鹽湖提鋰，未來可期

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；工業級碳酸鋰主要用于陶瓷、玻璃、制冷液等領域。

全球鋰資源以液體礦床為主（80%），礦石為輔（20%）。其中，液態鋰主要存在于鹽湖鹵水、海水、油田鹵水和井鹵水中，而優質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構成了著名的鋰三角區域；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，多分布于自然環境較為惡劣的青藏地區。據中國地質調查局調查顯示，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。

國鋰資源區域分布

察爾汗鹽湖位于柴達木盆地東側

我國鋰資源并不稀缺，但有效開發不足，原料對外依賴度高。據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年我國鋰原料產量約7500金屬噸，占全球比例僅10%。當年基礎鋰鹽冶煉產能卻高達全球的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有三大難關：①開采環境差。青藏地區海拔高、自然環境惡劣，疊加電力、運輸等基礎設施不完備，制約了當地鹽湖資源的開發與生產；②鹽湖品質低。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、生產成本高等問題；③提鋰技術尚不成熟。國內鹽湖高鎂鋰比的特點導致國外相關的提鋰技術在我國適用性較差，過去20年中我國自主研發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的核心因素。

鋰資源在新能源汽車尚未大規模產業化之前，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展大潮。在經歷疫情這樣的環境下，新能源汽車行業不但能夠保持以往的市場規模，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展。鋰作為新能源汽車行業發展的上游核心原材料供不應求。

從產業鏈角度來看，鋰資源產業鏈大致可分為上游開采、中游提煉、下游消費三個環節。

上游開采：鋰資源產業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：產業鏈中游主要是將初級鋰產品（碳酸鋰、氯化鋰、氫氧化鋰等各種鋰鹽）進行加工，進而生產各種電池級鋰產品及其他鋰化合物產品。

下游消費：鋰資源下游應用領域廣泛。鋰應用在動力電池中，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。

鋰電池產業鏈

根據鋰礦資源在自然界存儲形態的不同特點，目前主流的提鋰技術分為礦石提鋰和鹽湖鹵水提鋰。相較于礦石提鋰，鹽湖提鋰無需經歷精礦加工環節，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成本對比

隨著20余年基于不同的鹽湖資源品質以及地理環境等，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、膜法（包括電滲析法和納濾膜分離法）、吸附法、溶劑萃取法等。

鹽湖提鋰技術一覽

沉淀法、太陽池技術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、經濟性差。

納濾技術可在一定程度上實現鋰、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完善，電滲析技術顯示出較好的應用前景，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開展。

吸附法具有工藝簡單、選擇性好、回收率高、成本低、易規模化、對環境無污染 等優勢，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，在實施過程中對設備材質的要求較高。一些行業專家認為，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，在越來越高的環保標準下無法達到行業要求。

此外，當前鹽湖提鋰工藝基本是從老鹵中提鋰，盡管隨著技術的改進，老鹵到產成品的收率已有明顯提升，但是原鹵到老鹵以至于到產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，延長了資源服務年限， 降低了生產成本和動力消耗，節能減排效果明顯；同時，產品品質進一步提升，并提高了批次一致性，可以滿足生產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，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世界級鹽湖產業基地，鹽湖提鋰有望迎來發展機遇期。

資料來源：

未來智庫官網、齊丁有色研究、國金證券、有色資訊、華爾街見聞、黑夜研究室

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