中國儲能網(wǎng)訊：世界啟動了一場爭奪鋰資源的戰(zhàn)爭，鋰被稱為“白色石油”，成為石油和稀土之后的下一個資源王者。
工業(yè)級和電池級碳酸鋰出廠價走勢圖（單位：萬元/噸）
從2016年的1月份到3月份，短短3個月，國內(nèi)碳酸鋰從4萬漲到了十七八萬。據(jù)同花順iFind數(shù)據(jù)顯示，最新截至2016年8月8日，工業(yè)級碳酸鋰報價12.5萬元/噸，電池級碳酸鋰報價13.5萬元/噸。推動碳酸鋰暴漲的這只“無形的手”究竟是資源枯竭，還是需求暴增？
從全球鋰礦產(chǎn)量與需求量看出，全球鋰總需求量不斷上漲。鋰資源從供大于求到供不應(yīng)求，到達(dá)2020年，鋰總需求量與鋰產(chǎn)量持平，甚至可能出現(xiàn)鋰資源不足。鋰資源都用到什么應(yīng)用，導(dǎo)致需求量大漲？
鋰行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，再次明確了新能源汽車的戰(zhàn)略地位，到2020年，要實(shí)現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬輛以上，累計產(chǎn)銷超過500萬輛。結(jié)合鋰行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，剛剛過去的2016年，鋰電企業(yè)利潤大幅增長，鋰電產(chǎn)業(yè)景氣度持續(xù)高漲，鋰電行業(yè)投資并購呈現(xiàn)井噴態(tài)勢，行業(yè)整合趨勢明顯。新能源汽車在國家政策的保駕護(hù)航下蓬勃發(fā)展，碳酸鋰的需求量自然不斷攀升。那么，全球鋰資源有多少？足夠應(yīng)對碳酸鋰暴漲的需求嗎？
鋰礦分類
全球鋰礦可分為鹵水型和硬巖型兩大類，66%存在于鹵水當(dāng)中，34%存在于礦石中。
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2016年最新統(tǒng)計，世界已查明的鋰資源量約4099萬噸，儲量約1400萬噸。從分布來看，主要分布在南美洲和亞洲（約70%），重要富集地為南美洲“鋰三角”（玻利維亞、阿根廷、智利）。
在全球巨大的鋰資源面前，中國的鋰資源情況又是如何？
我國是世界第五大鋰資源國，查明金屬鋰資源儲量540萬噸，預(yù)測資源潛力1760萬噸，多分布在青藏高原生態(tài)脆弱地區(qū)。截至2015年底，我國共有鋰礦區(qū)73處，其中硬巖鋰59處、鹵水鋰14處，鹵水鋰礦占70%以上。
鋰礦資源儲量的各省排序圖
雖然擁有豐富的資源儲量，但我國鋰產(chǎn)品加工原料對外依存度很高。其中，進(jìn)口鋰輝石加工占比66%；進(jìn)口高濃度鹵水加工占比18%。以鋰輝石為例，2014年，進(jìn)口量為33萬噸，國內(nèi)產(chǎn)量僅約2萬噸，資源嚴(yán)重依賴進(jìn)口。雖然我國西藏、青海就有鹵水，但國內(nèi)鋰加工企業(yè)需要從南半球運(yùn)鹵水來生產(chǎn)碳酸鋰。我國鋰資源含量居世界第五，為何碳酸鋰還大量依賴進(jìn)口？
其中原因主要有以下幾點(diǎn)：
1.技術(shù)難度大。雖然我國鹽湖鋰儲量豐富，但是大部分較分散不利于大規(guī)模開采，且鎂鋰比較高，加工難度較高。我國從鹽湖中提取鋰的技術(shù)難度要比國外大很多，這也是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)不得不從國外進(jìn)口原材料的根本原因。
2.優(yōu)秀人才不足。我國鹽湖多在西部地區(qū)，自然環(huán)境相對于中東部地區(qū)來說較為惡劣，不利于優(yōu)秀人才的引進(jìn)。
3.物流成本高。在交通方面，雖然有蘭新高鐵、青藏鐵路以及京藏高速等交通運(yùn)輸網(wǎng)，但相對于東部沿海地區(qū)物流成本仍然要高許多。
中國鋰資源面臨重重困難，卻不能阻擋國人在研發(fā)創(chuàng)新上的步伐。
上世紀(jì)90年代，中科院青海鹽湖研究所的科研團(tuán)隊不斷嘗試探索，經(jīng)過多年攻關(guān)，在青海鋰業(yè)有限公司的大力支持和協(xié)作下，完成了“高鎂鋰比鹽湖提鋰關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”。時隔十余年，這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，不僅給企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且為青海打造千億鋰電產(chǎn)業(yè)基地奠定了基礎(chǔ)。近日，中科院青海鹽湖研究所“高鎂鋰比鹽湖提鋰關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”專利技術(shù)以4000萬元普通許可給青海東臺吉乃爾鋰資源股份有限公司和青海鋰業(yè)有限公司兩家公司，創(chuàng)下了青海省單項(xiàng)專利許可費(fèi)的最高紀(jì)錄。
扎布耶鹽湖研發(fā)出鹽梯度太陽池提鋰和提純技術(shù)，碳酸鋰純度可達(dá)到99.6%。相關(guān)項(xiàng)目于2006年正式投產(chǎn)后，扎布耶鹽湖成為我國第一個鋰產(chǎn)業(yè)化鹽湖，科技日報評論“這標(biāo)志著中國首次實(shí)現(xiàn)了在鹽湖中提鋰的工業(yè)化生產(chǎn)，并成為由高成本的硬巖提鋰轉(zhuǎn)化為低成本鹽湖提鋰的里程碑”。
近日，比亞迪出資2.45億，在青海成立新公司開發(fā)鹽湖鋰資源。比亞迪在鹽湖提鋰吸附劑制備技術(shù)上取得重大突破，掌握了從鹽湖鹵水中提鋰的鋰吸附劑的制備技術(shù)，該科研突破是鹽湖商業(yè)化提鋰的關(guān)鍵。
電池級碳酸鋰能否走上“中國造”的道路？在提鋰之路，我國技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在哪里呢？
硫酸法
礦石提鋰技術(shù)較為成熟穩(wěn)定，大多采用硫酸法。礦石提礦一般對礦石進(jìn)行爆破，研磨成鋰精礦，在通過酸處理等一系列步驟得到碳酸鋰成品。齊天鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)就是采用此工藝。
為了避免上世紀(jì)80年代SQM操縱市場鋰鹽價格、重蹈硬巖型公司紛紛倒閉的覆轍，特別要加強(qiáng)鹽湖型鋰鹽的研發(fā)工作，解決鎂鋰比高的這個世界性難題。
西藏礦業(yè)、西部礦業(yè)集團(tuán)、鹽湖股份、SQM、FMC和美國雅寶等公司掌握著全球著名的鹽湖，不同鹽湖，鎂鋰比值也有很大的差別，運(yùn)用的開采工藝也會“因湖而異”。下表是全球已開發(fā)的著名鹽湖提鋰技術(shù)。
全球已開發(fā)的著名鹽湖提鋰技術(shù)
鹽湖提鋰主要采取以下幾種方法：
電滲析法
通過電力驅(qū)動，使得最小的離子通過膜，剩下的離子都隔絕在膜的另一邊。鎂離子在膜上面的吸附、粘接，以及鎂離子在膜的通過率都會影響到整個生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。電滲析法需要解決的最核心問題在于隔離鎂。
萃取法
堿金屬離子屬于硬酸，能與硬堿形成穩(wěn)定的配合物。根據(jù)這一性質(zhì)，利用萃取法可以達(dá)到提鋰的目的?，F(xiàn)在核心問題是萃取劑、萃取基和耐腐蝕材料等這幾個方面進(jìn)行研發(fā)，滿足現(xiàn)萃取法的要求，通過萃取、反萃液，先得到高純的氯化鋰，再進(jìn)行萃化，最終得到碳酸鋰。
目前我國有兩個不同的鹽湖，針對相同類型的鹽湖資源用萃取法技術(shù)提取氯化鋰。
在西臺的鹽湖使用中國科學(xué)院的技術(shù)，目前已經(jīng)完成9999的氯化鋰生產(chǎn)線并立項(xiàng)，2017年動工、2018年完工，國內(nèi)第一條明確提出電池級碳酸鋰的生產(chǎn)線，是第一個提出電池級碳酸鋰1萬噸生產(chǎn)線的地方。
另外一個鹽湖，有色萃取行業(yè)的專家們介入，目前建了1000噸的氯化鋰生產(chǎn)線，純度大約為95%左右，生產(chǎn)一些普通碳酸鋰。
沉淀法
通過濃縮結(jié)晶或碳化來進(jìn)行沉淀，純度相對低，后續(xù)還需要輔助廠家或者是二級廠家來進(jìn)行加工，滿足電池材料的需求。
中國是個多鹽湖的國家，但其中大部分較分散不利于大規(guī)模開采，且鎂鋰比較高。國外能夠利用經(jīng)典的沉淀法從鹵水中大規(guī)模開采鋰，一個重要的原因是鹵水中鎂鋰比較低或者不含鎂。經(jīng)典的沉淀法不適合（西藏扎布耶鹽湖等除外）從中國絕大部鹽湖鹵水中提鋰，主要原因有：1）該法要求鹵水中Li+質(zhì)量濃度大于0.5g/L，而中國大部分鹽湖鹵水低于此值；2）該法要求鹵水中Ca2+和Mg2+含量不能太高，尤其是Mg2+不能太高，而中國大部分低鋰鹽湖中Ca2+和Mg2+含量普遍較高；3）該法要求干旱、降雨量少、日照時間長、年蒸發(fā)量大的特殊地理?xiàng)l件，但中國內(nèi)地的鹽湖多不能滿足此要求。
下圖為智利Atacama鹽湖生產(chǎn)碳酸鋰工藝流程：
吸附法
無機(jī)離子吸附法是利用無機(jī)離子吸附劑對Li+有較高的選擇性和特定的記憶效應(yīng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)從稀溶液中選擇提鋰的方法。如今吸附法的技術(shù)難度一直沒有完全突破。目前吸附法主要應(yīng)用于鋰含量、濃度最低的一些鹽湖，比如察爾汗鹽湖，其鎂鋰比高達(dá)1800倍，原鹵當(dāng)中鋰離子濃度只有30ppm左右。這個辦法到去年年底總共也就生產(chǎn)了1500噸左右，現(xiàn)在實(shí)際上也是全世界最大的一個吸附法的生產(chǎn)能力。
比亞迪和吸附法的廠家藍(lán)科鋰業(yè)開展新一輪的合作，2016年10月29日動工年產(chǎn)3萬噸電池級碳酸鋰生產(chǎn)線。
煅燒法
煅燒法鋰的收率90%左右，還可得到純度98.5%的氧化鎂副產(chǎn)品。這種方法有利于綜合利用鋰鎂等資源，原料消耗少，但鎂的提取使流程復(fù)雜，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，需要蒸發(fā)的水量較大、能源消耗大。
中信國安正是運(yùn)用煅燒法提鋰，在生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中尾氣方面出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，這個技術(shù)目前僅有一條線正在青海進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)能大概1萬噸。
面對碳酸鋰的巨大需求，全球都在不斷創(chuàng)新，處理傳統(tǒng)的礦石提鋰和不斷地克服鹽湖提鋰面臨的種種困難，俄羅斯國家研究型大學(xué)莫斯科鋼鐵與合金學(xué)院還研究出從礦石廢料和廢舊鋰離子電池中提取鋰。
俄羅斯唯一的鋰礦是位于后貝加爾東部的扎維京斯克礦場。1941年至1997年曾在那里開采鋰輝石，但如今俄羅斯本土已不再開采和提煉鋰礦石，金屬鋰及其化合物均依靠進(jìn)口。俄羅斯國家研究型大學(xué)莫斯科鋼鐵與合金學(xué)院的專家建成了一套工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置，能夠從礦石廢料和廢舊鋰離子電池中提取鋰，其終端產(chǎn)品的成本將低于從國外進(jìn)口的同類產(chǎn)品。該技術(shù)將在濱海邊疆區(qū)的螢石礦場和后貝加爾邊疆區(qū)的扎維京斯克礦區(qū)投入工業(yè)化應(yīng)用。預(yù)計20年后，通過該工藝方法可生產(chǎn)出超過4萬噸碳酸鋰，從而滿足整個俄羅斯的國內(nèi)需求，使俄羅斯擺脫原材料進(jìn)口。
既然提鋰技術(shù)不斷創(chuàng)新，各國鋰產(chǎn)能又是如何？
目前全球主要的鋰資源開采掌握在美國雅寶、美國FMC、智利SQM和澳大利亞泰利森四家公司手里。有數(shù)據(jù)稱，這四家合計約占全球90%以上市場。其中前三家是鹵水提鋰技術(shù)，占市場60%以上。中國鋰資源在過去很長一段時間內(nèi)的開采量十分有限，約占全球總產(chǎn)量的5％左右。中國碳酸鋰企業(yè)80%是從澳大利亞泰利森進(jìn)口鋰輝石進(jìn)行加工，生產(chǎn)廠家包括天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等。如今中國在鹽湖提鋰方面有所突破，多處鹽湖已經(jīng)投產(chǎn)到提鋰的隊伍中。
國內(nèi)外鋰業(yè)公司主要有鹽湖股份、中信國安、西部礦業(yè)、西藏城投、贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、海門容匯通用、江特電機(jī)、融捷股份、眾和股份、SQM、FMC、Albemarle（Rockwood）、Orocobre、Talison和RBEnery。下表為這14家企業(yè)的鋰產(chǎn)能。
國內(nèi)外鋰業(yè)公司產(chǎn)能情況（截止2016年3月）
在新能源汽車的發(fā)展推動下，碳酸鋰的需求不斷增大，相關(guān)鋰行業(yè)將加強(qiáng)鹽湖型鋰鹽的研發(fā)工作，鋰礦提鋰技術(shù)將會不斷攻關(guān)，開創(chuàng)出適合鎂鋰比高的鹽湖提鋰技術(shù)。
大家都說“得礦山者得天下”，伴隨著電動汽車升溫，世界啟動了一場鋰礦爭奪戰(zhàn)。眾所周知，中東靠著世界第一的石油資源暴富，但如果有一天，汽車都用上鋰電池，誰擁有世界第一的鋰資源，是不是就會成為下一個中東？
一、鋰礦提鋰簡介
1.鋰礦提鋰
全球鋰資源分布66%存在于鹵水當(dāng)中，34%存在于礦石中，鋰礦提鋰就是在鋰礦中提取出鋰輝石精礦，再經(jīng)一系列的步驟將其轉(zhuǎn)變成工業(yè)級碳酸鋰，甚至是電池級碳酸鋰。
2.提鋰分類
目前采取的提鋰方法主要有以下三種：
（1）鹽湖提鋰，主要是利用太陽能將含鋰鹵水在蒸發(fā)池中自然蒸發(fā)、濃縮，析出碳酸鋰。
（2）鋰礦提鋰輝石，采用洞采的方法，提取出鋰輝石，再使用硫酸法等方法得到碳酸鋰。
（3）鋰云母提鋰，但鋰云母品味低，提鋰后會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品和尾渣。
不同提鋰方法優(yōu)缺點(diǎn)對比
3.技術(shù)路線
礦石提鋰技術(shù)較為成熟穩(wěn)定，主要有4種細(xì)分技術(shù)路線，大多采用硫酸法。
二、鋰礦提鋰產(chǎn)業(yè)鏈
三、鋰礦提鋰市場分析
1.鋰礦
我國鋰礦成礦條件優(yōu)越，根據(jù)鋰礦成礦條件和成礦規(guī)律，全國劃分出松潘－甘孜、阿爾泰、藏北、柴達(dá)木等12個鋰礦成礦區(qū)帶。
中國鋰成礦帶劃分
我國絕大多數(shù)鋰礦資源分布在青藏高原生態(tài)脆弱地區(qū)，自然環(huán)境惡劣、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后、利用技術(shù)難度大、開發(fā)條件差。四川西部地區(qū)硬巖鋰礦地處高寒、偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通條件、氣候以及外部環(huán)境較為不利；青海柴達(dá)木盆地鹽湖鹵水型鋰礦鎂鋰比高，提鋰技術(shù)尚未完全成熟；藏北地區(qū)鹽湖鹵水鋰礦鎂鋰比低，提鋰技術(shù)趨于成熟，但受地理位置和外部環(huán)境制約難以形成規(guī)模化生產(chǎn)局面。
2011年起，全球鋰礦產(chǎn)量突破3萬公噸；2011-2016年，全球鋰礦產(chǎn)量均維持在3萬公噸以上，穩(wěn)定產(chǎn)出。
2.碳酸鋰
2017-2020年全球碳酸鋰需求量及產(chǎn)能
進(jìn)口碳酸鋰數(shù)量、金額及單價
全球碳酸鋰需求量持續(xù)增長，進(jìn)口碳酸鋰單價持續(xù)上漲。從2016年的1月份到3月份，短短3個月，國內(nèi)碳酸鋰從4萬漲到了十七八萬。
國內(nèi)主要鋰鹽加工產(chǎn)能規(guī)劃（折合碳酸鋰當(dāng)量，噸）
國內(nèi)碳酸鹽生產(chǎn)商主要是天齊鋰業(yè)和贛鋒鋰業(yè)，預(yù)計2020年產(chǎn)能達(dá)2.5萬噸以上。當(dāng)今，十噸原礦能產(chǎn)出一噸鋰精礦，而十噸的鋰精礦能產(chǎn)出一噸碳酸鋰。據(jù)市場調(diào)研得知，綜合成本2萬元的原礦可制成一噸市場價為十七八萬的碳酸鋰。
3.新能源汽車
鋰電池普遍用于手機(jī)、筆記本、相機(jī)、電動工具、電動自行車等，隨著新能源汽車以及儲能行業(yè)的興起，鋰電池市場越發(fā)擴(kuò)大。
全球鋰終端消費(fèi)分布（單位，噸，折合碳酸鋰）
在電動汽車的推動下，從2009-2015年，鋰用于電池的份額逐漸增大。預(yù)期達(dá)到2020年，電池將會超越玻璃陶瓷，占鋰終端消費(fèi)的最大份額。
特斯拉電動汽車全球季度銷量統(tǒng)計（單位：輛）
在特斯拉電動汽車領(lǐng)頭帶來的新能源時代，電動汽車的產(chǎn)量逐年快速增長。同時，鋰電池作為電動汽車動力提供部分，也將會隨電動汽車的增長而增長。
四、鋰礦提鋰技術(shù)的未來與發(fā)展
《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，再次明確了新能源汽車的戰(zhàn)略地位，到2020年，要實(shí)現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷200萬輛以上，累計產(chǎn)銷超過500萬輛。剛剛過去的2016年，鋰電企業(yè)利潤大幅增長，鋰電產(chǎn)業(yè)景氣度持續(xù)高漲，鋰電行業(yè)投資并購呈現(xiàn)井噴態(tài)勢，行業(yè)整合趨勢明顯。目前，鋰礦提鋰工藝技術(shù)如今已經(jīng)很成熟，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)線產(chǎn)量達(dá)到工業(yè)需求；加上，國家政策為鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航；新能源汽車成為大勢所趨，鋰礦提鋰這一工藝技術(shù)將會成為鋰產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)工藝。
