镍产品碳排放量的核算:镍产品单位碳排放量在10-16吨二氧化碳当量,仅次于铝,为有色金属中单位产品碳排量第二高的金属。
1. 火法冶炼高镍铁:基于宝钢德盛和福建鼎信等单位编制的方法,我国红土镍矿冶炼高镍铁的碳排放系数为16.12,即每生产1实物吨高镍铁排放16.12吨二氧化碳,烧结、高炉和矿热炉三道工序分别占高镍铁生产过程碳排放量的12%、53%和35%。海外镍生产企业的实践结果与国内的排放标准相近,Eramet火法生产FeNi和NPI的碳排放系数为16,其中矿石冶金占47%,电力占32%,燃料占17%。
2. 湿法生产精炼镍:基于金川集团、新疆有色、吉恩镍业等单位编制的方法,国内硫化镍矿生产精炼镍的碳排放系数为10.19,备料、熔炼和吹炼环节碳排放量占60%,高镍硫精炼至电解镍占总能耗的40%。海外企业Sherritt湿法生产精炼镍的碳排放系数为10.53。
3. 火法生产精炼镍:海外镍生产企业BHP以火法生产精炼镍的碳排放系数为12.86,其中燃料消耗占70%,电力消耗占30%。
镍产品碳排放量的比较:
1. 镍铁的碳排放量高于精炼镍。从实物吨角度来看,生产镍铁的碳排放系数高于精炼镍,而且镍铁中含镍量远低于电解镍的含镍量,如果我们计算每个金属吨镍的碳排放量,那么镍铁的碳排放量将是电解镍的16倍以上。
2. 精炼镍生产中火法工艺的碳排放成本高于湿法工艺。以海外的火法项目碳排放系数12.86,湿法项目碳排放系数10.53为例,火法和湿法工艺按照每生产一吨电解镍差异2.33吨二氧化碳,2021年1-5月,欧盟市场排放配额均价为41.9欧元/吨计算,海外生产火法和湿法的碳排放成本差异为97.627欧元/吨(760人民币元/吨)。
3. 国外生产镍产品的碳排放成本远高于国内。国内外碳排放权价格差异较大,2021年1-5月,天津碳排放市场均价为25.57元/吨,欧盟市场排放配额均价为41.9欧元/吨,按照每吨镍产品排放10吨二氧化碳计算,海外每生产一吨镍产品的碳排放成本比我国高出3000元/吨。
碳排放权实施初期以免费配额为主,对镍生产成本的影响较小,随着配额有偿化将抬升镍生产企业的生产成本,按照全额征收碳排放计算,一吨镍铁碳排成本为412元/吨,一吨电解镍的碳排成本为261元/吨,对镍铁生产企业的利润影响较大。
在碳中和、碳达峰的背景下,生产企业适应低碳转型之路。对于镍的供应商来说,其与电力、钢铁、电解铝等行业相同,在电解镍、FeNi和NPI等镍产品的生产过程中释放大量温室气体,但是镍与这些高耗能的品种亦不同,碳减排对镍既是挑战,又是机遇。一方面,供应端可能受到碳排放的总量约束,无偿碳排放向有偿碳排放过渡中亦会催生成本压力;另一方面,得益于新能源汽车需求与高镍电池的转型,释放大量对镍的新增需求。
我们将在镍碳中和系列报告中,分别阐述在镍在碳减排背景下的碳排核算、碳成本和供应变局,以及在新能源背景下,电动汽车渗透以及电池技术路线变革对镍需求的影响。
01 国内:镍生产能耗的行业标准及产业链概况
在镍产品的生产过程中,碳排放的核算范围有3处。范围1为生产过程的直接排放,主要是经营资产的运货卡车消耗的燃料排放,以及经营过程中生产煤炭的排放。范围2是外购燃料的间接排放,包括购买电力、蒸汽、热量或冷却产生的间接排放。范围3为上下游的间接排放,主要包括上游购买的货物和服务、燃料和能源、上游运输和配送、商务旅行、员工通勤和下游运输和配送、下游客户加工所购镍产品的排放。全球对碳排放的核定边界思路吻合,碳排放企业均以此思路核算碳排放量,为我们进行跨国对比提供基础。
1.1 红土镍矿冶炼高镍铁的碳排放系数为16.12
以红土镍矿为原料冶炼不锈钢过程中,高镍铁的单位产品综合能耗核算为6200千克标准煤,每生产1实物吨高镍铁排放二氧化碳16.12吨,该核算结果基于宝钢德盛和福建鼎信等单位编制的方法。
高镍铁的碳排放量的核算分为三段工序。第一,烧结工序从烘干、石灰混拌、熔剂、燃料破碎开始,经配料、原料运输、工艺过程混料、烧结机、烧结矿破碎、筛分等到成品烧结矿皮带机离开烧结工序为止,烧结工序下烧结矿的单位能耗为150千克标准煤。烧结矿按照1.6%品位,高镍铁按照8%品位换算,烧结工序下高镍铁的单位能耗约为750千克标准煤。
第二,高炉工序包括原燃料供给、鼓风、热风炉、煤粉干燥及喷吹、高炉本体、冲渣等工艺,高炉工序后低镍铁的单位能耗为650千克标准煤,与烧结矿换算公式一致,高镍铁在高炉工序的单位能耗约为3250千克标准煤。
文章来源:《世界有色金属》 网址: http://www.sjysjs.cn/zonghexinwen/2021/0610/1094.html
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