「電池」是電動車最主要的成本核心，佔電動車成本的 40% 以上，而電動車的產業領頭羊 特斯拉（Tesla，TSLA-US），已成為電池產業的風向指標，正引領電池正極材料的「高鎳化」。一輛 Tesla Model 3 的電池中，大約要使用 30 公斤重的鎳，而 Tesla 一年要生產 30 萬輛電動車，便會產生 9,000 公噸以上的需求，隨著「高鎳化」電池技術的演進，「 鎳 」的需求量還可能持續增加。

「 鎳 」是什麼？「 鎳 」的用途為何？

「鎳」（Ni, Nickel）是銀白色金屬，具有良好延展性、磁性、耐腐蝕性，被譽為「鋼鐵工業的維生素」。鎳的最大用途在於製造「不銹鋼」，大約佔全部消費量的 80%，以及用於「電鍍」、抗腐蝕「合金」、「電動車電池」等方面。

資料來源：ING Research、LME

鎳 的 蘊藏量 ＆ 產量

全球鎳資源豐富，依 美國地質調查局（USGS）報告顯示，全球鎳資源儲量約 8,900 萬噸，其中，印尼 ＆ 澳洲 是 鎳資源蘊藏量最豐富的國家，約佔 22% ~ 24%；其次是 巴西 12.4%、俄羅斯 7.8%、古巴 6.2%、中國 3.15 %。

而鎳礦的產量主要來自 印尼 ＆ 菲律賓，全球鎳礦 10 大生產國分別是：印尼、菲律賓、俄羅斯、新喀里多尼亞、澳洲、中國、巴西、古巴、美國、加拿大等。其中，前 3 大生產國的產量就佔全球的 50% 以上。

鎳礦產量＆蘊藏量
國家	2019 年產量	產量佔比	蘊藏量	蘊藏量佔比
印尼	800,000	29.63%	21,000,000	23.60%
菲律賓	420,000	15.56%	4,800,000	5.39%
俄羅斯	270,000	10.00%	6,900,000	7.75%
新喀裡多尼亞	220,000	8.15%	—	—
澳洲	180,000	6.67%	20,000,000	22.47%
加拿大	180,000	6.67%	2,600,000	2.92%
中國	110,000	4.07%	2,800,000	3.15%
巴西	67,000	2.48%	11,000,000	12.36%
古巴	51,000	1.89%	5,500,000	6.18%
美國	14,000	0.52%	110,000	0.12%
其他國家	370,000	13.70%	14,000,000	15.73%
全球總產量	2,700,000	100.00%	89,000,000	100.00%
單位：公噸  資料來源：USGS

「鎳礦」分為 2 大類：「紅土鎳礦」和「硫化鎳礦」

全球鎳礦的蘊藏形式，主要分為「紅土鎳礦」和「硫化鎳礦」二種。其中，又以「紅土鎳礦」為主，約佔鎳蘊藏量的 60%；而約 40% 的鎳蘊藏量是以「硫化鎳礦」形式存在。

而「紅土鎳礦」主要分佈在赤道附近的熱帶國家，包括東南亞的印尼、菲律賓，中南美洲的古巴、巴西等；「硫化鎳礦」則主要分佈在加拿大、美國、俄羅斯、澳洲、中國等地。

註：「紅土鎳礦」是氧化鎳礦，因為含有鐵氧化物，顏色呈現出氧化鐵的紅色，所以稱為「紅土鎳礦」。

「紅土鎳礦」資源較豐富，且距離土壤表層近，開採成本低，但冶煉的技術複雜，所以冶煉成本較高；而「硫化鎳礦」的冶煉技術成熟，副產品也比較多，不過採礦成本就比較高。

鎳礦冶煉的 2 大路徑

鎳礦的冶煉技術，主要採用「火法冶煉」和「濕法冶煉」二種工藝。其中，「火法冶煉」工藝發展得比較早，技術更成熟，造成的污染也比較大；而「濕法冶煉」的技術則比較複雜。

由於鎳礦的礦源分為「紅土鎳礦」和「硫化鎳礦」二種，冶煉技術也分為二條路徑。二條路徑對應著不同的產業鍊，使用的冶煉技術、中間產品、產製成品也都不同。而這二條路徑分別為：
*「紅土鎳礦>>不銹鋼」路徑
*「硫化鎳礦>>電解鎳/硫酸鎳」路徑

• 「硫化鎳礦>>電解鎳/硫酸鎳」路徑
  「硫化鎳礦」主要採用「火法冶煉」技術，形成中間產品「高冰鎳」後，再進一步生產出「電解鎳」和「硫酸鎳」。「電解鎳」主要用在「合金」，部份用做「不鏽鋼」原料；「硫酸鎳」則應用於「電池」＆「電鍍」。
• 「紅土鎳礦>>不銹鋼」路徑
  「紅土鎳礦」一般採用火法冶煉，生產出「鎳鐵」後，直接用於製造「不鏽鋼」；此外，透過「火法冶煉」產生的「鎳硫」和「濕法冶煉」產生的「鎳中間產品」，也能進一步製造出「硫酸鎳」，應用於「電池」＆「電鍍」。

印尼禁礦、菲律賓環保政策，使全球鎳礦供應吃緊

2014 年印尼禁止礦產出口，以及 2016 年菲律賓總統 杜特地 上台後實行更嚴格的環保政策，使得全球鎳礦產量排名第一和第二的 印尼 與 菲律賓，鎳礦供應量大減，造成全球紅土鎳礦供給吃緊。

電動車電池新寵兒：「高鎳化」鋰電池

全球減碳趨勢勢在必行之下，電動車的發產成為汽車產業的主流。而「電池」是電動車的成本核心，佔電動車零件總成本的 40% 以上，能否降低電動車的電池成本，同時加強電池續航力，成為電動車的競爭力關鍵。

目前電動車電池的主流為「鋰電池」，主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜等結構組成。其中，「正極材料」是最直接影響鋰電池性能的關鍵，也是電池成本佔比最高的部分。

而電動車電池的「正極材料」主要使用的金屬為：鋰、鎳、鈷。「鈷」則是目前電池成本最貴的部分，由於鈷的地球蘊含量低，鈷價也居高不下，以致於正極材料佔電動車電池成本的 35% ~ 45%。但也因為鈷太過昂貴，廠商開始研發將鈷比重降低的電池。

而「鎳」能在高溫下穩定運轉，還能防止過度充電，價格不到鈷的一半，如果能將正極材料中的「鈷」替換成「鎳」，便能夠大幅降低電動車的電池成本。不過，「鎳」的比重越高，代表電池會釋放越多熱能，因此需要搭配更新的散熱技術或製程。

參考資料：

• https://technews.tw/2020/07/14/nickel-content-90percent-automotive-battery-will-be-launched-next-year/
• https://technews.tw/2020/08/25/nickle-is-new-gold-for-elonmusk/
• https://news.cnyes.com/news/id/4519491http://qccdata.qichacha.com/ReportData/PDF/e00fb3bb4e16140966122db32f2c5f01.pdf
• https://www.usgs.gov/centers/nmic/nickel-statistics-and-information

 

 

https://www.stockfeel.com.tw/鎳-鎳價-電動車-電池-鋰電池-高鎳化-正極材料-特斯拉-ni/