占中國(guó)鋰資源八成的鹽湖，能否成為鋰電安全的救星

電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)是中國(guó)近十年扶持力度最大的行業(yè)，可能沒(méi)有之一（整車(chē)國(guó)補(bǔ)、地補(bǔ)、電池補(bǔ)貼、免購(gòu)置稅、免消費(fèi)稅、雙積分、車(chē)輛牌照等等）。如此大力扶持最重要的兩個(gè)原因：

一個(gè)是燃油車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱核心技術(shù)落后太多，希望換賽道競(jìng)爭(zhēng)；

另一個(gè)是石油嚴(yán)重依賴進(jìn)口，且與美元強(qiáng)綁定，一定程度上具有能源安全風(fēng)險(xiǎn)。

出發(fā)點(diǎn)雖好，但解決問(wèn)題往往很難做到十全十美。尤其電池上游所需的部分原材料為鋰、鎳、鈷等稀有金屬，如果這些稀有金屬像石油一樣嚴(yán)重依賴進(jìn)口的話，則中國(guó)汽車(chē)的能源安全問(wèn)題依然未得到解決。而說(shuō)到鋰電池上游最重要的稀有能源——自然是非“鋰”莫屬。

璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，隨著各國(guó)對(duì)動(dòng)力電池上游鋰、鎳、鈷等稀有金屬資源保護(hù)上升到國(guó)家能源安全高度，大量進(jìn)口鋰礦的難度和風(fēng)險(xiǎn)快速增加，中國(guó)境內(nèi)鋰資源的高效開(kāi)發(fā)才是真正的有效保障。而從國(guó)內(nèi)資源稟賦來(lái)看，鹽湖提鋰是中國(guó)實(shí)現(xiàn)鋰資源自主可控的唯一希望，具有極高的投資價(jià)值和戰(zhàn)略意義。

一

中國(guó)鋰資源進(jìn)口依賴度高達(dá)七成，

國(guó)內(nèi)鋰資源約八成以鹽湖形式存在

根據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局USGS，截至2021年，全球鋰資源潛力總量8900萬(wàn)噸（金屬鋰當(dāng)量），64%以鹵水形式存在，其中已探明的儲(chǔ)量為2200萬(wàn)噸，中國(guó)鋰儲(chǔ)量排名世界第六。

雖然儲(chǔ)量潛力不低，但中國(guó)過(guò)去幾年的鋰資源進(jìn)口依賴度卻超過(guò)了70%，主要進(jìn)口國(guó)為澳大利亞及南美。雪上加霜的是，加拿大政府于11月2日發(fā)表聲明，根據(jù)《加拿大投資法》（ICA）相關(guān)條例及國(guó)家安全，命令剝離外國(guó)公司對(duì)加拿大關(guān)鍵礦產(chǎn)公司的投資。三家中國(guó)公司藏格礦業(yè)、盛新鋰能、中礦資源均被告知須在90日內(nèi)放棄相關(guān)礦產(chǎn)投資合同，將鋰礦“卡脖子”事件上升至國(guó)家維度。

無(wú)獨(dú)有偶，合計(jì)擁有全球過(guò)半鋰資源的南美三國(guó)（阿根廷、玻利維亞、智利）近期正草擬文件，計(jì)劃建立鋰礦價(jià)格聯(lián)盟（“鋰佩克”），企圖復(fù)制中東對(duì)原油的掌控力。解決電動(dòng)車(chē)上游的能源安全問(wèn)題對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)已是迫在眉睫。

最佳的破局方法無(wú)疑是高效開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)鋰資源，尤其考慮到中國(guó)鋰儲(chǔ)量占全球6%，具有不錯(cuò)的資源潛力。根據(jù)國(guó)家自然資源部《中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告2019》，國(guó)內(nèi)鹵水鋰潛在資源量為9250萬(wàn)噸（以氯化鋰計(jì)），硬巖鋰礦的潛在資源量為878 萬(wàn)噸（以鋰輝石計(jì)），鹵水鋰占比高達(dá)91.3%。鹵水鋰資源主要分為鹽湖鹵水、油田水、海相深部鹵水、地?zé)猁u水等形式，其中鹽湖鹵水占絕對(duì)大頭，約占中國(guó)鋰儲(chǔ)量的80%，且不同鹵水的提鋰工藝上具有一定通用性。雖然目前相比固體鋰礦，鹽湖提鋰具有提鋰周期長(zhǎng)、偏遠(yuǎn)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施落后限制工業(yè)化生產(chǎn)等弊端，但隨著很多新技術(shù)在鹽湖提鋰領(lǐng)域投入使用，此前諸多掣肘因素將得到解決。

二

中國(guó)鹽湖品位不及南美，

需要新型提鋰技術(shù)

01南美鹽湖品位高，多采取鹽田蒸發(fā)沉淀法

鹽湖鹵水主要形成于高海拔地區(qū)干旱、半干旱氣候的封閉盆地，地下熱泉或河流將鋰資源長(zhǎng)期匯聚帶入。南美洲鹽湖鋰離子濃度高，且鎂鋰比低，因此多采用技術(shù)簡(jiǎn)單的沉淀法工藝。

沉淀法主要依靠太陽(yáng)能蒸發(fā)，對(duì)淡水消耗少，但是需建鹽田將原鹵水曬至老鹵水實(shí)現(xiàn)鋰離子富集，該過(guò)程耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)（18-24個(gè)月），且在鹽田期間由于析出、夾帶、滲漏等原因，超過(guò)40%的鋰會(huì)滲入到泥土中，既浪費(fèi)鋰資源，也對(duì)環(huán)境造成破壞。沉淀法未來(lái)將被更加先進(jìn)、環(huán)保的提鋰技術(shù)所取代。

中國(guó)的鹽湖鹵水集中在青海、西藏地區(qū)。青海鹽湖屬于高鎂鋰比、低鋰離子濃度（甚至超高鎂鋰比）的鹽湖鹵水，過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，鋰主要作為鉀、硼的副產(chǎn)品。由于早期已建成大規(guī)模的鉀肥產(chǎn)能，因此具備鹽田、基礎(chǔ)設(shè)施、能源成本、物流運(yùn)輸方面的配套優(yōu)勢(shì)；在高鎂鋰比鹵水提鋰的技術(shù)難題實(shí)現(xiàn)突破后，青海鹽湖的提鋰產(chǎn)能目前正處于快速增長(zhǎng)期。

相比之下，西藏鹽湖項(xiàng)目的鋰離子濃度普遍更高，且擁有地表鹵水（青海為晶間鹵水），礦區(qū)的淡水資源也更加充裕，但由于電力系統(tǒng)薄弱、高海拔條件艱苦（裝置也需要額外磨合）、以及嚴(yán)苛的環(huán)保要求，目前階段尚未得到全面開(kāi)發(fā)，主要是在樹(shù)立個(gè)別的“示范工程”。

而位于青海、四川、湖北的深層鹵水和油田鹵水目前均處于勘探、試驗(yàn)階段，資源潛力大，但打鉆成本、抽鹵的持續(xù)性、尾鹵能否回注、綜合利用的可行性是制約此類(lèi)資源商業(yè)化開(kāi)采的掣肘。

02“吸附+膜”法具有最佳發(fā)展前景

想要從鹽湖中提鋰，面臨的核心問(wèn)題是“鎂鋰分離”，由于二者在元素周期表中呈特殊對(duì)角線關(guān)系，故而化學(xué)性質(zhì)相近，分離難度大。目前多種新型提鋰技術(shù)路線在并行發(fā)展，其中吸附法結(jié)合膜法工藝具有很強(qiáng)的適用性，并且具有實(shí)現(xiàn)原鹵提鋰的潛力，發(fā)展前景最佳。

吸附法是利用對(duì)鋰離子有較高選擇性的材料（吸附劑）來(lái)捕獲鋰離子，再使用一定溶劑將鋰離子解吸下來(lái)，達(dá)到鋰離子與其他雜質(zhì)離子分離的目的。目前主流吸附劑有鋁系、錳系、鈦系三種，同時(shí)三川能材、泰利信等企業(yè)在開(kāi)發(fā)性能更好的新型吸附劑。

吸附容量（單位吸附劑吸附物質(zhì)的最大量，與吸附劑表面積、孔隙大小有關(guān)）、循環(huán)壽命（吸附劑的損耗程度，通常用溶損率衡量）與造粒工藝（設(shè)計(jì)思路是盡可能擴(kuò)大鹵水與吸附劑的接觸表面積，降低密度，從而提高吸附性能）是衡量吸附劑的核心指標(biāo)，也是吸附劑的技術(shù)壁壘所在。

吸附+膜法也是目前嘗試原鹵提鋰最成功的技術(shù)路線，其典型的提鋰工藝流程如下所示：

膜材料是原鹵提鋰工藝所涉及的另一個(gè)核心材料，膜分離的本質(zhì)是物理法，即通過(guò)壓力、利用膜的孔徑大小實(shí)現(xiàn)不同物質(zhì)的分離，鹽湖提鋰中鎂鋰分離的部分常選擇孔徑更小的納濾膜、RO反滲透膜，且會(huì)用到多種膜的梯度耦合來(lái)分離2價(jià)和多價(jià)離子。

目前納濾、RO反滲透等高端有機(jī)膜被美日兩國(guó)占據(jù)主導(dǎo)地位，國(guó)內(nèi)雖然有產(chǎn)品推出，但在滲透量、抗污染、耐氧化和成本等關(guān)鍵指標(biāo)仍全面落后。

除了傳統(tǒng)有機(jī)膜外，核孔膜（使用重離子加速器制備）由于孔徑均勻，不易堵塞，理論上也可用于鋰離子分離的反滲透工作，但距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還需一段時(shí)間。

三

鹽湖提鋰是系統(tǒng)性工程，

做優(yōu)需要產(chǎn)業(yè)鏈know-how積淀

由于鹽湖是處于動(dòng)態(tài)流動(dòng)的（無(wú)論晶間鹵水、深層鹵水還是地表鹵水），而非固體鋰礦靜態(tài)存在。因此高質(zhì)量的鹽湖提鋰不僅僅需要提鋰技術(shù)的單一方向突破，還需要厘清鹽湖生態(tài)、湖水循環(huán)的機(jī)理，涉及地質(zhì)、化工/濕法冶金、環(huán)境工程的跨學(xué)科集成能力。如鹽湖循環(huán)的水文模型、鹵水抽取與淡水水位的關(guān)系、抽鹵井和觀測(cè)點(diǎn)的布局、吸附后脫附液的回注位置、防洪設(shè)計(jì)等因素均需要Know-how。鹽湖提鋰的整體開(kāi)發(fā)難度要高于固體鋰礦（固體鋰礦的技術(shù)難點(diǎn)集中在提鋰工藝）。

圍繞鹽湖提鋰電產(chǎn)能建設(shè)，主要的技術(shù)服務(wù)環(huán)節(jié)包括：工藝包設(shè)計(jì)、提鋰材料開(kāi)發(fā)（吸附劑、膜、萃取劑等）、專(zhuān)用裝置的供應(yīng)、工程設(shè)計(jì)/建設(shè)/運(yùn)營(yíng)等。其中，關(guān)鍵工藝包的設(shè)計(jì)、提鋰材料（吸附劑、膜）的開(kāi)發(fā)最具含金量?；谏鲜鲈?，璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，掌握提鋰材料核心技術(shù)，并且開(kāi)發(fā)了配套的工藝包，可以提供“材料+裝置”的綜合解決方案的企業(yè)可以獲得鹽湖提鋰行業(yè)最高的附加值，投資價(jià)值和競(jìng)爭(zhēng)力最佳。

四

中國(guó)鹽湖提鋰技術(shù)全球領(lǐng)先，

有望技術(shù)出口搶占海外市場(chǎng)

“吸附+膜”的提鋰工藝可以與沉淀法結(jié)合，如在沉淀后的老鹵中使用，進(jìn)一步提升效率。再加上極其稀缺的原鹵提鋰能力，在境外鹽湖提鋰市場(chǎng)大有可為。國(guó)外目前已開(kāi)發(fā)的鹽湖大多屬于本身資源稟賦好，鎂鋰比低的鹽湖，因此國(guó)外企業(yè)對(duì)于通用型原鹵提鋰技術(shù)的嘗試和突破落后于國(guó)內(nèi)企業(yè)。這為國(guó)內(nèi)鹽湖提鋰公司贏得了一個(gè)非常難得的時(shí)間窗口，可以通過(guò)在國(guó)內(nèi)青海、西藏鹽湖提鋰經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)向海外拓展，依靠技術(shù)先進(jìn)性搶占市場(chǎng)。

美國(guó)Lilac公司開(kāi)發(fā)了離子交換技術(shù)進(jìn)行直接提鋰，并于阿根廷Kachi鹽湖投產(chǎn)，是國(guó)外為數(shù)不多做新型提鋰技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的企業(yè)。

12月14日，全球鋰價(jià)風(fēng)向標(biāo)——澳大利亞鋰礦商皮爾巴拉完成了第13次鋰精礦拍賣(mài)，成交價(jià)為7505美元/噸，折合生產(chǎn)成電池級(jí)碳酸鋰的成本約為54.9萬(wàn)元/噸。隨著全球各國(guó)對(duì)鋰資源的高度重視，以及中國(guó)公司海外不計(jì)成本的高價(jià)買(mǎi)礦，單純依靠固體鋰礦則很難想象碳酸鋰的價(jià)格會(huì)落回低位。因此，鹽湖提鋰可能不僅是中國(guó)鋰電安全的唯一希望，也是全球鋰鹽實(shí)現(xiàn)親民價(jià)格的唯一希望。

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迄今璞躍中國(guó)已服務(wù)100余家行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，累計(jì)孵化加速1700余家創(chuàng)業(yè)公司，并投資了包括ApplyBoard、AutoX、非夕科技、縱行科技、銀基安全、大界機(jī)器人、海飛科、Authing、優(yōu)時(shí)科技等超過(guò)150家科技創(chuàng)新企業(yè)。

審核編輯 黃昊宇