南美“鋰三角”鋰資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議

陳喜峰，陳玉明，趙宏軍

(中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037)

鋰被稱為“工業(yè)味精”，在電池、玻璃、陶瓷、潤滑劑、冶金、航空航天、聚合物、核工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，尤其是近年來，隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)及計算機、通訊、消費類3C電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰產(chǎn)品市場前景廣闊，世界各國圍繞鋰的競爭越來越激烈，美國、歐盟、日本將其列為關(guān)鍵礦產(chǎn)[1-5]。全球鋰資源豐富，但分布不均衡，探明儲量主要集中分布在南美“鋰三角”(玻利維亞、智利、阿根廷三國交界處的普納高原地區(qū))、澳大利亞、中國、美國等地區(qū)和國家；此外，在非洲、歐洲一些國家也有分布。南美“鋰三角”鋰資源的儲量、產(chǎn)量、鋰產(chǎn)品貿(mào)易等在全球鋰產(chǎn)業(yè)鏈中占有重要地位，是全球鋰資源勘查、開發(fā)利用投資的熱點地區(qū)之一，美國、澳大利亞、加拿大、日本、印度等世界礦業(yè)大國都在積極獲取該地區(qū)鋰市場的份額，該地區(qū)已成為全球鋰產(chǎn)業(yè)鏈的重要戰(zhàn)略高地。南美“鋰三角”鋰資源在資源品質(zhì)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)成本、吸引外資能力等方面具有明顯的競爭優(yōu)勢，已形成了完整的鋰產(chǎn)業(yè)鏈，但同時存在礦業(yè)政策不利于外資投資、投產(chǎn)周期長和伴生硼、鉀資源綜合利用水平低等問題。

一 南美“鋰三角”鋰資源產(chǎn)業(yè)基本現(xiàn)狀

(一)鋰資源儲量與分布特征

全球鋰礦床可劃分為硬巖型和鹽湖鹵水型兩大類，南美“鋰三角”鋰礦床類型屬鹽湖鹵水型，探明鋰儲量約1 580×104t(金屬鋰，下文鋰儲量、鋰資源量、鋰產(chǎn)量均為金屬鋰)，占全球鋰探明儲量2 250×104t的70.2%，是全球鋰探明儲量最豐富的地區(qū)；鋰資源量4 700×104t，占全球的53.4%[6-7](表1)，也是全球鋰資源量最豐富的地區(qū)。

南美“鋰三角”鋰資源主要分布在智利東北部、阿根廷西北部和玻利維亞西南部。智利是南美洲和全球最大的鋰礦資源國，鋰儲量860×104t，占全球的38.2%；玻利維亞是全球第二大鋰礦資源國，鋰儲量550×104t，占全球的24.4%；阿根廷是繼智利、玻利維亞、澳大利亞之后的全球第四大鋰礦資源國，鋰儲量170×104t，占全球的7.6%。

表1 南美“鋰三角”鋰探明儲量、資源量和產(chǎn)量

(二)鋰資源潛力

2014—2019年，南美“鋰三角”鋰資源勘查找礦取得較大進展，鋰資源量增加了2 400×104t，占同期全球鋰資源量增量4 822×104t的49.8%，是全球鋰資源量增量最多的地區(qū)(表3)；玻利維亞是全球鋰資源量增量最多的國家，由2014年的900×104t增加到了2019年的2 100×104t，增加了1 200×104t，占“鋰三角”增量的50%，占全球增量的24.9%；其次是阿根廷，增加了1 050×104t，占“鋰三角”增量的43.8%，占全球增量的21.8%[6]。此外，智利仍有較大的鋰資源量增長空間。據(jù)估算，南美“鋰三角”鋰潛在資源量將超過6 000×104t，勘查找礦潛力巨大。

表2 2014年與2019年南美“鋰三角”、全球鋰資源量變化對比

(三)鋰資源勘查開發(fā)

目前，南美“鋰三角”已知含鋰鹽湖約190個，僅有智利的阿塔卡馬(Salar de Atacama)和阿根廷的翁布雷穆埃爾托(Hombre Muerto)、林孔(Rincon)、高查理—奧拉羅斯(Cauchari-Olaroz)共4個鹽湖處于生產(chǎn)階段，另有55個鹽湖處于初級勘查階段、21個鹽湖處于勘探階段，其余110個鹽湖基本未開展過勘查工作，總體勘查程度較低。

從開發(fā)程度看，至2019年底，按“鋰三角”鋰探明儲量1 580×104t、產(chǎn)量2.44×104t計算(USGS，2020年)，儲產(chǎn)比高達647.5，開發(fā)程度非常低。

(四)鋰生產(chǎn)

2019年，南美“鋰三角”鋰產(chǎn)量2.44×104t，占全球的31.7%，僅次于澳大利亞，是全球第二大鋰生產(chǎn)地。智利和阿根廷是南美“鋰三角”主要的鋰生產(chǎn)國。2019年，智利是南美“鋰三角”第一大、世界第二大鋰生產(chǎn)國，鋰產(chǎn)量1.8×104t，占南美“鋰三角”的73.8%，占全球的23.4%；阿根廷是南美“鋰三角”第二大、世界第四大鋰生產(chǎn)國，2019年鋰產(chǎn)量0.67×104t，占南美“鋰三角”的26.2%，占全球的8.7%；玻利維亞由于提鋰技術(shù)和資金問題的影響，其鋰資源還未得到較好的開發(fā)利用，目前無在產(chǎn)鋰礦山。據(jù)預(yù)測，至2025年，隨著南美“鋰三角”鋰產(chǎn)能的不斷提高，該地區(qū)將超過澳大利亞成為全球最大的鋰生產(chǎn)地。

從鋰鹽市場供應(yīng)格局看，智利化學(xué)礦業(yè)有限公司(SQM)、美國雅寶公司(ALB)、美國Livent Corporation三家公司控制了南美“鋰三角”88.1%的鋰鹽供應(yīng)份額，基本壟斷了該地區(qū)鋰鹽供應(yīng)市場。

(五)鋰鹽出口

從鋰產(chǎn)品出口類型看，澳大利亞是全球硬巖型鋰礦礦石的最大出口國，而南美“鋰三角”則是全球最大的鋰鹽出口地。2018年，南美“鋰三角”碳酸鋰出口量約9.73×104t，主要出口至韓國、中國、日本、美國、比利時和德國，其中，韓國是該地區(qū)碳酸鋰的最大進口國，進口量占該地區(qū)碳酸鋰總出口量的31%，其次依次為中國、日本、美國，進口量占該地區(qū)碳酸鋰總出口量的比例分別為23%、19%和13%?！颁嚾恰笔侵袊M口碳酸鋰的最大供應(yīng)基地，2018年從該地區(qū)進口的碳酸鋰占中國碳酸鋰全球進口總量的97%。未來，南美 “鋰三角”有望成為全球最大的碳酸鋰供應(yīng)基地。

二 南美“鋰三角”鋰資源產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢

(一)鋰資源品質(zhì)競爭優(yōu)勢明顯

從鋰賦存狀態(tài)和品位看，南美“鋰三角”鹽湖中鋰的賦存狀態(tài)為可溶態(tài)的鋰化合物，與世界其他地區(qū)鋰礦相比，易于開發(fā)利用；同時，大多數(shù)鹽湖鹵水中鋰離子(Li+)濃度為580 ppm ～1 600 ppm，是世界其他地區(qū)鹽湖鹵水中鋰平均含量的2倍～3倍，而且鎂鋰比值在1.4～10之間，一般<8，鎂鋰比值全球最低，資源品質(zhì)好。

從主要鋰礦床規(guī)?？?，南美 “鋰三角”分布有多個世界級鋰礦床，如智利的阿塔卡馬(Atacama)、瑪麗貢加(Maricunga)，阿根廷的翁布雷穆埃爾托(Hombre Muerto)、高查理—奧拉羅斯(Cauchari-Olaroz)、林孔(Rincon)和玻利維亞的烏尤尼(Uyuni)等世界級鹽湖鹵水型鋰礦床[8-9](表3)。此外，隨著該地區(qū)鹽湖鹵水型鋰礦勘查程度的不斷提高，仍有發(fā)現(xiàn)新的世界級鹽湖鹵水型鋰礦床的潛力。

表3 南美“鋰三角”主要鹽湖鹵水型鋰礦床特征

(二)生產(chǎn)工藝簡單

相較于澳大利亞及世界其他地區(qū)硬巖型鋰礦需經(jīng)過粉碎、選礦、磨礦、1 100℃高溫焙燒、250℃硫酸溶解浸出、加堿過濾沉淀等復(fù)雜工序才能生產(chǎn)出碳酸鋰的工藝流程，南美“鋰三角”鹽湖鹵水中鋰直接為可溶態(tài)的鋰化合物，可直接經(jīng)晾曬、蒸發(fā)濃縮即可分離出高濃度含鋰鹵水，再經(jīng)過提純即可生產(chǎn)碳酸鋰，生產(chǎn)工藝非常簡單，競爭優(yōu)勢明顯。

(三)生產(chǎn)成本優(yōu)勢明顯

由于鋰資源品質(zhì)好、生產(chǎn)工藝簡單，南美“鋰三角”是全球碳酸鋰平均生產(chǎn)成本最低的地區(qū)，約為4 500美元/t，遠低于全球硬巖型鋰礦7 000美元/t的碳酸鋰平均生產(chǎn)成本，阿根廷的翁布雷穆埃爾托(Hombre Muerto)鹽湖是全球碳酸鋰生產(chǎn)成本最低的鋰礦山，約3 600美元/t。相比較而言，我國鹽湖鹵水型鋰礦的碳酸鋰生產(chǎn)成本約是南美“鋰三角”的1.3倍；盡管我國硬巖型鋰礦鋰輝石提鋰工藝日趨成熟, 但成本約仍是南美“鋰三角”的2倍左右(圖1[11])。澳大利亞、葡萄牙、津巴布韋、巴西等國的碳酸鋰生產(chǎn)成本也明顯高于南美“鋰三角”。綜上所述，南美“鋰三角”碳酸鋰生產(chǎn)成本低，競爭優(yōu)勢明顯。

圖1 全球主要鋰企業(yè)碳酸鋰生產(chǎn)成本對比

(四)南美“鋰三角”是全球鋰資源勘查開發(fā)投資最集中的地區(qū)

目前，南美“鋰三角”已成為全球鋰資源勘查、開發(fā)利用投資最為集中的地區(qū)，除了“鋰三角”本土的12家礦業(yè)公司外，來自美國、澳大利亞、加拿大、中國、日本、德國、法國、荷蘭和韓國等國家的37家礦業(yè)公司在該地區(qū)從事鋰資源勘查、開發(fā)利用投資(表4)，總體看，以美國、加拿大、澳大利亞三國的礦業(yè)公司為主。目前，美國已獲得了該地區(qū)近50%的鋰權(quán)益儲量和權(quán)益產(chǎn)量，加拿大、澳大利亞兩國也獲得了規(guī)模可觀的鋰權(quán)益儲量和權(quán)益產(chǎn)量，中資企業(yè)獲得了一定規(guī)模的鋰權(quán)益儲量和權(quán)益產(chǎn)量(表5)。

自1997年南美鹽湖鹵水型鋰礦開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)突破以來，隨著鹽湖提鋰技術(shù)的不斷成熟與應(yīng)用，世界鋰資源的產(chǎn)業(yè)格局已從傳統(tǒng)的以硬巖型鋰礦開發(fā)為主逐步演變?yōu)橐缘统杀镜柠}湖鹵水型鋰礦開發(fā)為主。盡管2015年開始，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對鋰需求的爆發(fā)式增長，導(dǎo)致鋰價格暴漲，使生產(chǎn)周期相對較短的硬巖型鋰礦短期內(nèi)在全球鋰產(chǎn)業(yè)鏈中占居主導(dǎo)地位，但隨著全球鋰產(chǎn)能快速擴張，鋰鹽供給嚴重過剩，導(dǎo)致鋰價格斷崖式暴跌，使硬巖型鋰礦生產(chǎn)成本高的劣勢日益明顯，致使大批硬巖型鋰礦山停產(chǎn)，退出市場。未來，隨著鋰價格的理性回歸，鹽湖鹵水型鋰礦相較于硬巖型鋰礦易于開發(fā)利用、成本低等優(yōu)勢將日益凸顯，鹽湖鹵水型鋰礦將成為全球鋰礦勘查、開發(fā)利用投資的主體。

表4 南美“鋰三角”鋰資源勘查開發(fā)公司統(tǒng)計表

表5 中資企業(yè)在南美“鋰三角”投資的主要鋰礦項目

(五)環(huán)境污染相對較小

鹽湖鹵水型鋰礦的開發(fā)利用技術(shù)方法主要取決于鋰資源的品質(zhì)和礦山所在地的地理環(huán)境、降水與蒸發(fā)條件等因素，不同的開發(fā)利用技術(shù)方法對環(huán)境的要求和對環(huán)境的影響不同。南美“鋰三角”鋰資源分布在光照較強的南美普納高原一帶，而且該地區(qū)年蒸發(fā)量大(>2 300mm)，降雨量小(<200mm)，有利于鹽湖鹵水的晾曬、蒸發(fā)濃縮，能耗以太陽能為主；而硬巖型鋰礦鋰輝石提鋰工藝雖然成熟，但能耗高、污染重；相較于硬巖型鋰礦，南美型鋰礦，高鹽湖鹵水型鋰礦鋰生產(chǎn)工藝清潔、能耗低、對環(huán)境污染相對較小。

三 南美“鋰三角”地區(qū)鋰資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問題

(一)礦業(yè)政策不利于鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在南美“鋰三角”的阿根廷、智利、玻利維亞3個鋰礦資源國中，智利、玻利維亞均將鋰資源開發(fā)列入國家戰(zhàn)略，開發(fā)均受國家監(jiān)管。智利鋰資源開發(fā)受智利核能委員會(CCHEN)的監(jiān)管，采取配額制限制開發(fā)的政策，對外資限制較多。玻利維亞鋰資源開發(fā)由玻利維亞鋰礦總公司(YLB)統(tǒng)籌、監(jiān)管，目前允許外資以技術(shù)入股的方式參與鋰資源開發(fā)，但股權(quán)比例最高為49%；此外，2019年11月玻利維亞新政府上臺后，其鋰礦外資投資政策可能存在不確定性。盡管阿根廷對外資投資鋰資源的限制相對較少，但近年來對外資申請鋰礦權(quán)、鋰礦項目股權(quán)比例等的管理更加嚴格，如鋰資源大省胡胡伊省要求省屬礦業(yè)公司在鋰礦項目中一般占有8.5%的股權(quán)，薩爾塔省取消了原來可以直接申請鋰礦礦業(yè)權(quán)的優(yōu)惠政策，采取向社會公開招投標的方式管理鋰礦礦業(yè)權(quán)。

(二)投產(chǎn)周期長

從鋰礦開發(fā)項目的投產(chǎn)周期看，南美“鋰三角”鹽湖鹵水型鋰礦開發(fā)項目投產(chǎn)周期遠長于澳大利亞硬巖型鋰礦項目，前者投產(chǎn)周期十年左右，后者投產(chǎn)周期三年左右。同時，從全球主要鋰礦資源國看，智利、阿根廷和玻利維亞的鋰礦礦集區(qū)的基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施總體相對較為落后，是影響鋰礦開發(fā)投產(chǎn)周期的主要因素之一。

(三)鹽湖鹵水中伴生硼、鉀資源的綜合利用程度低

南美“鋰三角”的大多數(shù)鹽湖鹵水型鋰礦中伴生較豐富的、可綜合回收利用的硼、鉀等的有用組分，如阿根廷鹽湖鹵水中伴生氯化鉀的平均含量為0.52%，其中，翁布雷穆埃爾托鹽湖氯化鉀平均含量達0.90%，最達到2.57%。總體看，南美“鋰三角”鹽湖鹵水型鋰礦中伴生硼、鉀資源具有較大的綜合利用潛力，但目前受運輸條件、綜合利用技術(shù)水平低等因素的限制，還沒有得到較好的開發(fā)利用，造成資源浪費。

四 對策與建議

(一)調(diào)整礦業(yè)政策增強吸引外資投資力度

如前所述，南美“鋰三角”阿根廷、智利、玻利維亞3個鋰礦資源國的鋰礦礦業(yè)政策均不同程度地存在不利于吸引外資投資的因素，在一定程度上限制了外商投資，阻礙了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，尤其是近年來經(jīng)濟持續(xù)低迷的阿根廷，已認識到礦業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用，鋰資源開發(fā)是當(dāng)前阿根廷礦業(yè)發(fā)展的主體，因此，為使鋰資源開發(fā)帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展，阿根廷需進一步調(diào)整礦業(yè)政策，改善鋰礦投資環(huán)境，加大吸引外資投資力度。智利、阿根廷應(yīng)抓住當(dāng)前全球鋰礦市場格局深度調(diào)整的機遇，逐步放開鋰礦外資投資市場，改善投資環(huán)境，合理開發(fā)利用豐富的鋰礦資源，促進國民經(jīng)濟發(fā)展。

(二)南美“鋰三角”鋰礦勘查開發(fā)投資方式因國而異

近年來，在南美“鋰三角”投資鋰礦勘查開發(fā)的中資企業(yè)逐漸增多，當(dāng)前全球鋰礦產(chǎn)品價格處于低迷的窗口期，鋰礦投資機遇與挑戰(zhàn)并存，未來中資企業(yè)可能會加大該地區(qū)的鋰礦勘查開發(fā)投資，但投資方式因國而異。相較于智利、玻利維亞，阿根廷具有相對寬松的鋰礦外資投資政策，鋰礦市場化程度相對高，目前是“鋰三角”鋰礦外資投資最集中的國家，可作為該地區(qū)鋰礦投資的首選區(qū)，介入方式以直接投資為主，薩爾塔、卡塔馬卡兩省可作為外資在該國優(yōu)選的投資目標區(qū)。目前，盡管玻利維亞政府對外資投資鋰礦限制較多，但鼓勵外資以 “技術(shù)入股”的方式介入該國鋰礦的勘查開發(fā)。智利近年來鼓勵外資參與該國鋰礦產(chǎn)品的深加工、提高附加值等鋰產(chǎn)業(yè)鏈下游的投資，投資方式以并購為主。

(三)提升伴生硼、鉀資源的綜合利用水平

加強南美“鋰三角”鋰礦礦集區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善運輸條件，提升電力供應(yīng)能力；同時，重點加強鹽湖鹵水中伴生硼、鉀組分綜合利用技術(shù)的研發(fā)，提升伴生硼、鉀綜合利用水平，既能避免資源浪費，又能提高鋰礦項目的附加值和經(jīng)濟效益。

(四)縮短鋰礦開發(fā)項目投產(chǎn)周期

南美“鋰三角”鹽湖鹵水型鋰礦開發(fā)涉及鋰資源勘查評價、可行性研究、礦山建設(shè)、鹽湖鹵水提鋰技術(shù)研發(fā)等多個環(huán)節(jié)，其中，鹽湖鹵水提鋰技術(shù)研發(fā)周期長是影響投產(chǎn)周期的主要因素之一，原因是該地區(qū)每個含鋰鹽湖的鋰資源品質(zhì)、鋰賦存形式、鎂鋰比值等各不相同，需根據(jù)每個鹽湖的上述特點，采用不同的提鋰技術(shù)方法。如世界鋰儲量規(guī)模最大的玻利維亞烏尤尼鹽湖，其鎂鋰的比值為22～30，是智利Atacama鹽湖的4倍，導(dǎo)致提鋰技術(shù)難度增大，再加上政治環(huán)境不穩(wěn)定的影響，目前投產(chǎn)時間仍不確定。因此，為進一步增強南美“鋰三角”在全球鋰產(chǎn)業(yè)鏈中的競爭力，需加強鹽湖提鋰技術(shù)研發(fā)，加大鋰礦礦集區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，促進鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展。