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前言

碳酸鋰，一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為L(zhǎng)i2CO3，為無色單斜晶系結(jié)晶體或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔點(diǎn)618℃（1.013*10^5Pa）。溶于稀酸。微溶于水，在冷水中溶解度較熱水下大。不溶于醇及丙酮�？捎糜谥铺沾�、藥物、催化劑等。常用的鋰離子電池原料。根據(jù)品質(zhì)不同，碳酸鋰分為工業(yè)級(jí)碳酸鋰和電池級(jí)碳酸鋰兩種類型。

一、行業(yè)總述

1、碳酸鋰簡(jiǎn)介

碳酸鋰是生產(chǎn)二次鋰鹽和金屬鋰制品的基礎(chǔ)材料，因而成為了鋰行業(yè)中用量最大的鋰產(chǎn)品，其他鋰產(chǎn)品其本上都是碳酸鋰的下游產(chǎn)品。碳酸鋰不僅可以直接使用，還可以作為原料制備各種附加值高的鋰鹽及其化合物，廣泛應(yīng)用于鋰電池、催化劑、半導(dǎo)體、陶瓷、電視、醫(yī)藥、原子能工業(yè)等領(lǐng)域，但是在高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域如彩色螢光粉、藥用及鋰電池等電子材料對(duì)碳酸鋰質(zhì)量的要求很高，工業(yè)級(jí)碳酸鋰必須通過精制除去其中的無機(jī)鹽類等雜質(zhì)才能達(dá)到各種不同專用品的質(zhì)量指標(biāo)要求。碳酸鋰的應(yīng)用已經(jīng)超過了100種用途，目前大家對(duì)它的關(guān)注則主要是跟新能源汽車和新能源掛鉤。

2、碳酸鋰產(chǎn)業(yè)鏈條

3、產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

全球碳酸鋰行業(yè)集中度高，全球三大廠商SQM、FMC、雅寶共占市場(chǎng)份額的50%以上，主要廠商對(duì)下游企業(yè)的議價(jià)能力很強(qiáng)，擁有較強(qiáng)的定價(jià)權(quán)，可按照市場(chǎng)供需情況和生產(chǎn)成本的變化調(diào)節(jié)價(jià)格。

我國(guó)鋰資源含量居世界第五，但國(guó)內(nèi)碳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)受資源和生產(chǎn)工藝限制，產(chǎn)能供需十分有限，目前智利和澳大利亞占據(jù)著全球70%以上的碳酸鋰產(chǎn)能。

從全球碳酸鋰碳酸鋰供應(yīng)來看，主要包括鹵水提鋰和礦石提鋰兩種方式，其中又以鹵水提鋰為主導(dǎo)，大約占供應(yīng)量的70%左右，其中智利地區(qū)的就占全球鋰產(chǎn)品供應(yīng)的50%。

4、碳酸鋰制取工藝

碳酸鋰制取工藝因使用資源的不同而分為兩大類：礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰。國(guó)外公司生產(chǎn)碳酸鋰的主要原料是鹽湖鹵水。

（1）礦石提煉

礦石提鋰，是指用鋰輝石、鋰云母等固體鋰礦生產(chǎn)碳酸鋰和其他鋰鹽產(chǎn)品。礦石提鋰歷史悠久，技術(shù)較為成熟，其工藝主要有石灰石燒結(jié)法和硫酸法。目前最主要的方法是硫酸法，即將鋰輝石（一般含氧化鋰4-6%）進(jìn)行焙燒轉(zhuǎn)型，與硫酸混合生成硫酸鋰，經(jīng)浸出、凈化、蒸發(fā)、沉鋰、干燥等工序，制得初級(jí)材料碳酸鋰成品。

礦石提鋰的產(chǎn)能主要集中在我國(guó)。我國(guó)鋰行業(yè)的主要企業(yè)均為礦石提鋰企業(yè)。由于國(guó)內(nèi)已開采的鋰礦品質(zhì)不穩(wěn)定且生產(chǎn)規(guī)模較小，不能滿足企業(yè)生產(chǎn)需要，近年來我國(guó)鋰行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)所需礦石基本上以進(jìn)口為主。

我國(guó)礦石提鋰企業(yè)所采用的硫酸法加工鋰礦石的工藝技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已較為成熟，由于該工藝所處理的原料為鋰輝石精礦，原料化學(xué)組成較穩(wěn)定簡(jiǎn)單，除硅和鋁主要雜質(zhì)外，其它雜質(zhì)含量均很低，因而工藝過程易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，并在近年來世界鋰產(chǎn)品需求日益旺盛的背景下，得到了快速發(fā)展。

（2）鹽湖鹵水提鋰

鹽湖鹵水提鋰，是指從含鋰的鹽湖鹵水中提取碳酸鋰和其他鋰鹽產(chǎn)品。鹽湖鹵水提鋰通常要經(jīng)過鹽田日曬、分階段得到不同鹽類、除去雜質(zhì)元素、得到較純鋰鹽溶液等階段，最后將鋰鹽從溶液中分離提取，得到所需鋰鹽產(chǎn)品。目前世界上鹵水提鋰技術(shù)主要有沉淀法、溶劑萃取法、離子交換吸附法、碳化法、煅燒浸取法等。

鹽湖鹵水中微量鋰與大量堿金屬、堿土金屬共存，特別是鎂與鋰化學(xué)性質(zhì)極其相似，鎂鋰分離很困難，因此鹽湖鹵水提鋰的最主要影響因素有兩個(gè)：一是鹽湖中鋰含量的高低，通常鹽湖鋰含量越高成本越低；二是鹽湖中鎂鋰比，一般鎂鋰比越小越好。此外，由于鹽湖鹵水的物理化學(xué)性質(zhì)的特殊性及其自然環(huán)境與技術(shù)的制約，液體鉀鹽和鋰鹽在開采過程中受結(jié)鹽、結(jié)晶順序和結(jié)晶轉(zhuǎn)化等各種因素的影響，會(huì)導(dǎo)致鹵水的產(chǎn)量和質(zhì)量出現(xiàn)大幅度下降。所以，要實(shí)現(xiàn)鹽湖鹵水提鋰的工業(yè)化，必須根據(jù)鹽湖鹵水的具體條件，研究出經(jīng)濟(jì)可行的鎂鋰分離技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的生產(chǎn)工藝。

（3）礦石提鋰與鹽湖鹵水提鋰的比較

1）鹽湖鹵水提鋰的成本分析

目前全球主要的碳酸鋰產(chǎn)能集中于鹽湖鹵水提鋰。鹽湖鹵水提鋰的優(yōu)勢(shì)在于其資源豐富，如果能較好地綜合利用鹵水中的鉀、硼、鎂等其他資源，可降低工業(yè)級(jí)碳酸鋰的生產(chǎn)成本。鹽湖鹵水開發(fā)通常是對(duì)各有用成分進(jìn)行分別提取，而不是單純提鋰。鹽湖鹵水提鋰的生產(chǎn)成本低，其關(guān)鍵是它的開采、濃縮成本已計(jì)入鹽湖鹵水開發(fā)的鉀鹽及其他產(chǎn)品中。所以，鹽湖提鋰的成本低廉實(shí)際上取決于與鉀鹽及其他產(chǎn)品共同分?jǐn)偝杀尽｛}湖鋰資源的開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須考慮鉀、鎂、鋰、硼、鈉、溴等元素的綜合利用，不可能就單一鋰產(chǎn)品進(jìn)行直線擴(kuò)產(chǎn)，否則生產(chǎn)成本將大大提高，極不經(jīng)濟(jì)。

世界三大鹽湖提鋰企業(yè)SQM、FMC和Chemetall都是鹽湖鹵水綜合開發(fā)企業(yè)，其生產(chǎn)過程是使用在提取了鉀、硼、鎂等資源后剩余的濃縮鹵水生產(chǎn)碳酸鋰，從而降低各項(xiàng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。此外，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來講，其主要產(chǎn)品是鉀肥、硼肥等其他產(chǎn)品，鋰產(chǎn)品僅占很小的部分。

2）礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰的生產(chǎn)特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)外幾十年鹽湖資源開發(fā)的實(shí)踐表明，由于鹽湖鹵水中鉀、硼、鎂等化學(xué)物質(zhì)復(fù)雜，物理化學(xué)性質(zhì)特殊，鹵水提鋰工藝受自然環(huán)境與技術(shù)的制約較大，生產(chǎn)過程不易控制，因而產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量波動(dòng)均較大。到目前為止，鹽湖鹵水提鋰所直接生產(chǎn)的碳酸鋰僅能作為工業(yè)級(jí)碳酸鋰，還需要進(jìn)一步加工、增加后續(xù)成本后才能轉(zhuǎn)化為電池級(jí)碳酸鋰、高純碳酸鋰等高端鋰產(chǎn)品。

此外，鹽湖是多礦種的動(dòng)態(tài)礦床，又是多來源、多因素聯(lián)合形成的地質(zhì)體。鹽湖表層鹵水、晶間鹵水和補(bǔ)給河流、地下水之間存在著廣泛的水力聯(lián)系，而鹵水提鋰需要大量淡水資源，過度的開采會(huì)導(dǎo)致鹽湖區(qū)域生態(tài)破壞，影響鹽湖資源的合理開采和可持續(xù)利用。

相對(duì)于鹽湖鹵水提鋰， 礦石提鋰具有以下優(yōu)勢(shì)：

A、礦石提鋰工藝技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。礦石提鋰工藝經(jīng)過50多年的發(fā)展已趨于成熟，同時(shí)由于該工藝采用的原料為鋰輝石精礦，原料化學(xué)組成較穩(wěn)定，雜質(zhì)成分較少，且除硅和鋁外的其他雜質(zhì)含量低，因而工藝過程易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

B、礦石提鋰工藝靈活，可實(shí)現(xiàn)多種鋰化合物同時(shí)生產(chǎn)。礦石提鋰工藝靈活，可以用酸化焙燒后的硫酸鋰浸出液和其他廉價(jià)的化工原料直接生產(chǎn)其他多種鋰產(chǎn)品。鹽湖鹵水提鋰的直接產(chǎn)品是工業(yè)級(jí)碳酸鋰，要加工成其他鋰產(chǎn)品，還必須進(jìn)一步加工，從而增加生產(chǎn)成本。

綜上所述，鹽湖鹵水提鋰和礦石提鋰兩種生產(chǎn)工藝，采用不同類型的原料、不同的生產(chǎn)工藝，產(chǎn)出不同品級(jí)的碳酸鋰產(chǎn)品，兩者各有優(yōu)勢(shì)�？梢灶A(yù)見在未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰將并存發(fā)展。

（4）國(guó)內(nèi)外鹽湖鹵水提鋰的區(qū)別

1）開采工藝的區(qū)別

西藏礦業(yè)、西部礦業(yè)集團(tuán)、鹽湖股份、SQM、FMC和美國(guó)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(huì)“因湖而異”。

中國(guó)是個(gè)多鹽湖的國(guó)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(guó)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(gè)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(guó)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 0.5 g/L，而中國(guó)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(guó)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(shí)間長(zhǎng)、年蒸發(fā)量大的特殊地理?xiàng)l件，但中國(guó)內(nèi)地的鹽湖多不能滿足此要求。

下表是全球已開發(fā)的著名鹽湖提鋰技術(shù)：

資料來源：網(wǎng)絡(luò)公開資料

2）開采成本的區(qū)別

資料來源：上�？臻g電源研究所

（5）鋰輝石和鋰云母提鋰的區(qū)別

1）成本方面

鋰輝石精礦目前價(jià)格在1000美金左右，按照1噸碳酸鋰需要8噸6%鋰輝石精礦計(jì)算，原料成本在5.6-6萬，再加上兩萬多的制造成本，整體的成本在8萬左右。鋰云母提鋰這邊，4%鋰云母精礦價(jià)格2000元左右，制取1噸碳酸鋰目前控制在14-15噸之間，算下來原料成本控制在3萬元左右，但整個(gè)加工成本比鋰灰石稍微高一點(diǎn)，差不多是3-4萬，整體成本也可控制在7萬左右，鋰云母具有的成本利潤(rùn)優(yōu)勢(shì)。

2）提鋰技術(shù)方面

鋰輝石提鋰是個(gè)比較傳統(tǒng)的技術(shù)，很成熟，鋰云母的技術(shù)是一個(gè)新的技術(shù)，云母提鋰工藝發(fā)展較晚，大多數(shù)工藝發(fā)展都不成熟。相對(duì)于鋰輝石精礦，鋰云母中Li2O含量?jī)H3.5%~4.0%左右，但是，其還含有較豐富的 K、F、Rb、Cs 以及 Al2O3。如何綜合利用鋰云母中的各種有價(jià)值的元素是這種低品位的含鋰礦物利用的關(guān)鍵。相對(duì)于鋰輝石精礦提鋰工藝來說，如何提高鋰云母品位，減少浸出過程、分離過程的渣量，在浸出過程中盡可能將有價(jià)元素經(jīng)濟(jì)地將他們分離開來，工藝流程盡可能短，同時(shí)能處理好設(shè)備的腐蝕問題是鋰云母提鋰工藝選擇應(yīng)該考慮的問題。

二、需求側(cè)分析

1、碳酸鋰供需因素分析

鋰產(chǎn)品與下游行業(yè)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，鋰產(chǎn)品下游行業(yè)眾多，廣泛分布于電子、化工、特種工程塑料、醫(yī)藥、橡膠、核工業(yè)、航空航天、金屬冶煉等領(lǐng)域。上述行業(yè)的發(fā)展以及周期性變化都將對(duì)鋰產(chǎn)品的市場(chǎng)需求狀況產(chǎn)生不同程度的影響。鋰電池行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)鋰產(chǎn)品的存量需求和增量需求是剛性的、強(qiáng)勁的，同時(shí)，有色金屬冶煉行業(yè)以節(jié)能減排為主的技術(shù)進(jìn)步將進(jìn)一步提高對(duì)鋰產(chǎn)品的需求。

據(jù)立木信息咨詢發(fā)布的《中國(guó)碳酸鋰市場(chǎng)預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略研究報(bào)告（2017版）》顯示：2016年全球碳酸鋰產(chǎn)量為24.42萬噸，在新能源車新增產(chǎn)能得到完全釋放的情況下，全球碳酸鋰產(chǎn)量將快速增長(zhǎng)，同時(shí)，受新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的影響，動(dòng)力電池需求大增，全球碳酸鋰消費(fèi)量22.60萬噸，其中電池行業(yè)所占份額最大為27%；而在中國(guó)的碳酸鋰消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，電池領(lǐng)域占了41%。

自2015年上半年，碳酸鋰供需失衡已初見端倪，到了下半年，這種失衡情形尤為突出，讓材料及電池企業(yè)都感受到了前所未有的壓力。隨著2016年新能源汽車火爆市場(chǎng)行情及中上游產(chǎn)業(yè)鏈投資擴(kuò)產(chǎn)潮的持續(xù)，對(duì)碳酸鋰需求進(jìn)一步擴(kuò)大。

毫無疑問，把握碳酸鋰供應(yīng)及相應(yīng)的價(jià)格走勢(shì)，應(yīng)基于對(duì)碳酸鋰“供給”與“需求”過往情形及未來趨勢(shì)的準(zhǔn)確判斷之上。對(duì)于碳酸鋰供需矛盾的關(guān)鍵在于：為什么上游鋰資源儲(chǔ)備豐富與現(xiàn)實(shí)供應(yīng)有巨大缺口？上游鋰資源分布格局是不是造成現(xiàn)在碳酸鋰供應(yīng)短缺及相應(yīng)的價(jià)格攀升的源頭？

據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所2015年的最新數(shù)據(jù)，世界已查明的鋰資源量約為3950萬噸，儲(chǔ)量約1350萬噸（資源量包含未達(dá)到經(jīng)濟(jì)可采條件的全部原地礦量，儲(chǔ)量?jī)H包含經(jīng)濟(jì)可采的礦量）。這些鋰資源主要集中在南美的鋰三角（智利、阿根廷和玻利維亞），為鹽湖鹵水型；其次是澳大利亞和加拿大，為硬巖型鋰輝石；中國(guó)鹵水型和硬巖型兩者都有，且儲(chǔ)量巨大。

全球鋰資源儲(chǔ)量如此龐大，看似并不稀缺，如今中國(guó)碳酸鋰市場(chǎng)供應(yīng)卻出現(xiàn)短缺局面，主要基于以下原因：

（1）開采鋰資源難以一蹴而就，不像下游擴(kuò)建鋰電材料或電芯產(chǎn)能一樣，資本一介入就立馬可以開動(dòng)，而是受開采條件、技術(shù)、區(qū)域差別等諸多復(fù)雜因素的限制，以致鋰資源開采往往滯后于市場(chǎng)需求增長(zhǎng)。

（2）擁有鋰資源的碳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)同下游企業(yè)一樣都是自負(fù)盈虧的市場(chǎng)主體，如何把握鋰資源開采進(jìn)度及供給預(yù)算、是否啟動(dòng)建設(shè)廠房增加產(chǎn)能投放等，都需要考慮投資回報(bào)率及可持續(xù)的經(jīng)營(yíng)，一旦匆忙投入而產(chǎn)出不理想，或?qū)⒑芸烀鎸?duì)產(chǎn)能過剩帶來的極大經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）鋰資源并非都用于電池，還有很多其他用途。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鋰業(yè)分會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，在世界鋰消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，電池用途僅占35%，其余占到65%（陶瓷和玻璃32%、潤(rùn)滑脂9%、空氣處鋰5%、連鑄保護(hù)粉5%、聚合物生產(chǎn)4%、原鋁生產(chǎn)1%、其他9%）。在全球用于電池的鋰消費(fèi)中，中國(guó)市場(chǎng)也僅是其中之一。

客觀因素制約、合理的經(jīng)營(yíng)思考及已經(jīng)簽訂的供給協(xié)議會(huì)讓上游一批生產(chǎn)企業(yè)用于電池的碳酸鋰產(chǎn)能投放與下游實(shí)際的市場(chǎng)需求產(chǎn)生“時(shí)間差”。這個(gè)“時(shí)間差”意味著并非不想依下游需求快速擴(kuò)充產(chǎn)能，但這需要一個(gè)傳導(dǎo)、調(diào)節(jié)的反應(yīng)過程。在這個(gè)過程中間，碳酸鋰供應(yīng)沒增加而需求大幅增加（據(jù)觀察與推測(cè)，上游企業(yè)從2015年下半年起，應(yīng)已開始了擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)程），漲價(jià)也就成為了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的一種自然反應(yīng)。

2、過去五年和未來五年碳酸鋰市場(chǎng)規(guī)模

（1）中國(guó)碳酸鋰市場(chǎng)的需求量預(yù)測(cè)

根據(jù)浙商證券研究所的研究報(bào)告預(yù)測(cè)，到2020年中國(guó)電池級(jí)碳酸鋰和工業(yè)級(jí)碳酸鋰的市場(chǎng)需求將分別達(dá)到10.36萬噸和6.57萬噸，二者合計(jì)16.93萬噸。

資料來源：浙商證券研究所

（2）中國(guó)碳酸鋰的市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)浙商證券研究所預(yù)測(cè)2016-2020年中國(guó)碳酸鋰需求年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到18.17%，預(yù)計(jì)到2021年，中國(guó)碳酸鋰的需求量將達(dá)到20萬噸 。假設(shè)按照目前市場(chǎng)，電池級(jí)碳酸鋰主流價(jià)在16-16.3萬元/噸，工業(yè)級(jí)碳酸鋰主流價(jià)在14.5-14.8萬元/噸，2021年中國(guó)碳酸鋰的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到300億元。

碳酸鋰行業(yè),碳酸鋰電池

資料來源：和達(dá)資本