一、“产能过剩、锂价下滑”青海的锂能春天还会来吗?
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3月29日,有媒体报道在西宁市十六届人大七次会议中,相关发言人表示,西宁市的锂电池产能已达到全国总产能的三分之一,其中新能源、新材料产值同比去年增长17%。一时间“西宁锂热”成为舆论口中的焦点,青海也被人们视作新能源产业发展的核心战略区。
坐拥“盐湖提锂”的资源优势,让青海省成为世界范围内锂业发展的核心地区。从2015年开始,西宁就进入了锂资源开采、储能与锂电池生产的快车道。资料显示,截止到2020年,西宁市的锂电池正极材料产能可达6万吨/年,配套相应的负极材料、电解液、隔膜、集电材料产能;动力及储能电芯产能达到20GWh,并配套6万辆电动汽车。到今年年底,锂电全产业链条将基本形成,西宁市的锂电产业总产值将达到700亿元以上,完成投资400亿元以上。
不过,在这场用锂代替石油的能源革命中,锂的价值虽然得到明确,但“盐湖提锂”却因技术瓶颈制约行业多年。如今新能源汽车行业产销再遇下滑,青海这座“白色石油王国”又该如何前行?
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“西宁锂热”
不得不说,锂资源的备受重视与新能源汽车发展有着很大的关系。
2016年,我国新能源汽车的发展得到政策助推,带动了锂离子电池的发展。数据显示,同年国内锂离子电池的年产量飙升至78亿只,同比增长高达40%。全球锂离子市场规模近也出现了持续上升的态势。截止2016年12月,全球锂电池产业的规模达2158亿元,2011-2016年复合增长率21%。这让诸多咨询公司将全球锂离子电池市场规模的目标定在了5年/4500亿元,在整体占比中我国锂离子电池市场规模就接近3000亿元。
在对锂电池产业细分后,人们发现与其他能源行业的发展如出一辙,几乎都是围绕原产地进行布局的。据了解,锂电池上游是锂电池材料所需的矿产资源;中游为锂电池生产厂商,包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、导电剂和粘合剂的生产等;下游则主要是锂电配套应用领域,目前也就是人们熟知的消费类电子产品、电动汽车与工业储能。
此时,为了助推我国在新能源产业发展的优势地位,发改委在《全国矿产资源规划(2016—2020)》中,将18处产业规划与锂资源挂钩,并把锂作为9个需要“储备和保护矿种”之一、24种战略性矿种之一。
行业专家指出,全球汽车业的电动化大浪潮刚刚到来。如果按照各国的燃油车退出机制看,锂电池的需求量将会是目前市场预期的数十倍之多。按照2025年电动化率达到30%估算,设备行业市场空间将达到7000亿元,年均需求1000亿元
作为我国锂资源的“根据地”,近水楼台、得天独厚的资源优势让青海被外界关注。数据表明:青海盐湖资源丰富。青海省储量超过100亿吨的特大盐湖有2个,10-100亿吨的大型盐湖6个;初步探明盐湖氯化锂2400多万吨,占全国已探明储量的90%以上,已探明锂资源占世界盐湖锂资源储量的1/3,占据全国锂资源储量首位
为了发展该产业,青海省委、省政府提出了到2020年全省碳酸锂产能达到12万吨左右的规划目标,并围绕这个目标制定了《青海省“十三五”新材料产业发展规划》。
为了进一步响应上级政府,西宁市也在同一时间出台了《西宁市建设千亿元锂电产业基地实施方案》,希望通过依托现有产业基础,增强锂资源优势转化能力。并将锂电产业生产、加工和应用的综合基地的建设纳入规划之中。
材料的地缘优势加上地方政策的助推,锂电产业的相关企业开始将布局西宁作为既定战略。一时间,比亚迪、宁德时代、长城、美都能源…上百家国内外企业相继在西宁布局。
短短两年,西宁就拥有了正负极材料—隔膜—动力电池(储能电池)的完整产业链条。这期间西宁还引进了比亚迪锂电、北捷新材料等12家正极材料生产、电池生产与上千家配套企业。“西宁锂热”成了当地人茶余饭后的谈资。
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盐湖提锂终获突破
资源储备得天独厚,产业布局也逐年完善,然而青海的锂电行业发展却没有呈现出势不可挡的优势,这其中原因就与锂的提取过程有很大关系。
据了解,目前全球开发利用的锂资源分为盐湖卤水型和硬岩型两类,不过两者现阶段的占比却不是均等的。行业专家指出,硬岩开采的使用率比盐湖提取的方式高出4成。资料显示,全球锂资源总量虽然丰富,但分布却不均匀,主要分以南美洲、亚洲和大洋洲为主,其中高度集中在智利、中国、阿根廷和澳大利亚四国。
中国则是以卤水型锂矿著名,其中卤水锂矿约占国内总量的67%,锂辉石矿和锂云母矿等硬岩型锂矿约占33%,锂辉石矿集中分布在四川和新疆,锂云母矿则主要在江西。
由于锂资源在自然界中常存在于锂矿石和盐湖卤水两种范式,所以相应的提锂工艺也就分成两大类,两者在提取过程与提取结果也各有千秋。锂矿石虽然杂质含量少,但是开采成本高,储量也少;而盐湖卤水储量大,但若是盐湖卤水中镁锂比含量一般较高,杂质多,不好提取。
吸附提锂
美国国家地理下属的研究机构就曾指出,全球锂资源约为 3950 万公吨,而具备商业开采价值的锂储备量则仅为 1351.9 万公吨。在目前的产业状况下,这样的锂资源用上超过 300 年不成问题,但如果出现爆炸性的需求成长,在一年 80万吨的使用情况下,17年内锂资源就会用尽。
锂矿石
因此世界范围内的锂行业都将锂的提取寄托在“盐湖卤水”上。不过,盐湖中的锂一般都是从生产过钠、钾以后剩下的老卤中提取。虽然不同类型的盐湖提锂步骤一致(经过蒸发、除镁、浓缩后提取锂离子制取碳酸锂)但由于中国的盐湖普遍镁锂比较高,需要额外进行锂富集步骤,这也让技术难度被大大升级。
为了解决这一问题,国内外的相关企业和专家在前后30年的时间里,想方设法寻求突破,甚至有企业不惜以公司股权为代价,掌握专利技术的使用权,希望能从中国青海高镁锂比盐湖卤水中提取符合国际市场需求的高纯度锂产品。
柴达木盆地盐湖
几经试验后人们发现,适用于国外盐湖卤水的提锂工艺,仍无法从高镁锂比的青海盐湖中成功分离出高纯度的锂制品。就在青海大力发展锂电产业的初期,由于低成本的提锂有一定技术瓶颈,让青海锂电产业的发展受到极大制约。
青海盐湖的锂资源当时也被人们比作成被埋藏在沙漠里的楼兰宝藏。
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西宁的锂电春天还有多远?
好在盐湖提锂在去年迎来产业升级。2019年6月,青海省工信厅表示青海省盐湖提锂技术取得重大突破。针对柴达木盆地盐湖镁锂比值普遍过高,镁锂分离技术难度大问题,青海省科研人员通过采用吸附法、萃取法、煅烧法等工艺,有效解决了从高镁锂比盐湖中提取高纯锂和硼的世界性难题,使得青海盐湖卤水提锂技术水平处于世界领先地位,液态锂在技术发展的春天即将到来。
随后,省内多家龙头企业的产品开始进入特斯拉、三星、大众、比亚迪等国际新能源产业厂商的供应链。为此行业预计,随着盐湖提锂技术的不断突破,碳酸锂的产能将进一步释放。到2022年,盐湖提锂的市场占有率将突破50%,行业产值达到千亿元以上。
然而,锂在此时的价格与产能却在这一时期出现了较大波动。
2017年,国内电池级碳酸锂价格从年初的 12.6万元/吨一路上涨至10月的17.1万元/吨,最高涨幅达到了47.54%,工业级碳酸锂的涨幅也达到52.73%。但2018年以来,碳酸锂价格一路下滑。截至2019年,国内碳酸锂价格均价为12.5万元/吨,较去年高点已下降26.9%。
与此同时,国内新能源汽车的发展也出现变化。受补贴大幅退坡等因素影响,2019年新能源汽车产销完成124.2万辆和120.6万辆,同比分别下降2.3%和4.0%。其中,纯电动汽车生产完成102万辆,同比增长3.4%;销售完成97.2万辆,同比下降1.2%;插电式混合动力汽车产销分别完成22.0万辆和23.2万辆,同比分别下降22.5%和14.5%,不及预期让锂的需求也收到影响。
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动力电
不得不承认,由于锂资源的需求受新能源汽车补贴减少。所以当车企相应地削减了对锂电池订单,上游锂资源需求的减少也就成为必然。毕竟锂资源供给端受到前几年新能源汽车产能的巨大释放的影响,导致产业链的最上游的锂精矿、原矿等锂资源大涨,加上产业资本加大投入,使得相应产能开始释放。如今需求降低,锂源头的利润也就出现了危机。
如果按照之前行业人士的预测,2016年全球汽车保有量11.2亿辆,如果到2025年10%的汽车为电动车,将有1.12亿辆,按每辆车50--70公斤碳酸锂计算,1亿辆电动车消碳酸锂500万吨到700万吨。
有分析人士认为未来十年,汽车每年的增长率均会超过10%,到2025年全球汽车保有量将会翻翻到22亿辆,累计消耗碳酸锂1000万吨到1400万吨。可短期来看,由于新冠疫情影响致使行业受挫、民众消费欲望下滑,加之补贴退坡、原油价格下跌等多种因素,新能源汽车的发展预期必将打打折扣,这也让青海渴望多年的“锂电春风”又变得遥遥无期。
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二、锂电池或将面临淘汰?超级电池问世,充电仅需15秒,还不易老化
大家都知道,新能源 汽车 是利用车载的锂电池来作为行驶的动力,电池的容量直接影响到 汽车 的续航能力。因此对于想要购买新能源 汽车 的人来说,在选购时也会格外在意电池的优劣。
锂电池想必大家不会陌生,它在我们日常生活中随处可见,比如玩具的电池,电单车的电池。目前,锂电池也被应用到了新能源 汽车 上。但是,锂电池自身的弊端也引发了新能源 汽车 使用者的担忧。
比如,锂电池的寿命短,从而导致 汽车 的续航能力差;容易老化,这又加重了 汽车 的使用成本;更致命的是,锂电池易爆炸,安全隐患成问题等等。锂电池的这些弊端都把矛头指向更高效、安全的动力电池的开发问题。对于这些问题,新能源 汽车 企业、电池研发企业也都在积极地应对。
超级电池问世,充满电仅需15秒
在2020年的9月,国外的Skeleton公司和卡尔斯鲁厄理工学院合作推出了一款石墨烯电池,该款电池比普通电池的充放电效率快上1000倍,充满电仅需15秒,而且还不容易老化,容量也得到提升,号称超级电池。目前,该公司就这项技术已和一家领先的 汽车 企业达成10亿欧元的合作,在未来三年内就可以实现装载超级电池的新能源 汽车 的量产。
比他们稍早,在2020年7月,国内就推出了可以改进新能源 汽车 电池效能的石墨烯电池技术,研发这项技术的是广汽集团。并且,在2020年12月,广汽集团公布,将在不久就会进行实车测试,顺利就投放市场。虽然广汽集团的研发速度比较快,但是相较于国外的技术,广汽集团石墨烯技术的“硬实力”就差了一些,充80%的电需要8分钟,最高能实现300公里的续行。
总而言之,超级电池的问世,有望极大地改善新能源 汽车 的续航能力、充电效率等状况,很大程度上弥补了锂电池的弊端。
多种高效电池或将推出
超级电池的推出给电动 汽车 的动力问题的解决提供了一种方案。但是,超级电池也不是全能的,对于它的使用,还是存有争议的声音。这说明,它可能存在不足之处。因此,电池市场上也会出现多种选择。2021年,市场上也或将推出多种高效电池,试图挤占动力电池市场。
2021年1月9日,蔚来集团发布150kWh固态电池,续航能力突破1000公里,安全性能也提高了不少,并且计划在2022年4季度交付市场。1月13日,上汽智己 汽车 宣布和宁德时代合作推出“参硅补锂”电池,该款电池最大续航里程也会超过1000公里。在1月16日,宁德时代董事长曾毓群向媒体透露,宁德时代正在研制BEV电池包,续航里程将超过1000公里、充满电仅需10分钟、拥有16年200万公里的使用寿命。
锂电池惨遭淘汰?
综上可见,锂电池的“霸主”地位岌岌可危。除了锂电池的弊端被后起之秀有效地弥补外,“摇动”锂电池市场地位的,还有它重要的制成材料——锂的资源存储量问题。锂是一种不可再生资源,用完也就完了,所以说,当锂资源耗尽后,锂电池也就会自动退出市场舞台。
那么,锂电池将惨遭淘汰?
就目前来说,短期内锂电池还不会那么快地淘汰。因为日常生活中,我们对于锂电池的需求量是巨大的。据悉,2019年,中国锂电池的产量已有157.22亿只,锂电池行业规模突破2000亿。
我们经常用到的手机、笔记本电脑、电动自行车、电动 汽车 、电动工具、数码相机等电子产品、设备,也大都应用了锂电池做运行动力。并且,据有关调查显示,随着我国新能源 汽车 规模的扩大,预计将来我国电动 汽车 对锂离子电池需求也将会进一步提高。
因此,尽管有多种不利因素在唱衰锂电池,但短期内,我们仍需要它。
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三、地球上锂矿产资源的储量有多大?还能用多少年?
如果单单指锂资源,那是亿吨级别的,因为海水也可以提取锂。如果是指目前开采成本较低的锂资源,那估计在1300万t左右,智利,中国,澳大利亚依次是储量最大的三个国家。几乎占据了目前“低成本锂”储量的90%。时间的话无法估算的。
自然生成的可以经济开采的锂资源。在自然界中已发现锂矿物和含锂矿有150多种。作为制取锂的矿物原料主要是锂辉石、锂云母、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其中前3个矿物最为重要。
智利、中国和阿根廷是碳酸锂产能最大的3个国家,2007年,该3国满足了全球94%的碳酸锂需求。智利、中国、阿根廷都有较多的锂矿储量,但它们都在南美洲国家玻利维亚的乌尤尼盐沼(Salar de Uyuni)面前黯然失色。
特点
锂为稀碱元素之一,在自然界分布比较广泛,在地壳中平均含量为20×10-6(泰勒,1964),在主要类型岩浆岩和主要类型沉积岩中均有不同程度的分布,其中在花岗岩中含量较高,平均含量达40×10-6(维诺格拉多夫,1962)。
在自然界中已发现锂矿物和含锂矿有150多种,其中锂的独立矿物有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。
作为制取锂的矿物原料主要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其中前3个矿物最为重要。
四、锂资源真的短缺吗?宁德时代董事长曾毓群对此是如何回应的?
宁德时代老总曾毓群和特斯拉汽车CEO埃隆马斯克曾一度在公开场合谈及锂的难题。7月21日,两人又不谋而合花式回答了锂资源是不是限定行业发展的难题。今天,曾毓群在2022全球动力锂电池大会上表明,在新能源汽车销售量高速发展中,上下游原材料的蹭热点增添了全产业链短期的困惑,碳酸锂、PVDF、六氟磷酸锂等动力锂电池原料在一年期限内出现价格暴涨。
但事实上,矿物资源并不是产业发展的短板。曾毓群解释道,“在今年的碳酸锂价格短期内疯涨,但矿物资源贮备丰富多彩。”目前已发现的锂资源储藏量能够生产制造160TWh的锂离子电池,彻底充足生产制造全世界需要的动力锂电池和动力电池。并且,充电电池有别于原油,其绝大多数原材料都能够反复开展运用。
到2035年后,宁德时代循环利用退伍充电电池中的材料就可以满足很大一部分市场的需求。在新能源项目高速发展环节中,虽然原材料上涨增添了成本增加的困扰,但事实上,矿物资源并不是产业发展的短板,目前已发现的锂资源储藏量能够生产制造160TWh的锂离子电池。曾毓群还表示,“充电电池有别于原油,原油用了后就没有了,充电电池里边绝大多数原材料都是可以循环利用的。”
宁德时代近些年通过一系列技术性来提升矿产资源的开发回收再利用。曾毓群称,在材料回收行业,目前对镍钴锰的利用率已经达到99.3%,锂的回收利用率也超过90%之上。到2035年之后,循环利用的退伍充电电池可以满足很大一部分市场的需求。
五、据报道,全球将出现约50%的锂需求缺口,为何会有这么大的缺口?
一方面是因为锂资源本来就非常少,主要集中在南美国家。一方面也跟目前的锂资源需求有关,电动车技术的发展进一步催生出了锂资源的需求。
我先讲一下关于目前的大宗商品的基本问题,目前多类大宗商品的涨价幅度非常高,有些大宗商品的价格甚至在两年之内上涨了200%以上。我们知道大宗商品是很多商品的必要成本,当大宗商品涨价的时候,会带来随之而来的物价上涨。也正是因为这个原因,我们才会如此关注大宗商品的价格问题,锂资源正是其中之一。
一、锂资源本来就非常少。
我在网上看了相关的资料,目前全世界范围内的锂资源主要集中在南美国家,多数集中在阿根廷和智利这样的国家。因为这些南美国家的生产力本来就不高,锂资源的火热需求也引发了很多劳务纠纷,锂资源的开采成本再进一步提高,这就导致很多行业进口不到锂资源。
二、电动车技术非常依赖锂资源。
这个原因相对比较冷门,但确实造成目前锂资源短缺的主要原因。我们知道传统的燃油汽车会污染环境,现在有很多企业都在大力发展电动车技术。电动车技术非常依赖锂电池,也非常依赖锂资源,这会导致电动车行业对锂资源的需求进一步提高。在锂资源的供应量相对比较固定的情况下,很多企业出现了锂资源短缺的问题。
三、关于我个人的看法。
虽然锂资源确实是比较清洁的资源,同时也可以帮助我们保护环境。但从某种程度上来说,开采锂资源本身也在污染环境,更在破坏我们整个生态系统。我觉得我们需要进一步研究出更为环保的锂资源使用方案,这样既可以帮助我们改进终端产品使用技术,同时也可以帮助我们保护锂资源不被恶意开采。
六、全球锂资源够用多少年?
全球锂资源够用10年。
国际上锂的储备已经只能用10年,回收循环体系定是未来,资源有限,循环无限。电动汽车产业的快速发展拉升了市场对动力电池的需求。
动力电池所需的锂、钴、镍等原材料主要依赖进口,且长期来看已出现供应不足风险。我国虽在这些资源的开采和回收技术上处世界领先水平,但产能利用率偏低;废旧电池回收利用虽被认为是降低供应风险的有效途径,但行业发展仍待规范。
锂矿分布:
如果把锂矿资源完全开发出来,南美穷国玻利维亚将富可匹敌中东巨头沙特阿拉伯。中国锂矿资源按基础储量计,占全世界的13.7%;按储量计,占全世界的25.7%。
值得指出的是,应用最广泛因而更重要的碳酸锂,是生产二次锂盐和金属锂的基础材料,因而是锂工业中最关键的产品,其它工业锂产品则基本上都是碳酸锂的下游产品。
截至2007年底,全球碳酸锂需求量约为9.3万吨,比上年增长7.4%。近10年来年平均年增长率达7%以上。智利、中国和阿根廷是碳酸锂产能最大的3个国家,2007年,该3国满足了全球94%的碳酸锂需求。