鉅大LARGE | 點擊量:1134次 | 2022年06月15日
贛鋒鋰業(yè)董事長李良彬深度解讀鋰行業(yè)技術現狀及發(fā)展趨勢
八月十日晚,贛鋒鋰業(yè)董事長李良彬做客華爾街見聞直播間,對當前主流提鋰技術、鹽湖提鋰發(fā)展、固態(tài)及電池循環(huán)回收技術等議題,進行了詳細解答。
以下為對話摘要:
四種提鋰技術
目前有4種提鋰技術,分別是鋰輝石提鋰、云母提鋰、鹵水提鋰,以及黏土提鋰。其中前三個已經產業(yè)化,而黏土提鋰預計到2023-2024年可以實現產業(yè)化。
鹽湖提鋰技術路線
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鹽湖提鋰根據不同的鹵水,會使用完全不同的工藝路線。僅以我國鹽湖來看,青海和西藏鹽湖使用的技術路線就不同,國外鹽湖由于鋰含量不相同也會使用不同的方法:
1)沉淀法:國外如智利等使用的較為傳統(tǒng)的方法,因為其鹵水鋰含量高,鎂雜質少,提取簡單,所以使用傳統(tǒng)經典的攤曬,國內西藏扎布耶鹽湖也是采用的曬鹵方法;
2)吸附法:吸附法技術已經逐步成熟且實現工業(yè)化,尤其是在鎂鋰比比較高的情況下技術優(yōu)勢很大。察爾汗鹽湖鎂鋰比超過100:1,就適合用吸附法;青海的藍科鋰業(yè)使用的也是吸附法;近期我國寶武入駐西藏扎布耶后,也在規(guī)劃改用吸附法;
3)電滲析法:重要在東臺鹽湖用;
4)膜法:在西臺鹽湖用;
5)萃取法:大華使用的比較多。
目前這些技術路線在我國都已經實現產業(yè)化。通過不斷技術進步,未來吸附法競爭力可能會強一些,因為吸附法的優(yōu)點是提升收率,吸附劑的效率更高,動力學更快,成本會低。
四種提鋰方式的比較
通過不同提鋰方式生產出來的鋰鹽是沒有差別的,礦石和鹵水提鋰只是某些雜質指標不相同。像礦石提鋰,可能就是硫酸根指標高,鹵水提鋰可能就是氯離子高,但都可以通過加工序提純實現品質一致性。如碳酸鋰通過深度碳化提純,氫氧化鋰通過重結晶工藝來提高產品質量,不會因為方法差異導致鋰的質量的差異。
1)礦石提鋰:礦石法目前比較成熟,以前新疆鋰鹽廠采用石灰石,缺點在于1:3的石灰石比例煅燒,整體收率會比較低?,F在主流方法是硫酸法。礦石提鋰的重要成本在于原材料的采購,直接加工成本其實是比鹵水低的。
2)鹵水提鋰:鹵水總體成本還是偏低,因鹵水是自有的,而礦石都是上游采購的。但分開來看鹵水加工成本高一些,加工成本基本上就是完全成本。加一道工序,將產品做到高品質的技術目前也不是問題,國內很多公司可以做到。
3)云母提鋰:云母提鋰是江西鋰鹽廠的技術,以前鋰云母4.4~4.5%品位,比較高所以可以使用石灰石法,通過1:3的石灰石進行煅燒。隨著礦品位下降,鋰云母品位是2.2%左右,所以石灰石法就不合適了,目前普遍用硫酸鹽法,鋰云母+硫酸鈉+硫酸鈣+少量硫酸鉀進行煅燒,做的還是比較好的。
4)黏土提鋰:目前尚未產業(yè)化,原則上有三種方法,硫酸法(雜質含量比較高,對環(huán)境的影響會比較大一點),硫酸鹽法(和云母提鋰方式類似,鋰的浸出率95%左右)和壓煮法(收率比較高但成本較高)
國內鹽湖和云母提鋰擴產的難度
鹽湖提鋰:全球來看,國外鹽湖品質較好,尤其是智利鹽湖,鋰含量1000多毫克/升,鎂鋰比3:1。而國內來看,鹵水品位比較低,原鹵里大約30-50mg/L的鋰含量,這就導致了國內投資擴建的成本會比較高。然后我國鹽湖的濃度較低,品位也較低,使得國內擴建也會受資源限制比較多,受制于有效鹵水的量,就很難做出大的規(guī)模出來。
但是我國提鋰的技術非常先進,各種技術手段像吸附法、膜法、電滲析法、萃取法都是我國最先進,其他國家要向我國學習。國內公司假如去國外鹽湖建廠,建設成本其實較高,如贛鋒阿根廷項目,都是國內買設備發(fā)到阿根廷;但是國外資源如天然氣比國內便宜。其他成本不太好比較,假如輔料都是國內購買,會新增運費和報關費用,成本也可能高一點。
云母提鋰:國內云母的原礦的品位都比較低,能達到0.8%以上的礦特別少,假如降低標準到0.3%和0.4%,雖然礦比較多,但是收率較低,所以云母提鋰的產量會受到品位這方面的限制。假如用0.4的品位的礦,8噸原礦做1噸精礦,25噸精礦產1噸碳酸鋰,綜合下來200噸精礦產一噸碳酸鋰,顯然品位越低會導致生產難度越大。
環(huán)保對提鋰方式的影響
ESG實行整個對行業(yè)影響會很大,我國也是提出了碳達峰,碳中和的目標,使得提鋰方式都要做出一些改變,要進行節(jié)能、降低水資源的利用。像贛鋒就有一個水回收項目,要年回收100多萬噸水。同時對節(jié)能環(huán)保也有相應的發(fā)展計劃,比如用光伏發(fā)電取代火力發(fā)電。
具體看3種提鋰方式的環(huán)保屬性:
1)鹽湖提鋰:目前有一定的限制,但是相較而言影響較輕。比如使用吸附劑法,吸附完以后是排放到鹽田中的,因為沒有新增有機物,也沒有新增其他雜質,所以從環(huán)保角度來看對鹽田及周邊是沒有影響的;
2)云母提鋰:受影響較大,因為云母中含有氟,要加固氟工藝,否則氟的釋放會污染環(huán)境;同時因為云母提鋰目前是用硫酸法,所以廢渣中含有鈉、鉀、鈣等,有關使用這些廢渣的水泥行業(yè)也是不利的,而且隨著廢渣量也逐漸增多,水泥行業(yè)消化能力有限,剩下的礦渣仍然要處理;
3)礦石提鋰:廢渣中沒有云母提鋰那么多的雜質,只有氫在里面,但是在能耗(天然氣和煤氣)、尾氣排放、水排放方面有些影響;
鋰資源持續(xù)供不應求
需求方:從今年下半年正極材料尤其是磷酸鐵鋰擴產速度來看,鋰鹽需求量增大,供不應求的情況會繼續(xù)維持,甚至到2030以前還沒看到特別大的供給會導致供過于求的情況出現,目前情況非常有利于鋰鹽的發(fā)展,價格也有望維持在10-12萬元/噸的區(qū)間。
供給方:國外澳大利亞RIM、銀河、泰利森和皮爾巴拉等能進行穩(wěn)定的供貨,不排除他們會在未來2-3年逐漸釋放產量。同時非洲馬里、剛果(金)和巴西等地在2023年左右也有望開始釋放鋰輝石產量,像剛果金AVZ儲量特別大,原礦超過2億噸,未來總體鋰供應量會加大,但是跟需求相比還是較難平衡。
固態(tài)電池和鈉離子電池對鋰的影響
固態(tài)電池:固態(tài)電池的發(fā)展對鋰資源是正面影響,純固態(tài)電池商業(yè)化的周期還比較久,可能要到2028-2030年才能出現。但混合固態(tài)電池已基本成熟,通過金屬鋰和減少電解液可以新增能量密度、加強安全性能等來改善電池的性能。
贛鋒固態(tài)電池及電解質產品
同時由于混合固態(tài)電池的負極是用金屬鋰,正極變化不大,電解質一般是氧化或者是硫化類的固體電解質,所以它的鋰的含量會更多。
鈉離子電池:鈉離子電池的發(fā)展對鋰的需求有一定程度的抑制,但是從目前整體看鈉離子電池不適合所有的應用場景。在儲能或者兩輪車領域或可以用,但是在其他領域就可能有一定局限性,比如說手機,從原本一天一充降低到半天一沖,用戶體驗就會下降;
另外鈉離子電池要大規(guī)模推廣才能降低成本,而且考慮到整體的系統(tǒng)成本,以鋰電池系統(tǒng)為例,電池成本只占60%,剩下40%是管理系統(tǒng)成本,由于鈉離子電池能量密度較低,要的管理成本更高,所以總成本依舊不低。
電池回收業(yè)務瓶頸在拆解
隨著價格上漲,無論是磷酸鐵鋰電池還是三元電池,回收價值均得到了大幅的提升。目前電池回收最大的限制是拆解。這里可以介紹下電池回收的兩種重要方法:
火法:將廢棄電池在爐子里煅燒成金屬錠,再通過酸浸回收金屬。這個方法鋰很難回收,因為在煅燒過程中鋰會揮發(fā)掉。國外像比利時的一些公司就重要采用該辦法。
拆解法:國內的主流方法,將廢棄電池拆解后去掉殼,電芯通過窯爐煅燒后再磨,把銅、鋁分開,正極材料通過酸溶回收鎳、鈷、鋰。
采訪人:華爾街見聞-吳悠