2015年，我國(guó)新能源汽車銷量達(dá)到33萬(wàn)輛，名列全球首位，作為動(dòng)力電池的重要原材料碳酸鋰的價(jià)格水漲船高。據(jù)資料顯示，我國(guó)國(guó)內(nèi)電池級(jí)碳酸鋰的價(jià)格從2015年年初的每噸4.3萬(wàn)元上升到年底的每噸12.3萬(wàn)元，漲幅近兩倍。目前，個(gè)別企業(yè)的報(bào)價(jià)甚至超過(guò)每噸17萬(wàn)元，碳酸鋰市場(chǎng)的火爆程度可見(jiàn)一斑。
我國(guó)作為世界鋰儲(chǔ)量排名第二的國(guó)家，有資源支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速騰飛。令人意外的是，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)鋰資源年開(kāi)采量只占世界總量的5%，國(guó)內(nèi)企業(yè)所需碳酸鋰超過(guò)80%依賴進(jìn)口。我國(guó)碳酸鋰產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“坐擁巨量資源卻嚴(yán)重依賴進(jìn)口”的尷尬局面。
我國(guó)鋰資源儲(chǔ)量大提取難度高
從資源儲(chǔ)量上看，我國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的鋰資源“富國(guó)”。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的報(bào)告顯示，全球可供開(kāi)采的鋰資源儲(chǔ)量約1300萬(wàn)噸，中國(guó)擁有超過(guò)350萬(wàn)噸的鋰資源儲(chǔ)量位列全球第二，僅次于智利。
據(jù)了解，全球鋰資源主要分為鹽湖型、硬巖型以及地下鹵水型三種類型，其中最具工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值、生產(chǎn)難度最低的是鹽湖型。這也是我國(guó)已探明鋰資源儲(chǔ)量中占比最大的類型，約占80.54%，這些鹽湖主要分布在海拔高、降水量小的青藏高原地區(qū)。
雖然我國(guó)鹽湖鋰儲(chǔ)量豐富，但加工難度較高。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)研究所副研究員侯獻(xiàn)華說(shuō)：“由于鎂和鋰的離子半徑接近，化學(xué)共性較多，不易分離。目前，業(yè)界主要用鹽湖中的鎂鋰含量比例來(lái)衡量各地鹽湖鋰的開(kāi)采難度。鹽湖的鎂鋰比越高，加工難度越大。大家普遍認(rèn)為，鎂鋰比大于20的鹽湖難以提取鋰元素。”按此標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)鹽湖鋰的提取難度普遍較高。
以我國(guó)柴達(dá)木地區(qū)的東臺(tái)鹽湖為例，雖然該鹽湖的提取難度是青海地區(qū)最低的，鎂鋰比也高達(dá)33.8。而全球鹽湖鋰主產(chǎn)地智利阿卡塔瑪鹽湖的鎂鋰比僅為6.25，遠(yuǎn)低于東臺(tái)鹽湖。同樣位于柴達(dá)木地區(qū)另外兩個(gè)鹽湖西臺(tái)和一里坪的鎂鋰比均高于50，察爾汗鹽湖鎂鋰比是最高的，達(dá)到1837.6，是東臺(tái)鹽湖的60倍、智利阿卡塔瑪鹽湖的300倍。由此可見(jiàn)，在我國(guó)青海地區(qū)從鹽湖中提取鋰的技術(shù)難度要比國(guó)外大很多，這也是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)不得不從國(guó)外進(jìn)口原材料的根本原因。
侯獻(xiàn)華說(shuō)：“一旦鹽湖提取鋰實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其利潤(rùn)非常可觀。”據(jù)介紹，鹽湖提取鋰的工藝成本平均不超過(guò)20000元/噸，是礦石提取成本的一半。雖然鹽湖提取鋰擁有較高的技術(shù)難度，卻仍成為國(guó)內(nèi)各家鋰業(yè)公司科研攻關(guān)的對(duì)象。
生產(chǎn)工藝和環(huán)保壓力阻礙碳酸鋰產(chǎn)量提升
碳酸鋰價(jià)格大幅上漲與我國(guó)嚴(yán)重依賴進(jìn)口的情況，引起了行業(yè)內(nèi)各方的高度關(guān)注。6月20～21日，青海省人民政府、科技部、工信部與中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)在青海省西寧市舉辦了“鋰產(chǎn)業(yè)—新生態(tài)”國(guó)際高峰論壇，產(chǎn)業(yè)鏈上的各方共同研討鋰產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。
在論壇間隙，記者與北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司總裁高原博士進(jìn)行了交流。高原告訴記者，他們正在柴達(dá)木地區(qū)的東臺(tái)鹽湖進(jìn)行碳酸鋰等動(dòng)力電池原材料的生產(chǎn)與加工。青海地區(qū)鹽湖鎂鋰比過(guò)高是阻礙我國(guó)碳酸鋰產(chǎn)量上升的最主要原因。相對(duì)于已經(jīng)成熟的鋰礦石加工方法，各國(guó)對(duì)于高鎂鋰比鹽湖的提取工藝還在摸索階段。由于世界各地環(huán)境差異性較大，不同地區(qū)的鹽湖，甚至同一地區(qū)的相鄰鹽湖中鎂鋰含量都不相同，這要求鋰業(yè)公司在各地的鹽湖中采取不同的工藝進(jìn)行生產(chǎn)加工。對(duì)此，各家公司需要投入大量資源進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。在技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中，很多企業(yè)遭遇了挫折，吞下了投資失敗的苦果。“成功的只是少數(shù)，失敗的案例非常多。”高原補(bǔ)充道。
高原透露，目前他們已經(jīng)研發(fā)出吸附法、電滲透法等適合在高鎂鋰比鹽湖使用的提取工藝。
青藏高原脆弱的生態(tài)環(huán)境也是鋰業(yè)公司在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中需要考慮的關(guān)鍵因素。青海省鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)段東平表示，在2015年下半年碳酸鋰價(jià)格開(kāi)始飆升時(shí)，一些企業(yè)為賺取經(jīng)濟(jì)利益，私下采用了會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體的煅燒浸取法。“氯化氫氣體無(wú)節(jié)制排放，引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。”段東平至今仍為此感到氣憤。據(jù)他介紹，電滲透法和吸附法雖然有工藝簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，但淡水消耗量較大，且能耗較高，若長(zhǎng)期生產(chǎn)同樣不利于青藏高原地區(qū)的環(huán)境保護(hù)。
中科院青海鹽湖研究所和中科院有機(jī)化學(xué)研究所經(jīng)過(guò)多年自主研發(fā)，最終找到了從青海鹽湖的高鎂鋰比鹵水中提取氯化鋰，并經(jīng)過(guò)碳化產(chǎn)出碳酸鋰的溶劑萃取法。段東平表示，溶劑萃取法能夠提取純度高達(dá)99.9%的電池級(jí)碳酸鋰，這種方法具有污染小、能耗低等優(yōu)勢(shì)，但對(duì)技術(shù)和設(shè)備的要求較高，年產(chǎn)量只有1000噸，“下半年還需進(jìn)一步擴(kuò)充產(chǎn)能。”段永平說(shuō)。
人工、物流等因素也成為影響青海省內(nèi)鋰業(yè)公司產(chǎn)能進(jìn)一步提升的不利因素。段東平表示，地處我國(guó)西部地區(qū)的柴達(dá)木盆地，自然環(huán)境相對(duì)于中東部地區(qū)來(lái)說(shuō)較為惡劣，不利于優(yōu)秀人才的引進(jìn)。在交通方面，雖然有蘭新高鐵、青藏鐵路以及京藏高速等交通運(yùn)輸網(wǎng)，但相對(duì)于東部沿海地區(qū)物流成本仍然要高許多。
對(duì)于西部地區(qū)面臨的基礎(chǔ)設(shè)施困難，曾經(jīng)在世界著名的鋰業(yè)公司FMC工作過(guò)的高原卻表示樂(lè)觀，他告訴記者，他獲得博士學(xué)位后就在位于南美洲的一家鹽湖鋰加工廠開(kāi)始第一份工作，“當(dāng)?shù)厮娬?、飛機(jī)場(chǎng)和公路都是FMC公司從無(wú)到有投資興建的。”高原對(duì)記者回憶道，“相比之下，青海省的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要完善多了。”
下半年目標(biāo)：達(dá)產(chǎn)
目前，擴(kuò)產(chǎn)正成為青海省內(nèi)鋰鹽生產(chǎn)企業(yè)下半年的主要工作。根據(jù)公開(kāi)資料顯示，位于三大鹽湖的多家企業(yè)都規(guī)劃了超過(guò)萬(wàn)噸的產(chǎn)能，按照各家企業(yè)的計(jì)劃，青海省在2016年底碳酸鋰產(chǎn)能將高達(dá)6萬(wàn)噸。
段東平表示，鋰鹽生產(chǎn)企業(yè)在增產(chǎn)過(guò)程中面臨技術(shù)、環(huán)境以及資金等方面的多重挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)能并不容易。他認(rèn)為，青海地區(qū)高鎂鋰比鹽湖鋰資源的研究開(kāi)發(fā)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳酸鋰初級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。但在鋰鹽產(chǎn)品系列化、多元化的產(chǎn)業(yè)鏈條式發(fā)展方面，還處于起步階段。“我預(yù)測(cè)到今年年底，青海省從鹽湖提取的碳酸鋰產(chǎn)量將會(huì)達(dá)到2萬(wàn)噸。”段東平最后說(shuō)。