Как устроена экономика производства никеля в России и мире: инвестиционный обзор рынка
Опубликованная ниже статья - это не обзор на конкретную дату и не анализ того, что с компаниями из анализируемой отрасли может произойти в ближайшем будущем. Мы постарались абстрагироваться от текущей конъюнктуры, и попробовали собрать самое главное о том, что влияет на рассматриваемую отрасль в долгосрочном периоде, включая закономерности, которым подчиняются основные составляющие денежного потока участников рынка. Как любая модель, данная статья представляет собой упрощение - сказанное ниже не обязательно будет в точности применимо к любой компании из отрасли. Тем не менее, мы надеемся, что статья будет полезна тем инвесторам и аналитикам, которым необходимо быстро познакомиться с отраслью, чтобы в дальнейшем выводы, сформулированные в статье, дополнить результатами собственного анализа на конкретную дату и для конкретной компании.
Факторы спроса на никель
Сферы применения никеля и его физико-химические свойства
Основными физико-химическими характеристиками никеля, которые определяют области его применения, является его высокая устойчивость к коррозии, лучшая прочность при высоких и низких температурах, а также ряд особых магнитных и электронных свойств. Поэтому металл чаще всего используют:
- в тех ситуациях, где предполагается регулярный контакт производимого изделия с агрессивными средами (высокая температура, вода, кислоты и пр.)
- в тех ситуациях, когда необходимо обеспечить длительный срок службы выпускаемого изделия.
При этом никель используется чаще всего не самостоятельно, а в составе сплавов с другими металлами. Сплав никеля (около 10%), железа (около 70%) и хрома (20%) является наиболее распространенным сплавом, который используется для создания нержавеющей стали. До 80% добываемого в мире никеля используется для производства нержавеющей стали, поэтому спрос на никель во многом является производным от спроса на нержавеющую сталь. Такая сталь используется в широком спектре изделий, в том числе в бытовой технике (корпуса стиральных машин, микроволновых печей, посуду и пр.) и большой количестве промышленных изделий (корабли, автомобили, медицинское оборудование, сантехника и пр).
Иными словами, если спрос на обычную сталь определяется в первую очередь строительной отраслью, то спрос на нержавеющую сталь (и, как следствие, на никель) диктуется спросом на промышленное и бытовое оборудование.
До 10% производимого никеля используется для производства батарей (используемых в электроавтомобилях), при этом спрос на никель может существенно вырасти по мере движения мирового сообщества к углеродной нейтральности. Надо обратить внимание, что не все существующие технологии производства батарей предполагают использование никеля в составе этого изделия. Однако никель используется в батареях NMC - наиболее многообещающей технологии, которая была создана специально для применения в электромобилях с целью удешевления их стоимости.
Никель и его товары-заменители
Товарами-заменителями никеля являются ферроникель (ferronickel) и никелевый чугун (nickel pig iron, NPI). Чистый никель (слиток, содержащий 99.9% чистого металла) называют никелем 1 класса (class 1 nickel), а ферроникель и никелевый чугун - никелем второго класса (class 2 nickel). Все три разновидности никеля могут использоваться для производства нержавеющей стали. При этом для производства более качественных сортов стали требуются более качественные сорта никеля. Никель 1 класса используется для производства так называемой 400 серии (400 series) нержавеющей стали - премиальной марки нержавеющей стали. Ферроникель - основной компонент при производстве нержавеющей стали 200 и 300 серии - наиболее массовых марок нержавеющей стали. Никелевый чугун может добавляться совместно с другими сортами никеля при производстве нержавеющей стали 200 серии (до 70% NPI) и 300 серии (до 20% NPI).
Только никель 1 класса используется для производства батарей.
Никель 1 класса производят как из сульфидных, так и из латеритных руд. Ферроникель производят из рядовых латеритных руд, а никелевый чугун - из бедных латеритных руд. Никель первого класса содержит 99.9% чистого металла, в то время как ферроникель и никелевый чугун содержат определенный процент примесей.
Эластичность спроса на никель
Как и большинство металлов, спрос на никель неэластичен по доходу (Baffes et al, 2018), при этом он не является инфериорным товаром (при росте дохода спрос на никель растет, но не такими темпами, как сам доход). Неэластичность по доходу типична для всех металлов и связана с их преимущественным использованием в промышленном производстве, удельный вес которого в большинстве экономик обычно снижается по мере роста доходов населения (при одновременном росте удельного веса сектора услуг). При этом никель, согласно оценкам Pei (1996), обладает одним из наиболее высоких коэффициентов эластичности по доходу среди всех металлов (0.84, что приблизительно соответствует аналогичному показателю по алюминию и превосходит все остальные металлы). Это связано с широким использованием нержавеющей стали (и, как следствие, никеля) при производстве высокотехнологичной продукции, спрос на которую растет по мере роста дохода.
Эластичность по цене у никеля может быть выше, чем у других металлов (таких как медь), по разным оценкам она находится в диапазоне от -0.5 до -1. Это связано с тем, что у никеля достаточно много субститутов (ферроникель, никелевый чугун, в некоторых случаях - медь). Если говорить об эластичности по ценам на другие металлы, то цена на никель в незначительной мере эластична по цене на медь. По оценкам Pei (1996), эластичность спроса на никель по цене меди находится на уровне 0.06-0.08, то есть с ростом цен на медь спрос на никель незначительно растет.
Факторы предложения никеля
При оценке предложения никеля важно учитывать, что несмотря на распространенность этого металла в земной коре, экономически рентабельных месторождений с никелевыми (и медно-никелевыми) рудами в мире не очень много. Большая часть предложения сконцентрирована в руках небольшого количества поставщиков. Впрочем, ситуация все же далека от той, что сложилась на рынках кобальта (где доминирует 1 крупнейший игрок) или лития (где всего около 5 крупных игроков).
Никель хорошо поддается вторичной переработке и повторному использованию.
На сегодня около 30% от мирового предложения никеля приходится на продукты переработки лома нержавеющей стали (в США это доля доходит до 50%). Это связано с высокими объемами переработки нержавеющей стали (логистика сбора отработанных изделий из этого металла хорошо выстроена в большинстве стран мира). При этом перерабатывается лишь 5% никеля, содержащегося в батареях.
Запуск нового месторождения никеля требует продолжительной геологоразведки и длительного процесса наладки (rump up stage), что в целом типично для добывающих компаний. Дополнительные объемы никеля, произведенного из лома цветных металлов, могут быть достаточно быстро выведены на рынок (за счет увеличения тарифов на собираемые отходы и количества сборных пунктов). Поэтому в краткосрочном периоде предложение никеля умеренно эластично по цене - оно балансируется в основном объемами его производства из вторичного сырья.
В долгосрочном периоде предложение никеля определяется кривой себестоимости его производства (как из первичных, так и из вторичных источников). Чем выше цена на никель, тем больший его объем предлагается на рынке (тем большее количество месторождений никеля можно прибыльно разрабатывать).
Технология производства никеля
Два основных типа залежей никеля в земной поверхности - это сульфидные (sulfide ore) и латеритные руды (laterite ore). В зависимости от типа руды будет существенно отличаться технология производства и получаемые на выходе продукты.
Производство никеля из сульфидных руд
В данном случае никель-содержащие минералы представляют собой сульфиды, то есть соли сероводородной кислоты. Как правило, такие руды содержат в значимых количествах не только никель, но и медь, поэтому их часто называют медно-никелевыми.
Добыча сульфидных медно-никелевых руд в зависимости от месторождения производится либо открытым, либо подземным (шахтным) способом. Второй способ в мире чуть более распространен, что связано с залеганием медно-никелевых руд на относительно больших глубинах (где добыча открытым способом нерентабельна). Открытый способ добычи предполагает выемку горной породы со вскрытием земной поверхности на всей площади залегания полезного ископаемого с обустройством своеобразной воронки. Подземный способ требует обустройства вертикального отверстия в земной коре (шахты), в которую спускаются добытчики (или специализированная техника для подземной добычи) и осуществляют выемку горной породы с подземных горизонтов. Добытая руда направляется на дробление и последующее измельчение, что позволяет её превратить во фракцию из элементов размером с бейсбольный мяч. Содержание никеля и меди в руде на этом этапе находится на уровне 0.5-5%.
Технология добычи никеля подземным способом (рисунок компании Норильский Никель)
Флотация (floatation) - первый технологический процесс переработки сульфидных руд (иногда его также называют обогащением). Прежде чем быть поданной во флотомашину, руда измельчается в мельницах практически до фракции порошка и смешивается с водой. Полученная таким образом смесь (пульпа) помещается во флотомашину. Во флотомашину подается воздух и вспомогательные реагенты. В основе технологии флотации лежит избирательное закрепление минералов на границе раздела фаз (водной и воздушной) и, как следствие, их смачиваемость водой. Минералы металлов, содержащиеся в пульпе, под воздействием быстро вращающейся мешалки и реагентов теряют свойство смачиваться водой. Они контактируют с частицами воздуха и вместе с ними поднимаются на поверхность, где в виде пены собираются в специальные желоба. Пустая порода смачивается водой и оседает на дне флотомашины. После осушения пустая порода отправляется в отходы (вода возвращается в производственный цикл). Собранная с поверхности флотомашины пульпа (пена) сгущается и фильтруется. В случае медно-никелевых руд полученный концентрат подвергается второй селективной флотации, при которой медь флотируется с получением медного концентрата с низким содержанием никеля и отдельного никелевого концентрата, каждый из которых затем перерабатывается отдельно. Если перерабатывалась никелевая руда (без существенного содержания меди), то процесс включает только первый этап. Медный и никелевый концентрат далее перерабатывают отдельно, процесс дальнейшей переработки медного концентрата более детально описан в следующей статье. В результате флотационного процесса получают никелевый (флотационный) концентрат, который содержит от 6% до 12% никеля.
Плавка (smelting) -следующий элемент технологического процесса, с помощью которого никелевый концентрат преобразуют в файнштейн (matte). Никелевые концентраты можно выщелачивать серной кислотой или аммиаком, или их можно сушить и плавить во взвешенном состоянии и ваннах, как в случае с медью. Разберем здесь только второй вариант. Взвешенная плавка (flash smelting) является наиболее распространенным способом плавки, второй вариант - электроплавка (electrosmelting). При взвешенной плавке сухой концентрат, содержащий менее 1% влаги, сжигается в специальной печи с помощью подогретого воздуха, обогащенного кислородом (30–40% кислорода) или с помощью чистого кислорода. Железо и сера окисляются. Теплота, образующаяся в результате экзотермических реакций, достаточна для плавления концентрата, в результате чего образуется жидкий штейн (matte, смесь никеля, серы и железа, где доля никеля составляет до 45%) и жидкий шлак. На втором этапе расплавленный штейн помещается в конвертерную печь, где из него удаляют железо и серу (после этой операции штейн содержит от 70% до 75% никеля). Этот результат достигается путем инъекции воздуха или кислорода в расплавленную ванну со штейном. На выходе процесса получается файнштейн (matte, смесь никеля и серы), диоксид серы и оксид железа. Два последних представляют собой шлак и удаляются (впрочем, очень часто железный шлак также содержит кобальт, в этом случае он подвергается дальнейшей обработке с целью получения этого ценного металла).
Последний этап технологического процесса - аффинаж (refining). В рамках данного процесса файнштейн преобразуют в аффинированный никель. Может использоваться несколько способов рафинирования, но чаще всего применяют метод обжига в псевдоожиженном слое (fluid bed roasting technique). Электрические элементы, оснащенные инертными катодами, удаляют последние примеси из никеля, в результате чего получается никель высокого качества (99.9% чистого никеля). В качестве электролитов используются растворы серной кислоты или, реже, хлоридные растворы. Процесс аффинажа зачастую осуществляется специализированными аффинажными заводами, а не производителями никеля. Важными побочными продуктами этого процесса являются металлы платиновой группы (платина, палладий), а также золото и серебро.
Из руд сульфидных месторождений обычно получают чистый никель (99.9%), который используется как при производстве нержавеющей стали, так и при производстве батарей.
Производство никеля из латеритных руд
Латериты содержат много воды (от 35 до 40 процентов) в виде влаги и химически связанной в виде гидроксидов. Процесс сушки позволяет избавиться от свободной влаги; химически связанная вода удаляется в восстановительной печи.
Далее необходимо восстановить оксид до металлического никеля. Являясь оксидами, латериты не поддаются обычным процессам обогащения (таким как флотация), поэтому приходится плавить большие объемы руды без предварительного преобразования рудной массы в металлические концентраты. Кроме того, такие руды не содержат в себе значительного топливного компонента, поэтому для достижения необходимой температуры плавки требуется использовать внешний источник энергии. Плавка (smelting) руд в электрических печах (electric furnace) большой мощности является стандартным методом для производства никеля из латеритных руд. Таким образом, производство латеритного никеля является очень энергоемкой технологией.
На некоторых заводах при процессе плавки в печь добавляют серу, что позволяет получить на выходе файнштейн (matte). Файнштейн в дальнейшем можно перерабатывать по аналогии со файнштейном, полученным из сульфидных руд. Однако большинство заводов по выплавке латерита производят сырой ферроникель, который, после очистки от примесей (кремний, углерод и фосфор) продается в качестве легирующей добавки при производстве нержавеющей стали.
Основные составляющие себестоимости производства никеля
Себестоимость производителей никеля относительно равномерно распределена между расходами на оплату труда, амортизацией оборудования, расходами на химические реагенты, топливо и энергию. В себестоимости никеля преобладают переменные расходы - что в целом типично для горнодобывающих предприятий. На этапе добычи расходы зависят от объема извлекаемой руды (а также вскрыши в случае открытого способа добычи), на последующих этапах производства - от объема содержащегося в руде никеля.
Как правило, прямая производственная себестоимость у производителей никеля из сульфидных руд выше, чем у производителей никеля из латеритных руд. Это связано в первую очередь с более сложным и длительным технологическим процессом (наличием дорогостоящего процесса плавки при переработке сульфидных руд). Однако производство никеля из сульфидных руд обычно также сопровождается получением большого количества ценных побочных продуктов (палладий, платина, золото, серебро, кобальт), в результате чего чистые производственные расходы (за вычетом выручки от реализации побочных продуктов) могут оказаться даже ниже. С учетом более высоких цен на чистый никель (см раздел Прогнозирование выручки и ценообразование), это обеспечивает более высокую рентабельность компаний, производящих никель из сульфидных руд.
Капитальные расходы
Расходы на геологоразведку у производителей никеля обычно относительно не существенны. Поэтому основные капитальные расходы компании несут на этапе запуска месторождения в эксплуатацию. Основным компонентом капитальных расходов являются расходы на строительство горно-обогатительного комплекса, комплекса по плавке и электролизу, обустройство инфраструктуры месторождения (в первую очередь линий электропередач и транспортной инфраструктуры для транспортировки материалов и реагентов). Доля стоимости оборудования в общих капитальных расходах обычно не столь существенна.
Основной составляющей поддерживающих капитальных расходов являются затраты на горную технику (в первую очередь, горные самосвалы, если применяется открытый способ добычи, либо на шахтную технику) и оборудование обогатительных фабрик, которые требуется менять один раз в 7-10 лет, а также расходы на ремонт производственного оборудования.
Прогнозирование выручки и ценообразование
Торговля никелем, как и многими другими металлами, происходит в основном на Лондонской бирже металлов (LME). Цены этой биржи используются в качестве эталона при заключении контрактов на поставку никеля. Никель, торгуемый на LME - это никель 1 класса, т.е. слитки, содержащие 99.9% никеля. Ферроникель и никелевый чугун торгуются со скидкой по отношению к никелю 1 класса (скидка на никелевый чугун составляет около 15%). Никелевый лом (nickel scrap) торгуется со скидкой около 8%.
Наличие ферроникеля и никелевого чугуна сдерживает рост цен на никель 1 класса - когда цены резко повышаются, потребители начинают массово переходить на ферроникель и никелевый чугун (в структуре производства нержавеющей стали начинают преобладать менее качественные сорта этого продукта). Это стабилизирует цены на никель. При низких ценах, наоборот, потребители начинают увеличивать объем потребления никеля 1 класса и переходить на более высококачественные марки стали, что способствует росту цен. Ферроникели и никелевый чугун начали активно применяться в 2010-е - в первую очередь в Китае, что способствовало существенному снижению мировых цен на никель:
Механизм образования цен на никель
Таким образом, ценовой механизм сегодня работает исходя из той логики, что никель 1 и 2 класса - близкие товары-заменители. Это возможно в текущих условиях, когда большая часть производимого в мире никеля используется для изготовления нержавеющей стали. Однако большинство аналитиков прогнозируют резкий рост сегмента энергетических батарей, для производства которых подходит только никель 1 класса. Если доля этого сегмента в мировом потреблении никеля вырастет, то никель 1 класса и никель 2 класса будут рассматриваться как отдельные товарные группы. Для каждой из них будет формироваться отдельная цена (исходя из собственного баланса спроса и предложения на каждый товар) и взаимосвязь между ценами на никель 1 и 2 класса потеряется. Скорее всего, цена на никель 1 класса будет существенно выше, принимая во внимание тот факт, что он производится преимущественно из сульфидных руд, объем предложения которых ограничен (запасы латеритных руд существенно выше).
При прогнозировании выручки никелевых компаний на основе информации об их резервах важно также учитывать, что не весь никель, содержащийся в резервах, может быть извлечен. Как правило, около 20% никеля остается в отходах (хвостах) металлургического производства и не может быть использовано для производства готовой продукции.
Основные участники никелевого рынка
Крупнейший производитель никеля из сульфидных руд - Россия. Почти 100% российского производства приходится на одного производителя - компанию "Норильский Никель". Компания работает с месторождениями медно-никелевых руд, из которых производит большое количество металлов, но в первую очередь - медь, никель, палладий и платину. При этом никель занимает лишь третье место в структуре её выручки.
Крупнейший производитель ферроникеля и никеля из латеритных руд - Новая Каледония - небольшое островное государство к востоку от Австралии. Крупнейшие производители никелевого чугуна из низкосортных латеритных руд - Филиппины и Индонезия.
Крупнейший в мире производитель никеля - бразильская компания Vale. Она добывает никель как из сульфидных руд (активы в Канаде), так и из латеритных руд (активы в Бразилии и Индонезии). При этом основу её бизнеса составляет производство стали и гораздо меньший объем выручки приходится на никель и медь. В целом, это типично для производителей никеля - многие из них получают основную выручку от производства других металлов.
Дополнительные источники информации и статистики по никилиевой отрасли
Институт Изучения Никеля - большой объем информации по технологиям, используемым при производстве никеля, основным разновидностям этого металла и способам его применения.
National Minerals Information Center - большой объем информации от Национальной Геологической службы США (USGS) по всем основным видам полезных ископаемых. Содержит оценку резервов полезного ископаемого в мире, информацию о структуре мирового производства, способах применения и производства, основных заменителях. Также содержит информацию о производстве, потреблении и складских запасах полезных ископаемых в США.
Почему одни страны, города или компании добиваются экономического успеха, а другие - вынуждены влачить жалкое существование? Почему экономический рост такой слабый, а неравенство доходов все выше? Как новые технологии могут изменить глобальный экономический ландшафт? Присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте, чтобы получать больше информации о долгосрочных трендах в экономике и бизнесе.
