我國鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展探討

邢佳韻，陳其慎，張艷飛，于汶加，龍濤，鄭國棟，王琨

（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

一、前言

世界碳減排壓力凸顯，鋰電池作為重要的減碳裝備得到了快速發(fā)展。受新能源汽車行業(yè)的發(fā)展帶動，近年來我國鋰消費(fèi)保持了高速增長態(tài)勢（年均增速為24%），2020 年的鋰消費(fèi)量為2.29×105t（按碳酸鋰當(dāng)量計(jì)，下同）、車載動力電池出貨量為80 GW·h [1]。目前，我國是世界上最大的鋰消費(fèi)國、下游材料生產(chǎn)國、電池生產(chǎn)國，相關(guān)產(chǎn)業(yè)處于加速上升的前期，面臨著參與鋰電產(chǎn)業(yè)鏈國際競爭的重大戰(zhàn)略機(jī)遇。

為了支持我國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等部門積極出臺政策，著眼2025年前動力電池產(chǎn)品的性能與安全性、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、關(guān)鍵材料及零部件、生產(chǎn)裝備智能化等，提出具體要求；以動力電池實(shí)行梯次利用為契機(jī)，明確動力電池回收責(zé)任主體及動力電池編碼制度、建立全生命周期追溯體系，促進(jìn)資源的高效循環(huán)利用[2,3]。在學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)研究方面，針對鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)開展了較多工作：關(guān)于資源勘查，總結(jié)了四川省富鋰地區(qū)資源勘查進(jìn)展、全國鹽湖鋰資源品質(zhì)，梳理了選礦工藝及開發(fā)現(xiàn)狀[4~7]；關(guān)于冶煉加工，剖析了各類加工鋰鹽的發(fā)展規(guī)模、企業(yè)發(fā)展情況等[8]；關(guān)于關(guān)鍵材料和電池產(chǎn)品，完成了國內(nèi)外關(guān)鍵材料研發(fā)技術(shù)狀況對比，分析了我國關(guān)鍵材料發(fā)展面臨問題并提出了面向2035年的目標(biāo)任務(wù)[9~11]；還梳理了鋰產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)以及龍頭企業(yè)的生產(chǎn)工藝與技術(shù)路徑[12]。然而從已有文獻(xiàn)看，著眼行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展而展開的鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈串聯(lián)性研究還有所不足。

本文從鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的必要性出發(fā)，針對資源端、冶煉加工端、關(guān)鍵材料與產(chǎn)品端、循環(huán)利用端等產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成，凝練問題、研判目標(biāo)、論證路徑、提出對策，以期為相關(guān)行業(yè)發(fā)展研究提供基礎(chǔ)參考。

二、鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成與高質(zhì)量發(fā)展的必要性

（一）鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成

產(chǎn)業(yè)鏈指從原材料一直到終端產(chǎn)品制造的各生產(chǎn)部門的完整鏈條，其實(shí)質(zhì)是各產(chǎn)業(yè)相互之間供給與需求、投入與產(chǎn)出的關(guān)系，也是對產(chǎn)業(yè)部門之間因技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系而存在緊密關(guān)系的形象表述[13,14]。本文將鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈劃分為礦產(chǎn)資源端、冶煉加工端、關(guān)鍵材料與產(chǎn)品端、循環(huán)利用端4 個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)之間相互聯(lián)動、相互制約、相互依存，存在產(chǎn)品、生產(chǎn)技術(shù)、投資等關(guān)聯(lián)方式[15]。

礦產(chǎn)資源端主要指勘查與采礦，涉及鋰輝石、鋰云母、鹽湖等不同鋰資源類型的開發(fā)利用；處于產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，是冶煉加工產(chǎn)業(yè)不可或缺的原材料、形成整個產(chǎn)業(yè)鏈的物質(zhì)基礎(chǔ)。

冶煉加工端主要指有色金屬冶煉加工業(yè)中的鋰鹽加工，涉及碳酸鋰、氫氧化鋰、六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰等鹽類產(chǎn)品的加工生產(chǎn)；相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)模、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量等條件制約著關(guān)鍵材料的生產(chǎn)與發(fā)展。

關(guān)鍵材料與產(chǎn)品端主要指汽車鋰動力電池及其生產(chǎn)所需要的關(guān)鍵部件，如含鋰關(guān)鍵材料主要有三元正極材料、磷酸鐵鋰正極材料、電解液等；關(guān)鍵材料的研發(fā)能力、生產(chǎn)技術(shù)水平等因素，直接影響下游的產(chǎn)品性能與水平。電池產(chǎn)品主要分為三元動力電池、磷酸鐵鋰動力電池，不同的技術(shù)發(fā)展路線同樣影響關(guān)鍵材料種類的選擇與發(fā)展。

循環(huán)利用端主要指對報(bào)廢汽車動力電池中的鋰元素進(jìn)行提取再利用，是提高資源利用效率的有效手段，將直接緩解資源端的供應(yīng)緊張態(tài)勢。

（二）鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的必要性

鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量發(fā)展，將突出表現(xiàn)為：國內(nèi)鋰資源得到綜合、高效、綠色開發(fā)利用，深加工鋰鹽、關(guān)鍵材料、不同電池產(chǎn)品的核心技術(shù)獲得突破，各類產(chǎn)品的質(zhì)量保證、技術(shù)研發(fā)能力達(dá)到國際先進(jìn)水平，報(bào)廢的動力電池得到有序和充分地回收再利用，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)流通順暢且規(guī)模與結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)業(yè)鏈自主可控、科技創(chuàng)新協(xié)同、“短板”環(huán)節(jié)改善等態(tài)勢良好。加快實(shí)施鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展，必要性體現(xiàn)在以下四方面。

一是實(shí)現(xiàn)燃油車向新能源汽車平穩(wěn)過渡，加速降低能源風(fēng)險(xiǎn)。我國石油資源匱乏，2021年石油進(jìn)口依存度達(dá)到72%；能源消費(fèi)尚未達(dá)峰，若繼續(xù)加大石油使用量，將加劇國家能源安全風(fēng)險(xiǎn)。在交通領(lǐng)域，采用性能先進(jìn)的動力電池可顯著縮小燃油車與新能源汽車的駕駛體驗(yàn)差距，在支持實(shí)現(xiàn)新能源汽車與燃油車平穩(wěn)過渡的同時，進(jìn)一步降低交通領(lǐng)域石油消費(fèi)量，緩解對外石油依賴。

二是支撐新能源電力的多場景應(yīng)用，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)。高質(zhì)量的鋰動力電池作為一種儲能裝置，將高效利用風(fēng)、光、水等新能源電力；還可規(guī)?；瘮U(kuò)展到航空、航天、船舶等重大裝備應(yīng)用場景，為控制碳排放強(qiáng)度、改善清潔能源使用結(jié)構(gòu)提供有力支撐。

三是加快形成以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局。國際競爭趨于激烈，逆全球化趨勢對國際供應(yīng)鏈分工合作模式提出挑戰(zhàn)。唯有驅(qū)動鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控，才能有效應(yīng)對國際競爭、在關(guān)鍵時刻保障國內(nèi)生產(chǎn)和供給不受影響，從而提升國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的自我循環(huán)水平。

四是支撐國家經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。鋰電產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈迫切需要朝著國際價(jià)值鏈的中高端邁進(jìn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)則轉(zhuǎn)向高技術(shù)含量、高附加值的體系模式。形成上、下游各環(huán)節(jié)共同發(fā)力，協(xié)同創(chuàng)新效應(yīng)顯著，競爭力水平大幅提升，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平國際領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)鏈體系，支撐甚至引領(lǐng)國家經(jīng)濟(jì)的優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展。

三、我國鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

（一）資源端

我國鋰資源種類豐富，儲量排名世界第四位（約8×106t），約占世界總儲量的7%[16,17]。目前世界上大規(guī)模開采的鋰資源主要是鹽湖、鋰輝石、鋰云母；富鋰黏土作為一種潛力資源，部分企業(yè)已在墨西哥開展生產(chǎn)試驗(yàn)，尚未進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)利用。我國同時擁有鹽湖、鋰輝石、鋰云母3 種資源，其中鹽湖鋰主要分布在青海省、西藏自治區(qū)，鋰輝石主要分布在四川省，鋰云母主要分布在江西?。灰灿幸欢ㄒ?guī)模的黏土型資源，具備良好的發(fā)展前景。

相比海外優(yōu)質(zhì)資源，國內(nèi)鋰資源存在硬巖品位相對較低，鹽湖中成分復(fù)雜、鎂鋰占比較高，提取難度相對較大等特點(diǎn)。例如，四川省的甲基卡鋰輝石品位為1.3%~1.5%，而澳大利亞格林布什鋰輝石品位達(dá)2.1%；我國察爾汗、大柴旦、一里坪等鹽湖的鎂鋰占比分別為1577、134、90.5，而智利阿塔卡瑪鹽湖、玻利維亞烏尤尼鹽湖的鎂鋰占比僅為6.4、18.6。

我國鋰資源的產(chǎn)量增速較快，但產(chǎn)量有限。2015—2020年世界鋰礦產(chǎn)量年均增速為20%，而我國同期的年均增速高達(dá)45%；目前我國的產(chǎn)量為7.5×104t，約占世界總產(chǎn)量的17%。江西省、青海省是我國最重要的鋰資源生產(chǎn)地，合計(jì)占我國總產(chǎn)量的80%。四川省、西藏自治區(qū)雖然擁有豐富的資源，但因環(huán)境保護(hù)約束，高寒、高海拔開發(fā)環(huán)境惡劣，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期長，短期內(nèi)的產(chǎn)量增長十分有限。

國內(nèi)資源開發(fā)市場較為集中，產(chǎn)量排名前5 位的企業(yè)份額合計(jì)達(dá)93%。主要開采公司有宜春鉭鈮礦有限公司、青海鹽湖工業(yè)股份有限公司、西部礦業(yè)集團(tuán)有限公司、融達(dá)鋰業(yè)有限公司、青海恒信融鋰業(yè)科技有限公司、西藏礦業(yè)發(fā)展股份有限公司等。

與海外開采礦山相比，國內(nèi)鋰礦的提取生產(chǎn)成本偏高。2021年，世界主要鋰礦的開采現(xiàn)金成本不到2900 美元/t，澳大利亞優(yōu)質(zhì)鋰輝石項(xiàng)目開采成本均不超全球平均水平；我國江西宜春鋰云母、東西臺吉乃爾等項(xiàng)目的提取成本高于3700 美元/t，超出世界平均水平約30%[18]。

（二）冶煉加工端

我國生產(chǎn)的鋰鹽種類齊全，產(chǎn)量增長迅速。2015—2020年的平均增速為32%，2020年的產(chǎn)量為2.46×105t，約占世界總產(chǎn)量的67%[19]。形成了大量進(jìn)口礦產(chǎn)資源進(jìn)行冶煉加工、出口下游產(chǎn)品的基本格局。生產(chǎn)集中度較高，前5家企業(yè)的市場份額占比超過80%，代表性企業(yè)有江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司、天齊鋰業(yè)股份有限公司、盛新鋰能集團(tuán)股份有限公司、四川雅化實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司等[20,21]。鋰深加工產(chǎn)品的產(chǎn)能規(guī)模仍處于擴(kuò)張階段，但因進(jìn)口鋰礦資源供應(yīng)的增量有限而未能利用全部產(chǎn)能。

新型雙氟磺酰亞胺鋰鹽（LiFSi）有望成為第二代電池的電解質(zhì)，我國企業(yè)積極開展投資布局。2020年，以上海康鵬科技股份有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司為代表，開始量產(chǎn)LiFSi；國內(nèi)建設(shè)產(chǎn)能約6800 t（占世界總產(chǎn)能90%），明顯快于海外產(chǎn)能建設(shè)速度。

電池級碳酸鋰、電池級氫氧化鋰、六氟磷酸鋰等深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)與質(zhì)量達(dá)到國際領(lǐng)先水平，可滿足國內(nèi)下游關(guān)鍵材料企業(yè)應(yīng)用需求，同時向海外知名企業(yè)供貨。例如，江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的電池級氫氧化鋰產(chǎn)品，為國際主流品牌的車用鋰電池產(chǎn)品進(jìn)行配套；多氟多新材料股份有限公司生產(chǎn)的高純晶體六氟磷酸鋰產(chǎn)品，向日本宇部興產(chǎn)株式會社、韓國Soulbrain股份有限公司等國際主流的電解液企業(yè)供貨。

我國企業(yè)的鋰鹽加工生產(chǎn)過程朝著智能化、綠色化方向發(fā)展。天齊鋰業(yè)股份有限公司建成世界首條全自動化的電池級碳酸鋰生產(chǎn)線，年產(chǎn)能可達(dá)2×104t；融捷股份有限公司等企業(yè)也正在建設(shè)高度自動化的鋰鹽工廠。鋰鹽加工屬高耗能行業(yè)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生污染物。部分礦石類提鋰企業(yè)通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝、采用酸化窯外夾套循環(huán)加熱等方式降低總能耗和“三廢”排放。

（三）關(guān)鍵材料與產(chǎn)品端

1.正極材料

我國正極材料生產(chǎn)規(guī)模較大，超過世界總產(chǎn)量的50%。目前市場主流的汽車動力電池正極材料是三元材料、磷酸鐵鋰材料，2020年我國三元正極材料產(chǎn)量為2.1×105t，約占世界產(chǎn)量的40%[22]。三元正極材料的高鎳低鈷化是發(fā)展趨勢，2020年國內(nèi)中低端產(chǎn)品，如鎳鈷錳多元材料（NCM）333、NCM523 的產(chǎn)量占比為57%，而NCM811、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等高端高鎳產(chǎn)品的產(chǎn)量僅占23%，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡。國內(nèi)NCA 材料產(chǎn)量不高，主要原因在于：NCA 材料相比NCM 技術(shù)壁壘更高，對生產(chǎn)工藝、濕度等條件要求更為嚴(yán)格；我國三元電池發(fā)展路徑以NCM 為主，導(dǎo)致材料端、產(chǎn)品端難以產(chǎn)生聯(lián)動效應(yīng)、材料企業(yè)的NCA生產(chǎn)動力不足。

國內(nèi)高端產(chǎn)品市場的集中度較高。以NCM811為例，寧波容百新能源科技股份有限公司、天津巴莫科技有限責(zé)任公司的市場份額合計(jì)高達(dá)84%。在產(chǎn)品質(zhì)量方面，重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)良好，進(jìn)入了國際主流電池廠商的供應(yīng)鏈。目前，國內(nèi)產(chǎn)品基本滿足我國下游電池生產(chǎn)需求，但高端正極前驅(qū)體材料仍部分依賴進(jìn)口。

2020 年，我國磷酸鐵鋰正極材料產(chǎn)量約為1.42×105t，處于世界主導(dǎo)地位。磷酸鐵鋰安全性好、循環(huán)壽命長，但因電池體積能量密度偏低而在國外較少生產(chǎn)。近年來，國內(nèi)無模組刀片電池等結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新大幅提升了磷酸鐵鋰電池的體積能量密度，在補(bǔ)貼退坡情況下的性價(jià)比優(yōu)于三元電池，從而帶動了材料端磷酸鐵鋰材料產(chǎn)量回升。國內(nèi)磷酸鐵鋰動力電池市場化發(fā)展優(yōu)于海外，正極材料自產(chǎn)自銷（主要供應(yīng)國內(nèi)電池廠商），相關(guān)企業(yè)具有較高的生產(chǎn)集中度。

在新材料研發(fā)和生產(chǎn)方面，部分國內(nèi)企業(yè)的超高鎳材料生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入國際前列，如Ni90系三元材料實(shí)現(xiàn)國內(nèi)外批量供貨，Ni95系產(chǎn)品完成國際客戶驗(yàn)證，Ni98 系產(chǎn)品進(jìn)入研發(fā)階段。在鎳鈷錳鋁（NCMA）四元正極材料方面，國內(nèi)少量企業(yè)已進(jìn)行技術(shù)布局，但整體上與國際先進(jìn)水平存在差距。部分企業(yè)完成了富鋰錳基材料的工藝定性和試生產(chǎn)，保障了下游新電池產(chǎn)品的研制需求。

我國企業(yè)因技術(shù)研發(fā)起步較晚，在關(guān)鍵材料的基礎(chǔ)核心專利方面積累不足。例如，NCM 材料的基礎(chǔ)核心專利為美國3M公司擁有，NCA材料專利多由日本、韓國企業(yè)掌握。近年來，國內(nèi)科研院所、企業(yè)針對原始專利進(jìn)行了一定的改性創(chuàng)新，但因國際市場環(huán)境影響仍然受到較大制約。

2.電解液

電解液由鋰鹽電解質(zhì)、溶劑、添加劑組成。2020年，我國動力電池電解液出貨量約為8.8×104t，約占世界產(chǎn)量的50%[23]；出口量超過3×104t，主要供應(yīng)給日本、韓國企業(yè)[24]。廣州天賜高新材料股份有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司等排名前5 名的企業(yè)，合計(jì)產(chǎn)量占國內(nèi)市場的78%。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的六氟磷酸鋰電解質(zhì)可滿足電解液生產(chǎn)需求，碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯等大規(guī)模應(yīng)用的電解液功能添加劑也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。國際主流電解液企業(yè)擁有獨(dú)特的添加劑配方，我國企業(yè)在部分功能添加劑設(shè)計(jì)方面還存在進(jìn)口依賴現(xiàn)象。

3.動力電池

我國動力電池生產(chǎn)規(guī)模位居世界第一，2020年動力電池裝機(jī)量為63.3 GW·h，約占世界裝機(jī)量的40%。寧德時代新能源科技股份有限公司、比亞迪股份有限公司是我國動力電池的領(lǐng)先企業(yè)，國內(nèi)的裝機(jī)量合計(jì)占比達(dá)到70%[25,26]。目前，汽車動力電池的主流類型有NCM 三元電池、NCA 三元電池、磷酸鐵鋰；我國企業(yè)在NCA 三元電池方面技術(shù)積累較弱，發(fā)展路線以NCM 三元電池、磷酸鐵鋰電池為主。在電池包裝集成方面，國內(nèi)企業(yè)突破了NCM 電池、磷酸鐵鋰無模組技術(shù)，在提高電池包能量密度的同時降低了生產(chǎn)成本。電池生產(chǎn)的高度自動化可提升產(chǎn)品一致性，國際一流企業(yè)的自動化率近80%；我國優(yōu)勢企業(yè)的自動化率接近50%，而不少企業(yè)僅為20%。

在電池技術(shù)發(fā)展趨勢方面，高能量密度仍是核心因素。從電池所用正極材料的角度看，日本、韓國的電池企業(yè)分別在NCM 體系、NCA 體系、NCMA體系下研發(fā)出超高鎳（鎳含量≥90%）電池，部分企業(yè)宣布即將量產(chǎn)。在我國，蜂巢能源科技股份有限公司突破了NCMA電池技術(shù)，但量產(chǎn)工作仍在準(zhǔn)備；磷酸錳鐵鋰電池在保留鐵鋰材料穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上可提升能量密度10%~20%，一些企業(yè)形成了技術(shù)儲備和產(chǎn)能布局；富鋰錳基電池因其容量高、成本低、安全性好的理論優(yōu)勢而成為潛在發(fā)展方向，浙江遨優(yōu)動力系統(tǒng)有限公司已實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。在電解質(zhì)形態(tài)方面，液態(tài)電池的能量密度（350 W·h/kg）已達(dá)理論極限，發(fā)展方向轉(zhuǎn)為固液混合電池、全固態(tài)電池。國外企業(yè)的固態(tài)電池研究積累較多，研發(fā)投入力度大，而國內(nèi)企業(yè)的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)原始創(chuàng)新及經(jīng)驗(yàn)積累薄弱。

（四）循環(huán)利用端

我國動力電池的循環(huán)利用尚處發(fā)展初期。2020年進(jìn)入了首次動力電池規(guī)?；艘垭A段，累計(jì)退役量約為2×105t；但實(shí)際回收量僅為41%，回收再利用鋰資源約為2×104t，循環(huán)利用效果不佳。目前，國內(nèi)動力電池回收體系分為梯次利用、拆解回收再生利用兩個循環(huán)過程。當(dāng)動力電池余能不足80%后，按照“低功率電動車、電網(wǎng)儲能、家庭儲能、報(bào)廢”的先后順序進(jìn)行梯次利用；根據(jù)不同電池的工作特性，磷酸鐵鋰電池因可循環(huán)次數(shù)較多而更適用于梯次利用。政府從規(guī)定回收主體、動力電池拆解作業(yè)要求、貯存與安全環(huán)保要求，提高回收企業(yè)門檻、動力電池中的鎳鈷錳鋰回收率等多方面著手，發(fā)布了拆解回收再生利用方面的管理辦法[27~30]；構(gòu)建了新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺，對汽車用動力電池開展全生命周期追溯，實(shí)現(xiàn)動力電池的來源可查、去向可追、節(jié)點(diǎn)可控。整體來看，現(xiàn)有政策缺乏強(qiáng)制性，動力電池報(bào)廢后進(jìn)入正規(guī)渠道的回收率仍然很低，產(chǎn)業(yè)秩序有待規(guī)范。

在動力電池回收技術(shù)方面，廣東邦普循環(huán)科技有限公司、格林美股份有限公司達(dá)到世界先進(jìn)水平，報(bào)廢電池（包裝完好）中的鋰、鎳、鈷、錳等金屬元素回收率高于現(xiàn)行政策或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

四、我國鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展面臨的問題

（一）面臨自然環(huán)境、生態(tài)保護(hù)約束，鋰礦擴(kuò)產(chǎn)受到限制

在短期內(nèi)，四川省、西藏自治區(qū)等地的鋰資源難以大規(guī)模開發(fā)利用。西藏扎布耶鹽湖平均海拔4422 m，而智利阿塔卡瑪鹽湖，青海察爾汗、東西臺吉乃爾等大部分鹽湖的海拔均超過2000 m；海拔高導(dǎo)致溫度低、鹵水蒸發(fā)較慢，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)困難，較差的地理位置條件制約了潛在生產(chǎn)規(guī)模。因環(huán)境保護(hù)政策等影響，四川省鋰資源擴(kuò)產(chǎn)受到直接限制，雖然多家企業(yè)擁有采礦權(quán)，但進(jìn)入正常開采階段的企業(yè)數(shù)量很少。

（二）鋰資源競爭態(tài)勢趨于激烈，海外進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)有所增加

全球碳排放約束日趨嚴(yán)格，各國重視本國鋰及其下游供應(yīng)保障。在美國，提出《能源資源治理倡議》[31]以強(qiáng)化與資源豐富國家的礦業(yè)開發(fā)合作，實(shí)施《美國供應(yīng)鏈行政令》以針對大容量電池等產(chǎn)品開展供應(yīng)鏈調(diào)查，成立能源部礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展司以保障鋰礦供應(yīng)鏈安全，發(fā)布《2021—2030年美國鋰電池國家藍(lán)圖》[32]來促進(jìn)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈投資。歐盟以多元化方式擴(kuò)大海外鋰礦供應(yīng)來源、降低供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)，建立本土電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢并加強(qiáng)二次利用[33]?？梢钥闯觯嚨V的供不應(yīng)求態(tài)勢將進(jìn)一步加劇各國對鋰資源的爭奪；隨著國際形勢緊張化，我國鋰資源進(jìn)口高度依賴單一國家，潛在的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)有所顯現(xiàn)。

（三）正極材料、電解液等核心專利因布局較晚而成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板

正極材料是鋰動力電池生產(chǎn)的關(guān)鍵，而三元正極材料相關(guān)核心專利由美國3M 公司等掌握，國內(nèi)外主流企業(yè)都需要購買專利授權(quán)；磷酸鐵鋰正極材料核心專利已被加拿大魁北克水電公司申請；電解液、隔膜基礎(chǔ)的專利也被日本、韓國企業(yè)注冊。我國企業(yè)開展關(guān)鍵材料的專利布局較晚，專利內(nèi)容集中在功能、應(yīng)用層面（如在配方比例上作調(diào)整和改良），在原始創(chuàng)新專利方面落后較多。國外企業(yè)依托其原始專利，逐步在鋰電關(guān)鍵材料方面構(gòu)筑起專利“屏障”，不可避免地導(dǎo)致我國企業(yè)在參與國際市場競爭時處于劣勢地位；國外企業(yè)構(gòu)建的專利布局不僅主導(dǎo)了利潤率最高的技術(shù)環(huán)節(jié)，相應(yīng)技術(shù)體系也愈發(fā)難以規(guī)避[10]。

（四）關(guān)鍵材料及電池技術(shù)與國際先進(jìn)水平存在差距，新興方向積累不足

雖然我國電池生產(chǎn)材料的產(chǎn)能規(guī)模居于世界前列，但高端產(chǎn)品與國外企業(yè)仍有差距。在高鎳三元正極材料方面，日本、韓國企業(yè)研發(fā)起步早，技術(shù)成熟度高，國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品性能、生產(chǎn)工藝相比之下存在差距；部分高性能正極材料前驅(qū)體、電池電解液功能添加劑等，仍部分依賴進(jìn)口。國內(nèi)電池企業(yè)在單體電池的能量密度、制造精度、溫度適應(yīng)范圍等方面較國際市場先進(jìn)水平存在一定差距。此外，受基礎(chǔ)研發(fā)不足因素制約，我國關(guān)鍵材料與電池技術(shù)體系的發(fā)展后勁不足，突出表現(xiàn)在新一代全固態(tài)電池方向的研發(fā)布局明顯滯后于日本豐田汽車公司等優(yōu)勢企業(yè)，可能導(dǎo)致新興方向的技術(shù)與產(chǎn)品差距繼續(xù)拉大[34,35]。

（五）廢舊動力電池資源二次回收體系不完備，產(chǎn)業(yè)秩序有待規(guī)范

我國新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，未來動力電池退役量將快速增長。中國汽車技術(shù)研究中心有限公司研究數(shù)據(jù)表明，2025年我國動力電池累計(jì)退役總量將比2020年增長近4倍。充分利用二次資源是緩解資源供應(yīng)緊張的重要手段，但目前鋰動力電池回收規(guī)模較小，回收產(chǎn)業(yè)鏈體系尚未建立；回收產(chǎn)業(yè)集中度低，仍處產(chǎn)業(yè)秩序混亂階段。發(fā)布的動力電池回收管理辦法覆蓋度不足，因小企業(yè)分布分散而加大了監(jiān)管難度。二次利用生產(chǎn)過程中分解出的氫氟酸和其他含氟化合物，相應(yīng)的運(yùn)輸、處置可能對環(huán)境產(chǎn)生腐蝕性和毒性，潛在的生態(tài)環(huán)保問題不容忽視。退役電池檢測沿用車用動力電池標(biāo)準(zhǔn)、檢測時間與資金成本高、電池殘值評估技術(shù)及人才儲備不足等，也是回收產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)發(fā)展的阻礙。

五、我國鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展路徑

（一）鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展目標(biāo)

圍繞國家發(fā)展戰(zhàn)略需求，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈水平。強(qiáng)化國內(nèi)資源保障能力并提高資源綜合利用水平，加強(qiáng)海外不同區(qū)域的資源開發(fā)合作，在合理利用國內(nèi)國際兩種資源的基礎(chǔ)上進(jìn)行“雙循環(huán)”。加大科技研發(fā)投入，開展前沿科技研究，推動全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，提高資源循環(huán)利用水平，保障我國鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)競爭力全球領(lǐng)先。

1.2025年目標(biāo)

在資源端保持勘查投入，平穩(wěn)提升國內(nèi)供應(yīng)能力，促進(jìn)資源綜合利用水平提高。鼓勵企業(yè)與各國開展資源勘查與開發(fā)合作，多元化海外進(jìn)口來源、鋰資源開發(fā)種類，合理降低鋰資源進(jìn)口的集中度。在冶煉加工端，逐步降低生產(chǎn)能耗、提升智能化工廠比例。在材料和產(chǎn)品端，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)國際市場競爭力，將高端產(chǎn)品占比由當(dāng)前的約25%提升至40%以上。合理增加科技研發(fā)投入，梳理并解決“卡脖子”技術(shù)，縮小新一代電池方向的國內(nèi)外技術(shù)差距。改善循環(huán)利用管理水平，構(gòu)建動力電池回收系統(tǒng)全國統(tǒng)一平臺，使得報(bào)廢動力電池回收率在95%以上，有色金屬回收率全面達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2035年目標(biāo)

資源端綜合利用水平大幅提升，鋰資源來源分散多樣，供應(yīng)緊張局面顯著緩解，采選技術(shù)水平穩(wěn)步增強(qiáng)。冶煉加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模適度，實(shí)現(xiàn)較高程度的自動化、智能化、綠色化生產(chǎn)。在材料和產(chǎn)品端，國際市場競爭力保持領(lǐng)先，高端產(chǎn)品占比不低于70%；全產(chǎn)業(yè)鏈科技協(xié)同創(chuàng)新的效應(yīng)凸顯，基礎(chǔ)研發(fā)能力與原創(chuàng)理論水平顯著提升，關(guān)鍵技術(shù)體系達(dá)到世界先進(jìn)水平。資源循環(huán)利用體系成熟完善，報(bào)廢動力電池實(shí)現(xiàn)全面有序的回收利用，有價(jià)金屬回收率進(jìn)一步提升，支撐鋰資源“國內(nèi)大循環(huán)”。

（二）鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展路徑

1.多維度出發(fā)，構(gòu)建安全穩(wěn)定的資源供應(yīng)體系

加大國內(nèi)找礦力度，提高鋰礦勘查區(qū)塊投放數(shù)量；著眼合理、有序、環(huán)保，推進(jìn)國內(nèi)鋰資源開發(fā)利用，提高國內(nèi)鋰資源供應(yīng)能力，保障國內(nèi)資源供給。

從多元化進(jìn)口來源、多元化鋰資源供給種類兩方面，提高鋰資源供應(yīng)的穩(wěn)定度。關(guān)注國際鋰資源勘查和生產(chǎn)的新動向，主動謀劃從多個來源地進(jìn)口鋰資源以分散進(jìn)口來源地。推進(jìn)富鋰黏土等資源類型作為新供應(yīng)來源的規(guī)?；a(chǎn)，豐富鋰資源的供應(yīng)種類。

加強(qiáng)鋰資源儲備工作，包括產(chǎn)品儲備、礦產(chǎn)地儲備：對于前者，適當(dāng)儲備初級、高純級鋰鹽，重點(diǎn)儲備國內(nèi)生產(chǎn)能力不強(qiáng)的關(guān)鍵材料類型；對于后者，將開發(fā)條件較差、短期內(nèi)難以開采利用的礦山納入礦產(chǎn)地儲備名錄。

加快動力電池回收管理體系構(gòu)建，提升二次鋰資源供應(yīng)能力。合理提高二次回收市場的集中度，提高回收企業(yè)的基礎(chǔ)門檻；將相關(guān)回收政策提升至法律層面，依法實(shí)施并加強(qiáng)監(jiān)管，確?；厥掌髽I(yè)規(guī)范建立動力電池生命周期追溯系統(tǒng)；健全退役動力電池檢測標(biāo)準(zhǔn)體系，保障廢舊鋰電池回收利用的規(guī)范有序，實(shí)質(zhì)性提升資源利用效率。

2.攻關(guān)關(guān)鍵材料和電池新技術(shù)，強(qiáng)化鋰電技術(shù)體系和人才儲備

在現(xiàn)有鋰電池技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，發(fā)展超高鎳低鈷/無鈷多元正極材料、新型鐵鋰正極材料及相應(yīng)的單體電池，具備大規(guī)模量產(chǎn)條件。著眼應(yīng)用潛力，積極研發(fā)基于富鋰錳基正極材料、高壓鎳錳尖晶石正極材料的關(guān)鍵材料及其電池；建立要素完整的鋰電技術(shù)體系，營造生態(tài)良好的科研環(huán)境。

進(jìn)一步加強(qiáng)半固態(tài)電池電解質(zhì)技術(shù)研發(fā)，以此為技術(shù)過渡并增強(qiáng)基礎(chǔ)研究理論，為全固態(tài)電池理論研究與技術(shù)創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)條件。著眼全固態(tài)電池材料體系，積極開展國際專利布局，形成高能量密度、高安全性的新一代電池技術(shù)體系的自有知識產(chǎn)權(quán)與自主產(chǎn)品應(yīng)用。

3.圍繞關(guān)鍵材料與產(chǎn)品實(shí)施創(chuàng)新，帶動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展

在資源端，持續(xù)推進(jìn)自動化采礦裝備、高速通信網(wǎng)絡(luò)、智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)平臺等的配置與應(yīng)用，對礦山生產(chǎn)對象和過程進(jìn)行動態(tài)化、智能化監(jiān)控；進(jìn)一步提升充填采礦法的應(yīng)用比例，保持綠色、無廢化發(fā)展。針對礦石類資源，開展分選前的預(yù)富集工藝與新型高效預(yù)選設(shè)備的研發(fā)及應(yīng)用，保障選礦回收率提升目標(biāo)；加大礦石浮選藥劑研發(fā)力度，重點(diǎn)開發(fā)高效環(huán)保、耐低溫、選擇性強(qiáng)的新型捕收劑。針對鹽湖類資源，進(jìn)一步優(yōu)化各類提取工藝所需關(guān)鍵藥劑（如沉淀劑、萃取劑等），發(fā)展適合國情的低成本、高效率、綠色環(huán)保的鹽湖提鋰技術(shù)工藝。

在冶煉加工端，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的全流程自動化控制；提升化學(xué)計(jì)量精準(zhǔn)度，降低能源與輔材消耗強(qiáng)度，提高產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性及一致性；積極實(shí)施政策引導(dǎo)，規(guī)范鋰鹽加工企業(yè)準(zhǔn)入條件，出臺加工廠綠色生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化行業(yè)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)。

在循環(huán)利用端，提高機(jī)械化作業(yè)程度，強(qiáng)化不同廢舊動力電池的分類管理，提高有價(jià)金屬的回收率；著力提升電解液等回收難度大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值低的關(guān)鍵材料綜合回收利用水平，發(fā)展短流程、閉路循環(huán)的回收工藝，實(shí)施回收過程中的廢液無害化管理并降低污染物排放強(qiáng)度。

六、對策建議

（一）注重頂層設(shè)計(jì)的完備性，形成全產(chǎn)業(yè)鏈一體化管理模式

建議相關(guān)部委牽頭，組建國家鋰電產(chǎn)業(yè)鏈管理協(xié)調(diào)小組，鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的重點(diǎn)企業(yè)密切配合。該小組負(fù)責(zé)掌握我國產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展態(tài)勢，參與相關(guān)政策的制定、實(shí)施及評估，明確已建成重點(diǎn)平臺的實(shí)施情況、各環(huán)節(jié)發(fā)展制約因素等；密切關(guān)注國際產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的技術(shù)發(fā)展動態(tài)、發(fā)布的政策措施、推出的重大平臺等，適時開展研討，剖析國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈短板及管理缺陷；有效整合資源并集中力量實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)突破，及時“補(bǔ)鏈”“強(qiáng)鏈”，形成全產(chǎn)業(yè)鏈一體化的高效管理模式。

（二）合理加大資金支持力度，促進(jìn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究水平互促提升

建議成立國家鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展基金，針對產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)研究需求，持續(xù)性地給予投入支持；針對扶持項(xiàng)目，科學(xué)制定符合基礎(chǔ)研究特點(diǎn)的評價(jià)與考核機(jī)制，實(shí)行半彈性化、長周期的評估制度，適當(dāng)降低評估頻率并精準(zhǔn)實(shí)施分類評價(jià)，兼顧資金使用效率與激發(fā)創(chuàng)新活力。同步支持針對重點(diǎn)先進(jìn)材料和鋰電技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新研究資源需求，鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭項(xiàng)目申報(bào)，逐步積累研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的協(xié)調(diào)、連貫、互促。

（三）鼓勵上、下游環(huán)節(jié)的企業(yè)開展合作，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)

建議國家鋰電產(chǎn)業(yè)鏈管理協(xié)調(diào)小組牽頭，搭建鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)交流平臺，鼓勵國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)加入；配套鼓勵政策，定期開展線下交流，促進(jìn)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈上、下游企業(yè)之間的技術(shù)交流與產(chǎn)業(yè)合作。注重上、下游企業(yè)的技術(shù)銜接與配套，促進(jìn)上、下游企業(yè)開展生產(chǎn)技術(shù)合作，形成密切合作、協(xié)同創(chuàng)新、共生發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

（四）強(qiáng)化“產(chǎn)學(xué)研”合作，培育產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)合型科技人才

依托高校教育資源優(yōu)勢，強(qiáng)化鋰及其下游動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的學(xué)科體系建設(shè)，對照產(chǎn)業(yè)需求開展專業(yè)交叉融合，精準(zhǔn)培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)合型的技術(shù)與管理人才。依托國內(nèi)不同區(qū)域的鋰資源稟賦，圍繞地質(zhì)與環(huán)境、開發(fā)工程技術(shù)、資源綜合利用等方向，重組和優(yōu)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，保障產(chǎn)業(yè)鏈上游基礎(chǔ)研究需求，匹配應(yīng)用研究發(fā)展創(chuàng)新需要。鼓勵科研院所、高校積極實(shí)施技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，支持企業(yè)研發(fā)中心與相關(guān)機(jī)構(gòu)開展深度合作，促進(jìn)以市場需求為導(dǎo)向的“產(chǎn)學(xué)研”合作及成果產(chǎn)出。