中國粉體網(wǎng)訊 鋰常見的化合物包括碳酸鋰、氫氧化鋰等。其中，電池級碳酸鋰主要用于制備鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料及磷酸鐵鋰等鋰離子電池正極材料；工業(yè)級碳酸鋰主要用于陶瓷、玻璃、制冷液等領(lǐng)域。
全球鋰資源以液體礦床為主（80%），礦石為輔（20%）。其中，液態(tài)鋰主要存在于鹽湖鹵水、海水、油田鹵水和井鹵水中，而優(yōu)質(zhì)的鹽湖鋰資源則主要分布在南美洲，智利的Atacama、阿根廷的Hombre Muerto、玻利維亞的Uyuni構(gòu)成了著名的鋰三角區(qū)域；鋰礦石有鋰輝石、鋰云母、透鋰長石等，主要集中于澳大利亞、加拿大、津巴布韋等地。
▲全球鋰資源區(qū)域分布
中國目前探明的鋰資源以鹽湖為主，多分布于自然環(huán)境較為惡劣的青藏地區(qū)。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局調(diào)查顯示，我國約82%的鋰資源量賦存于鹽湖中。而青海、西藏兩地的鹽湖資源量占全國鹽湖總資源量比例超過90%。其中察爾汗鹽湖總面積為5856平方公里，是我國最大的可溶性鉀鎂鹽礦床，同時也是世界上大型鹽湖礦床之一，各類鹽的總儲量達600多億噸。
▲中國鋰資源區(qū)域分布
▲察爾汗鹽湖位于柴達木盆地東側(cè)
我國鋰資源并不稀缺，但有效開發(fā)不足，原料對外依賴度高。據(jù)USGS，截至 2019年末，中國鋰儲量/資源量分別為100/450萬金屬噸，全球排名第4/6位，屬于第二梯隊。而2019年我國鋰原料產(chǎn)量約7500金屬噸，占全球比例僅10%。當年基礎(chǔ)鋰鹽冶煉產(chǎn)能卻高達全球的71%，鋰鹽出貨量占全球消費量的49%，比例遠高10%，意味著我國大量的鋰原料需要從國外進口。
之前，制約我國鋰資源開發(fā)有三大難關(guān)：①開采環(huán)境差。青藏地區(qū)海拔高、自然環(huán)境惡劣，疊加電力、運輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施不完備，制約了當?shù)佧}湖資源的開發(fā)與生產(chǎn)；②鹽湖品質(zhì)低。我國鹽湖鎂鋰比顯著高于海外，青海鹽湖鎂鋰比普遍高于60，察爾汗鹽湖更是高達1577，而南美鹽湖鎂鋰比均處于20以下。鎂與鋰的化學性質(zhì)較為相似，是較難分離的元素，過高的鎂鋰比造成了提鋰難度大、生產(chǎn)成本高等問題；③提鋰技術(shù)尚不成熟。國內(nèi)鹽湖高鎂鋰比的特點導(dǎo)致國外相關(guān)的提鋰技術(shù)在我國適用性較差，過去20年中我國自主研發(fā)的提鋰工藝也一直處于摸索階段，成為桎梏鹽湖鋰資源開發(fā)的核心因素。
鋰資源在新能源汽車尚未大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化之前，市場對鋰的需求主要集中依托3C消費電子電池拉動，規(guī)模不夠明顯。
▲2012年/2020年鋰電池消費占比
2020年起，全球主要國家先后加入了支持新能源汽車發(fā)展大潮。在經(jīng)歷疫情這樣的環(huán)境下，新能源汽車行業(yè)不但能夠保持以往的市場規(guī)模，而且在這個程度上逆襲利潤總額同比增長將近一半。新能源汽車的火爆帶動了鋰電池的發(fā)展。鋰作為新能源汽車行業(yè)發(fā)展的上游核心原材料供不應(yīng)求。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，鋰資源產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為上游開采、中游提煉、下游消費三個環(huán)節(jié)。
上游開采：鋰資源產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要是鋰資源開采，其一為鹽湖提鋰；其二為礦石提鋰。
中游提煉：產(chǎn)業(yè)鏈中游主要是將初級鋰產(chǎn)品（碳酸鋰、氯化鋰、氫氧化鋰等各種鋰鹽）進行加工，進而生產(chǎn)各種電池級鋰產(chǎn)品及其他鋰化合物產(chǎn)品。
下游消費：鋰資源下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。鋰應(yīng)用在動力電池中，通常以碳酸鋰或氫氧化鋰的形式作為主要正極材料，或者以六氟磷酸鋰的形式作為電解液；另外，鋰還可以與多種元素制成合金，例如鋁鋰、硼鋰、銅鋰、鎂鋰等，用于原子能、航空、航天等工業(yè)。
▲鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈
根據(jù)鋰礦資源在自然界存儲形態(tài)的不同特點，目前主流的提鋰技術(shù)分為礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰。相較于礦石提鋰，鹽湖提鋰無需經(jīng)歷精礦加工環(huán)節(jié)，成本因此相對較低。鹽湖提鋰利用鹽湖鹵水提取鉀鹽后形成的含鋰鹵水，進行深度除鎂、碳化除雜和絡(luò)合除鈣后便能得到碳酸鋰。依托豐富的鹽湖資源，智利、阿根廷等南美國家目前主要采取鹽湖提鋰。
▲鹽湖提鋰VS礦石提鋰單噸碳酸鋰生產(chǎn)成本對比
隨著20余年基于不同的鹽湖資源品質(zhì)以及地理環(huán)境等，我國不斷探索鹽湖提鋰工藝，已初步形成了若干可行的提鋰路線，包括鹽田沉淀法、太陽池技術(shù)、膜法（包括電滲析法和納濾膜分離法）、吸附法、溶劑萃取法等。
▲鹽湖提鋰技術(shù)一覽
沉淀法、太陽池技術(shù)較適用于鎂鋰比較低的鹽湖鹵水提鋰，對于鎂鋰比過高的情況，沉淀劑耗量過大、經(jīng)濟性差。
納濾技術(shù)可在一定程度上實現(xiàn)鋰、鎂的分離，鎂鋰比過高會顯著降低分離效果，難以用于高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰；隨著一價離子選擇性交換膜的不斷開發(fā)完善，電滲析技術(shù)顯示出較好的應(yīng)用前景，但其用于高鎂鋰比鹽湖鹵水鎂鋰分離的研究還處于起步階段，高鎂鋰比對提鋰效果的影響，以及長期運行條件下的膜壽命、運行成本等工作尚需系統(tǒng)開展。
吸附法具有工藝簡單、選擇性好、回收率高、成本低、易規(guī)�；�、對環(huán)境無污染 等優(yōu)勢，但存在粉末狀吸附劑滲透性較差、溶損較嚴重，顆粒狀吸附劑吸附性下降且造粒困難等問題。
溶劑萃適合從相對較高鎂鋰比鹽湖鹵水中提取鹽酸鋰，但是在萃取工藝中需要處理的鹵水量大，對設(shè)備的腐蝕性較大，存在萃取劑的溶損問題，在實施過程中對設(shè)備材質(zhì)的要求較高。一些行業(yè)專家認為，萃取法前景不明朗，由于廢液有機物含量過高會對鹽湖造成很大的污染，在越來越高的環(huán)保標準下無法達到行業(yè)要求。
此外，當前鹽湖提鋰工藝基本是從老鹵中提鋰，盡管隨著技術(shù)的改進，老鹵到產(chǎn)成品的收率已有明顯提升，但是原鹵到老鹵以至于到產(chǎn)成品的整體收率還有提升空間，原鹵提鋰工藝可有效避免鋰資源在鹽田中的損耗，從而提升整體的收率。原鹵提鋰工藝省去分離濃縮時間長、收率低的鹽田攤曬工序，實現(xiàn)從原始鹵水進行鈉、鎂、鉀與鋰的同時分離及濃縮脫硼提鋰，將原來2年的提鋰生產(chǎn)周期縮短到20天，總的提鋰收率提高至原來的2倍，達70%以上，延長了資源服務(wù)年限， 降低了生產(chǎn)成本和動力消耗，節(jié)能減排效果明顯；同時，產(chǎn)品品質(zhì)進一步提升，并提高了批次一致性，可以滿足生產(chǎn)新能源鋰電池高端材料的標準。
鋰電下游需求旺盛，原材料緊張情緒延續(xù)，我國擁有豐富的湖資源疊加鋰電上游原材料對外依賴度高，特別是中央明確提出加快建設(shè)世界級鹽湖產(chǎn)業(yè)基地，鹽湖提鋰有望迎來發(fā)展機遇期。
資料來源：
未來智庫官網(wǎng)、齊丁有色研究、國金證券、有色資訊、華爾街見聞、黑夜研究室
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
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