中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:汽車人在追芯,電池人在追鋰。
電池核心原材料——碳酸鋰,價(jià)格從5萬(wàn)元/噸一路狂飆10倍,漲至50萬(wàn)元/噸。
“有鋰走遍天下。”碳酸鋰企業(yè)腰桿從未這么硬。
50萬(wàn)價(jià)格是貴,你還不一定買得到。
為了保障供應(yīng),連國(guó)家都出手了。
今年3月中旬,部分鋰鹽企業(yè)被國(guó)家相關(guān)部門約談,要求保供應(yīng)。同時(shí),下游廠商抱團(tuán)抵制,拒采50萬(wàn)元以上的碳酸鋰產(chǎn)品。市場(chǎng)有所降溫,碳酸鋰成交價(jià)穩(wěn)定在45萬(wàn)元/噸上下,依然是天價(jià)。
怎么會(huì)這么貴?需求暴漲是一方面,供給瓶頸是另一方面——中國(guó)碳酸鋰的原料主要來自澳大利亞的鋰輝石、南美及中國(guó)鹽湖。尤其是澳大利亞和南美進(jìn)口的鋰資源占據(jù)大頭。
中國(guó)的鹽湖呢?為什么不能在需求高漲時(shí)擴(kuò)產(chǎn),保證電池廠的供應(yīng)呢?
本文可看到四條核心結(jié)論:
(1)當(dāng)前價(jià)格下,鹽湖提鋰?yán)麧?rùn)空間非常高,是個(gè)好生意。但是,2021年中國(guó)鹽湖提鋰實(shí)際產(chǎn)量約6萬(wàn)噸碳酸鋰當(dāng)量,2022年產(chǎn)量約8萬(wàn)噸,保守估計(jì)2025年產(chǎn)量為12萬(wàn)噸,產(chǎn)量增速遠(yuǎn)不及動(dòng)力電池需求增速。
(2)青海鹽湖稟賦較差,生產(chǎn)的碳酸鋰多為工業(yè)級(jí)或準(zhǔn)電池級(jí),還沒有在動(dòng)力電池上商業(yè)化廣泛應(yīng)用,未來還需要認(rèn)可的過程或加強(qiáng)開發(fā)稟賦較好的西藏鹽湖。
(3)國(guó)內(nèi)鹽湖提鋰技術(shù)成熟度較高,主流技術(shù)是吸附加膜法,運(yùn)行成本較低,可適用于青海、西藏大多數(shù)鹽湖。一些新技術(shù)出現(xiàn),進(jìn)一步提升了提鋰的效率。
(4)西藏政府對(duì)企業(yè)開發(fā)鹽湖的態(tài)度并不積極,受制于基礎(chǔ)設(shè)施條件惡劣,電力能源一次投入成本大,且存在地方民族問題,投資開發(fā)鹽湖困難重重。
01
碳酸鋰價(jià)格1年漲10倍
一艘艘大型貨輪載著“白色石油”運(yùn)往上海、廣州港口;一個(gè)個(gè)巨頭:贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、寧德時(shí)代積極收購(gòu)海外鋰礦、鹽湖資源,依然難以滿足動(dòng)力電池的高速增長(zhǎng)需求。
2021年,我國(guó)碳酸鋰需求約33萬(wàn)噸LCE,國(guó)內(nèi)供給量約23萬(wàn)噸,缺口約10萬(wàn)噸,其中8萬(wàn)噸靠國(guó)外進(jìn)口。2025年,我國(guó)碳酸鋰需求量將達(dá)60萬(wàn)噸LCE,缺口或達(dá)16萬(wàn)噸。
碳酸鋰需求主要來自新能源汽車及儲(chǔ)能領(lǐng)域的高速增長(zhǎng)。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè),2022年新能源汽車銷量將達(dá)550萬(wàn)輛,2025年將達(dá)900萬(wàn)輛。
據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟預(yù)測(cè),2025年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)總量將達(dá)35GWh,“十四五”行業(yè)復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)60%以上。
2021年,新能源汽車磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量反超三元電池,占比越來越大。而儲(chǔ)能主要增量也主要是磷酸鐵鋰電池。
無(wú)論磷酸鐵鋰還是三元(NCM)材料都要用到碳酸鋰,磷酸鐵鋰對(duì)碳酸鋰的需求還要高。個(gè)別日韓電池企業(yè)使用三元(NCA)材料,會(huì)用到氫氧化鋰,相對(duì)小眾。
中國(guó)缺碳酸鋰,但不是缺產(chǎn)能,而是缺鋰資源。
鋰資源供應(yīng)有多方面。其中最多來自進(jìn)口,我國(guó)對(duì)外依存度超過70%。國(guó)內(nèi)供給23萬(wàn)噸LCE產(chǎn)量中,原材料主要來自澳洲鋰礦及南美鹽湖等地。隨著國(guó)外鋰輝石不斷開采,鋰含量未來呈降低趨勢(shì),提鋰成本越來越高。
國(guó)內(nèi)有四個(gè)來源:鋰云母礦、鋰輝石礦、電池回收和鹽湖提鋰。
中國(guó)的鋰云母主要分布在江西宜春,資源相對(duì)有限。
四川鋰輝石礦處于高海拔地區(qū),前期基礎(chǔ)建設(shè)投入大且時(shí)間長(zhǎng),開采規(guī)模暫時(shí)不足。
去年電池回收供給碳酸鋰當(dāng)量約2萬(wàn)噸,相對(duì)還很少。3年后電池將大規(guī)模退役,國(guó)軒高科董事長(zhǎng)李縝認(rèn)為,到2040年,制造電池對(duì)原材料電池的總需求和回收電池提供材料的總供給達(dá)到平衡。短期指望不上。
如此看來,中國(guó)的鹽湖似乎是盡快補(bǔ)充碳酸鋰產(chǎn)量的一大途徑。
02
鹽湖提鋰技術(shù):成熟度高,新技術(shù)涌現(xiàn)
全球64%鋰資源來自鹽湖,是碳酸鋰的重要來源。
鹽湖從何而來呢?
要追溯到大約10萬(wàn)年前。
那時(shí),地殼運(yùn)動(dòng)形成湖泊,但是,后續(xù)因?yàn)楦珊禋夂?,外部水源供給不足,湖水大量被蒸發(fā),周圍出現(xiàn)鹽灘,形成鹽湖。
鹽湖是個(gè)寶藏。它沉積的鹽類礦物約達(dá)200種。人類已經(jīng)從鹽湖中大量開采石鹽、堿、芒硝和鉀、鋰、鎂、硼等重要原料。
鋰只是鹽湖礦藏中的一種,而且含量高低不同,鎂鋰比不同,提鋰技術(shù)也不一樣。
國(guó)內(nèi)外的主要鹽湖,可總結(jié)三點(diǎn)特性:
(1)國(guó)外鹽湖儲(chǔ)量大,鎂鋰比低,稟賦好。
(2)青海鹽湖鋰濃度低、鎂鋰比高,稟賦差。
(3)西藏鹽湖鋰濃度高、多數(shù)鹽湖鎂鋰比低,稟賦好。
鹽湖提鋰技術(shù)目前有鹽田富集法、膜分離法、離子交換吸附法、溶劑萃取法四大技術(shù)方法,需要根據(jù)鹽湖類型、特性選擇與之相匹配的技術(shù)方法。
“冬天撈堿,夏天曬鹽?!边@是高中化學(xué)老師說的最多的一句話,說的就是古老的鹽田富集法。這種方法需要修建鹽田,挖渠引鹵,是目前產(chǎn)量最大的鹽湖提鋰工藝。技術(shù)成熟、生產(chǎn)成本低,在南美大規(guī)模應(yīng)用。但對(duì)鹵水品位要求高,無(wú)法有效處理高鎂鋰比的鹵水,不適用于青海鹽湖。當(dāng)然,修建鹽田對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生威脅,西藏已明令禁止,故此法在國(guó)內(nèi)難以推廣。
膜分離法包括電滲析膜和納濾膜等,需要鋰濃度比較高的老鹵,通常先要曬到鋰濃度4-5g/L的老鹵才可以用,總收率也很低,受制于電力成本較高等因素影響,膜法很少單獨(dú)使用,一般會(huì)與吸附法連用。
離子交換吸附法選擇性高、可以原鹵直接提鋰,簡(jiǎn)單環(huán)保,但是淡水用量大,需增加水淡化裝置,吸附材料溶損率也比較高。
一位資深鹽湖提鋰科研工作者說道:“吸附法是國(guó)內(nèi)鹽湖的主流技術(shù),但鋁吸附后,突出濃度比較低,所以后續(xù)必須加膜再濃縮,藍(lán)科鋰業(yè)在青海察爾汗鹽湖就用的吸附加膜法,年產(chǎn)約2萬(wàn)噸碳酸鋰。”由于循環(huán)過程中生成的碳酸鋰會(huì)堵住分子篩導(dǎo)致失效,所以這個(gè)方法不適用于碳酸型鹽湖。
總的來說,鹽湖提鋰技術(shù)主流是吸附法加膜工藝提鋰,原理和水處理行業(yè)類似,技術(shù)比較成熟,也有成本優(yōu)勢(shì)。
一位鹽湖提鋰企業(yè)投資人說道:“以生產(chǎn)1萬(wàn)噸碳酸鋰為例,主流吸附加膜工藝運(yùn)行成本普遍控制在3-4萬(wàn)元,再提純生產(chǎn)電池級(jí)碳酸鋰成本再上升8000-15000元。成本不是問題,技術(shù)也不是問題,能源才是真正的問題?!?
除此之外,傳統(tǒng)的溶劑萃取法使用高酸,設(shè)備損耗,萃取劑損壞等無(wú)法避免,且萃取劑回流污染湖水,口碑也不太好。
不過,現(xiàn)在出現(xiàn)了更加環(huán)保的新萃取技術(shù),未來應(yīng)用或許會(huì)大幅提升。中科院過程所就提供了一個(gè)新技術(shù)——碳酸鹽型鹽湖多官能團(tuán)螯合萃取-三相反應(yīng)提鋰技術(shù)。這一技術(shù)在西藏鹽湖已經(jīng)完成中試,產(chǎn)品綜合收率達(dá)90%以上。
據(jù)這一技術(shù)的合作方上海意定新材料科技有限公司總經(jīng)理林道勇介紹:“生產(chǎn)1萬(wàn)噸碳酸鋰,固定投資2個(gè)多億,運(yùn)行成本1-2萬(wàn)元/噸,用電量6000多度,相比吸附法都具有很大優(yōu)勢(shì)?!?
這一萃取技術(shù),適用于碳酸型鹽湖,僅西藏扎布耶鹽湖等合適。
中科院過程所另一項(xiàng)新技術(shù)是多組分協(xié)同溶劑萃取-水反萃清潔提鋰技術(shù),已在青海鹽湖完成中試。同樣也參與這一技術(shù)推廣應(yīng)用的林道勇說到:“該技術(shù)對(duì)環(huán)境友好,唯一劣勢(shì)要求鋰濃度高,要1g/L,南美鹽湖比較適用。扎布耶和納木錯(cuò)鹽湖鋰濃度比較高,將近1g/L,其他鹽湖鋰濃度過低,至少要曬到0.5g/L以上才能用,以后再升級(jí)迭代甚至0.3g/L也可以用?!?
新萃取技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是淡水用量少,其次是提鋰成本較吸附法還低,對(duì)環(huán)境同樣友好。如果新技術(shù)跑通量產(chǎn),有助于產(chǎn)能擴(kuò)張。
03
產(chǎn)能擴(kuò)張有限
這么好的生意,國(guó)內(nèi)鹽湖提鋰產(chǎn)出現(xiàn)狀如何呢?
在幾個(gè)鹽湖提鋰企業(yè)之中,藍(lán)科鋰業(yè)在青海察爾汗鹽湖產(chǎn)量最大,從去年7月1日開始,二期產(chǎn)能釋放,每天產(chǎn)量100噸,去年總產(chǎn)量約2萬(wàn)噸碳酸鋰。今年,藍(lán)科鋰業(yè)有望達(dá)產(chǎn)3萬(wàn)噸碳酸鋰,但近期暫無(wú)擴(kuò)張計(jì)劃。
藍(lán)科鋰業(yè)的吸附法產(chǎn)線
五礦的青海一里坪鹽湖先做鉀肥再提鋰,年產(chǎn)碳酸鋰近1萬(wàn)噸。其他企業(yè)的產(chǎn)能和產(chǎn)出,相對(duì)較小。
總體而言,我國(guó)鹽湖鋰資源儲(chǔ)量豐富,提鋰成本較低,雖有很大施展空間,但目前總體產(chǎn)量并不高。
一位鹽湖提鋰企業(yè)的投資人表示:“2021年國(guó)內(nèi)鹽湖提鋰產(chǎn)量約6萬(wàn)噸碳酸鋰當(dāng)量,預(yù)計(jì)2022年產(chǎn)量約8萬(wàn)噸碳酸鋰當(dāng)量,保守估計(jì)2025年產(chǎn)量約為12萬(wàn)噸碳酸鋰當(dāng)量。”多數(shù)被訪者對(duì)此數(shù)據(jù)也表示認(rèn)可,鹽湖提鋰產(chǎn)量確實(shí)不高,而且增長(zhǎng)有限。
原因之一是,目前雖然青海鹽湖貢獻(xiàn)最大,但由于稟賦較差,不能做成嚴(yán)格意義上的電池級(jí)碳酸鋰,不是未來開發(fā)的主力。2021年底,青海政府和工信部印發(fā)了《青海建設(shè)世界級(jí)鹽湖產(chǎn)業(yè)基地行動(dòng)方案》(2021-2035年),方案中提到:“2025年,青海碳酸鋰產(chǎn)能達(dá)到15萬(wàn)噸”。但此行動(dòng)方案沒有公開發(fā)布,似乎支持力度不強(qiáng)。
原因之二是,雖然資本對(duì)西藏鹽湖開發(fā)意愿更強(qiáng),但受制于西藏基礎(chǔ)設(shè)施條件差、能源電力供給不足、政府意愿不強(qiáng)及民族問題等多方面,未來大規(guī)模開發(fā)還存在很多不確定性。
“去年我曾到西藏鹽湖考察,道路運(yùn)輸相對(duì)困難、電力來源很遠(yuǎn),還發(fā)現(xiàn)一些復(fù)雜的其他問題,也在影響擴(kuò)產(chǎn),個(gè)人不太看好鹽湖提鋰?!薄峨妱?dòng)汽車觀察家》一位特約作者提到。
04
不可期望太高
從市場(chǎng)端來看,青海鹽湖貢獻(xiàn)主要是工業(yè)級(jí)碳酸鋰。雖然大多數(shù)企業(yè)再次加工做電池級(jí)碳酸鋰,但嚴(yán)格說是達(dá)到了準(zhǔn)電池級(jí),產(chǎn)品可應(yīng)用于儲(chǔ)能、低速車等低端場(chǎng)景,兩年內(nèi)很難應(yīng)用到動(dòng)力電池上面??蛻粽J(rèn)可需要有個(gè)過程,需要有動(dòng)力電池企業(yè)肯做第一個(gè)吃螃蟹的人。
從地方政府來看,西藏政府沒有經(jīng)濟(jì)任務(wù)壓力,主要態(tài)度還是維穩(wěn),不要激起民族沖突。當(dāng)然還有能源電力問題,雖說風(fēng)光儲(chǔ)可以解決,但儲(chǔ)能鋰電池成本很高,為了在鹽湖里提鋰,還要用掉大量碳酸鋰做成儲(chǔ)能電池,看起來有些顧此失彼。
西藏,幾乎是每個(gè)中國(guó)人都向往的一方凈土,鄭鈞的《回到拉薩》唱出了我們的心聲,我相信大多數(shù)人也不希望看到五彩繽紛的鹽湖因大規(guī)模開發(fā)而遭到破壞。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)鋰業(yè)巨頭加速海外布局?jǐn)U張,進(jìn)口鋰資源依舊保持快速增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)的江西鋰云母礦、四川鋰輝石礦產(chǎn)也在加速開發(fā)。而且,鋰、鈷、鎳價(jià)格高位運(yùn)行,助力電池回收產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,都將逐漸填補(bǔ)碳酸鋰供需缺口。
鹽湖提鋰,雖然對(duì)于碳酸鋰供需矛盾有所補(bǔ)益,但不能把供需平衡的期望壓在鹽湖上。近幾年看,鹽湖提鋰還是美而小的生意。