未来50年能源战:得“白色石油”者得天下
时间:2021-09-29 来源:新闻网 人浏览 -
用几句话来形容今年上半年的A股市场:“没事蹭点锂,股价强到底。”,“得锂者得天下”。也就是说部分上市公司对锂电池业务的贡献其实很低,但是蹭上锂电池的概念,股价就会一飞冲天。
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今天的正题——盐湖提锂。
先从国内锂资源的分布、供需情况讲起,我们应该如何看待盐湖提锂呢?技术目前是否成熟,对我国锂行业的发展又有什么意义?
在全球汽车电动化的趋势下,锂的价格像是坐上了火箭,锂储量在全球范围内是有限的,暂时锂离子电池还没有有效的替代品,由于锂是最轻的化学元素之一,很难有化学元素能替代锂来制造大容量电池,所以锂也被称为“白色石油”。
根据机构的预测,2021-2025年,全球的锂的供应会越来越紧张,2030年,仅靠现有和在建的锂矿生产项目,全球将出现约50%的锂需求缺口,中国生产全球的70%的锂电池,是世界上最大的锂消费国,而近年来,国内上游锂盐的原料却主要依赖进口,72%的原材料从澳大利亚进口,2020年全球锂资源74.7%分布在南美、美国和澳大利亚,中国以6%位列第四。
众所周知,今年4月澳大利亚外长撕毁了一带一路的协议。我们国家发改委随即决定无限期暂停中澳战略经济对话机制下的一切活动,中澳关系降到了冰点,从供给端来看,如果经贸关系进一步恶化,而我们彼时如果还没充足的锂盐储备和造血能力,打造自己的锂电产业闭环,无异是向他人暴露软肋,澳大利亚在铁矿石上肆意加价的前车之鉴还在眼前,我们唯有自强方能立世。
如果能用国内原料规模化生产出成本合理的锂产品,就能从根本上解决中国的锂供应问题。
那首先要说一下全球的锂资源分布,截止2020年,全球锂资源量约为8600万吨,其中50%以上都在南美“锂三角”地区,是全球最优质的盐湖卤水资源,澳大利亚是全球最大的硬岩型锂矿出口国。
我国锂资源储量只占全球储量的6%,总量上来说并不稀缺,而这其中盐湖锂资源占80%以上,其中以青海、西藏地区为主。
2020年国内盐湖的总产量只有5.97万吨,还有大量盐湖锂资源没有开发,而扩产的最大困难就是技术突破,长期以来,因研发投入大导致成本过高,一度让盐湖没有太大的商业开发价值,过去常常低于预期,而高涨的锂价,给了盐湖提锂技术发展的空间。
从2010年起,青海不断投入完善提取工艺,碳酸锂产量也成倍增加,规模从几百吨到成千上万吨,中国在盐湖提锂方面技术已趋于成熟稳定,形成了“百花齐放,一湖一策”的工艺路线和开发格局。
有些网友有误区,认为盐湖提锂很简单,太阳晒晒就行。
其实并不是,对比国外的盐湖,我们盐湖的纯度不够高,国内主要盐湖的初始锂浓度大都在0.05%以内,最低的甚至只有0.003%,相比之下,智利Atacama盐湖的初始锂浓度可达到0.157%,是国内盐湖的几倍到几十倍不等,所以国外的技术对我们并不管用。
以西藏扎布耶盐湖为例,扎布耶盐湖湖面海拔4422米,年平均气温-0.4℃,气候条件恶劣,盐湖当地缺乏矿物能源以及电力资源,同时交通也不方便,扎布耶盐湖距离拉萨有1100km,对原料和产品的运输都会带来额外的成本。
青海盐湖普遍存在的问题是资源禀赋较差,锂含量低,且与钾钠镁共伴生,需通过较长的盐田蒸发浓缩,结晶析出钠、钾后再进行镁锂分离,整个流程较长且收率较低,锂的开采规模也会受制于钾的开采规模,另一方面,镁锂分离也是多年的难题,与其他离子相比,锂离子和镁离子具有相似的离子水合半径和化学特性,这使得他们分离更加困难,这两种元素位于周期表的对角线位置,导致它们具有许多的化学相似性。如:轻离子质量和小半径,以及不溶于水的相应碳酸盐和氢氧化物。
但这个问题已经被逐步攻克,所以目前业内主要用盐湖中的镁锂含量比例来衡量各地盐湖锂的开采难度,盐湖的“镁锂比”越高,加工难度越大,锂提取率低,目前盐湖卤水提锂仅占20%,且盐湖提锂产品多为普通工业级碳酸锂,纯度不够高,这也是国内企业不得不从国外进口原材料的原因之一。
在国内盐湖提锂10多年的技术研究发展路上,很多企业遭遇了挫折,吞下了投资失败的苦果,运气比较好的是今年8月复牌的盐湖股份,就是典型代表。
国内盐湖提锂以吸附法加膜法为主,这两种工艺目前已经量产,矿石提锂法则由于锂矿价格不断上涨,成本也与日俱增,已经接近于5-6万元/吨。因此,盐湖提锂产能正在快速壮大。各个公司都探索着相应的提锂技术,比较典型的还有纳滤膜法、煅烧法、电渗透法等等。
青海盐湖已经成规模,西藏地区因为海拔较高,面临淡水、交通等各种挑战,起步稍有落后,但未来可期。
锂资源供需缺口持续存在的情况下,盐湖的发展对我国新能源产业供应链的安全至关重要。
相信在不久的将来,中国技术的持续改进和完善会看到属于盐湖提锂的未来,也是我国伟大复兴的重要一环。
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