塑形韌性、耐熱和耐腐蝕性。因此,合金特鋼被廣泛用于醫(yī)療器械、交通運(yùn)輸和各類其他日常用品等傳統(tǒng)行業(yè)。

鎳合金單月消耗量在5000~8000噸,而特鋼的單月消耗量較高,在6000~9000噸。但是,鎳合金消費(fèi)中高溫合金、耐腐合金、軟磁合金和膨脹合金等被廣泛用于新興行業(yè),因此,未來潛在增量將來源于鎳合金領(lǐng)域。從圖1中可以看出,2022年鎳合金和特鋼的鎳需求量分別同比變化19.3%、-0.9%,特鋼部分的鎳需求量有小幅下滑。

圖1　鎳合金和特鋼需求量和同比變化

資料來源:鋼聯(lián),國泰君安期貨。

高溫合金、耐腐合金、電熱合金、軟磁合金、膨脹合金和其他鎳合金對(duì)鎳的需求占比分別約為75.5%、9.9%、3.6%、2.3%、6.3%和2.4%。

高溫合金在鎳合金領(lǐng)域的消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位。其能在600℃以上的高溫和一定的高壓下長期工作,被廣泛用于軍用航空、民用航空、艦船燃?xì)廨啓C(jī)、核能發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電和汽車渦輪等領(lǐng)域。其中,軍用飛機(jī)和艦船等屬于軍事工業(yè)。此外,含鎳量不同的高溫合金有著不同的用途,一般來說,鎳含量高于50%的高溫合金常應(yīng)用在關(guān)鍵熱端部件材料(約1000℃),比如渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、燃燒室等,而鎳含量在25%~60%的高溫合金主要應(yīng)用在工作溫度較低的區(qū)域(600℃~850℃),比如渦輪盤、機(jī)匣和軸等零件。

當(dāng)前,國內(nèi)主要高溫合金企業(yè)正邁入投產(chǎn)周期的高峰階段,進(jìn)口依賴度有望在長周期內(nèi)進(jìn)一步降低。國內(nèi)主要高溫合金上市公司包括:撫順特鋼、鋼研高納、圖南股份、西部超導(dǎo)、隆達(dá)股份等(見表1)。通過梳理2019—2022年各大企業(yè)的公司公告,在有關(guān)高溫合金增產(chǎn)、技術(shù)改造和研發(fā)中心建設(shè)等項(xiàng)目規(guī)劃的披露信息中可以看出,高溫合金項(xiàng)目建設(shè)周期一般為2~3年。因此,2022—2025年將成為高溫合金的產(chǎn)能擴(kuò)張周期。此外,2020年項(xiàng)目公告較為密集,由此推斷,2022年、2023年將成為高溫合金增產(chǎn)的重要階段,若產(chǎn)能可以順利落地,我國高溫合金自供比例或?qū)⑦M(jìn)一步提升。

表1  高溫合金項(xiàng)目建設(shè)統(tǒng)計(jì)

資料來源:公司公告,公開資料整理。

耐腐合金在防腐材料中具有優(yōu)秀的綜合性能,相較于不銹鋼和其他防腐材料,耐腐合金具有更強(qiáng)的抗腐蝕、抗高溫的能力,常被廣泛用于石化、能源等重大工程領(lǐng)域。在含鎳量上,耐腐合金含鎳量一般為30%~40%,同時(shí)在實(shí)際運(yùn)用中,可以根據(jù)相應(yīng)需要在耐腐合金生產(chǎn)過程加入鉻、銅、鉬、鎢等其他金屬元素,從而滿足不同環(huán)境下的耐腐蝕要求。常見的鎳基耐腐合金主要包括Ni-Cu合金、Ni-Mo合金和Ni-Cr合金等。其中,Ni-Cu合金兼具鎳和銅的優(yōu)點(diǎn),在還原性介質(zhì)中比鎳基合金的耐腐性能更強(qiáng),在氧化性介質(zhì)中比銅更耐腐。因此,Ni-Cu合金通常應(yīng)用于高溫同時(shí)具備荷載情況下的耐腐零件與設(shè)備,比如輸送濃堿液的泵、閥門等。此外,鎳銅合金因具備強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)以及無磁性的特質(zhì),在無火花工具、船用螺旋槳軸等零件制作方面使用較多。至于Ni-Mo合金和Ni-Cr合金,前者主要應(yīng)用于強(qiáng)還原性介質(zhì)中,而后者主要是應(yīng)用于強(qiáng)氧化性介質(zhì)。

除了高溫合金和耐腐合金外,其他幾類常見合金在合金領(lǐng)域鎳消費(fèi)中占比較小。比如電熱合金,一般利用金屬的電阻特性制作發(fā)熱體,其含鎳量一般在20%~80%,應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工業(yè)電爐、實(shí)驗(yàn)室電爐和家用電器的電加熱元件等。軟磁合金含鎳量在50%~80%,其是一種在外磁場作用下容易磁化而去除外磁場后磁感應(yīng)強(qiáng)度又基本消失的磁性合金,基于這種特殊性能,軟磁合金在無線電電子工業(yè)、精密儀器儀表等領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。