電動中國“鋰”從何來

文 鄭綿平

鋰的作用神通廣大

鋰在生活中用途很多，可謂是“神通廣大”。2017年以后，鋰電池在新能源汽車的應用方面有很大的增長。航空航天領域也開始使用碳酸鋰。在儲能方面，利用儲能技術(shù)可以助力太陽能、風電等削峰填谷，實現(xiàn)節(jié)能減排。鋰電池單位占比小又輕，是一種理想的儲能工具，今后要發(fā)展氫能源，也要考慮用鋰電池來做儲能工具。

諾貝爾化學獎獲得者、鋰電池之父古迪納夫認為，從資源端來說，鋰不亞于石油，它是一種“白色的石油”。美國也把鋰列為戰(zhàn)略資源，把它排在石油前面。

最近十幾年，鋰的價格上漲很快，供不應求，從2021年年初的5.3萬元／噸漲至2022年的50萬元／噸。鋰的價格走勢為什么直線上升？新能源汽車的發(fā)展在其中影響很大，2022年全球新能源汽車銷量達到1082.4萬輛，消費了40余萬噸的碳酸鋰。加上儲能等其他用途，原料的需求量更大了。

鋰資源價格的快速上漲，引發(fā)了相關(guān)企業(yè)對資源供應的擔憂。一些企業(yè)為了確保資源供應，提前布局上游原料市場，并開啟了海外尋礦的模式。國內(nèi)的一些知名企業(yè)都把目光投向了海外。國際能源署的預測顯示，到2030年僅靠現(xiàn)有和在建的鋰礦生產(chǎn)項目，全球?qū)⒊霈F(xiàn)約50%的鋰需求缺口。那么，地球上到底有多少鋰？它們都分布在哪里？能否滿足發(fā)展的需求？在供應日益趨緊的情況下，我們?nèi)绾问睾觅Y源的安全底線？

鋰從哪里來

我們常見的鋰礦有兩類，一類是內(nèi)生礦，另一類是外生礦。內(nèi)生礦通常被稱作“硬巖型鋰礦”，像偉晶巖、鋰輝石、鋰云母都屬于內(nèi)生礦。外生礦分六類：第一類是鹽湖的鋰礦，像國外著名的鋰三角；第二類是油田水的鋰礦，油田水含鋰，這在我國四川和美洲都有發(fā)現(xiàn)；第三類是古代鹽鹵的礦；第四類是地熱型的礦；第五類是賈達爾石，它是火山碰到地表以后，在湖里沉淀下來，由鋰、硼、硅等一起形成的固體礦；第六類是黏土礦。

我們該到哪里去找鋰？內(nèi)生類的鋰礦全世界各個大洲都有。外生類的鋰礦，重點是鹽湖的鋰礦，主要是在南北帶、東西帶分布。南美的“鋰三角”，就是玻利維亞、阿根廷、智利等地，集中了2億噸的碳酸鋰。還有北美洲的南邊，主要是美國的南部，這里就屬于南北帶。南北帶的礦集中在兩個板塊的縫合線處，因為兩個板塊互相擠壓比較脆弱，容易發(fā)生巖漿活動，然后巖漿就流到整個安第斯山脈的前沿，變成火山湖，火山湖出來的水在湖里就形成礦，這是一種形成規(guī)律。還有一個東西帶，主要在塞爾維亞，還有伊朗、克什米爾及青藏高原。在這條帶里成型的最大的礦位于青藏高原，也是在縫合線周圍形成的礦，體現(xiàn)出較強的規(guī)律性。

中國鋰資源的家底有多少？中國的鋰資源主要儲存在兩個大盆地，一個深盆，一個淺盆。深盆就是柴達木盆地，海拔是2700米到3200米。它的鋰鹽湖有對稱性，我們叫它對稱成礦。再說一下淺盆，我們叫它淺盆多級成礦。淺盆是從雅魯藏布江往北，大量地分布了小一點的湖、淺一點的湖。據(jù)統(tǒng)計，有70多個含鋰的鹽湖，從南到北都有。中國的鋰資源還是比較豐富的，資源量有3000多萬噸，儲量有790多萬噸。資源量大概占世界第三位，儲量占世界第四位。全世界的鋰資源量是將近4億噸，因為儲量控制程度不夠，所以儲量較少。

如何守好鋰資源的安全底線

據(jù)相關(guān)機構(gòu)預測，2025年全球新能源汽車銷售量將超過2000萬輛，到2030年，這個數(shù)字將突破5000萬輛，這將會對碳酸鋰產(chǎn)生巨大需求。

如何守好鋰礦資源的安全底線？地球上已探明的鋰資源中有超過60%蘊藏在鹽湖中，結(jié)合我國實際，鹽湖鋰資源更是占到全國鋰資源的70%以上，主要分布在柴達木盆地和青藏高原。與鋰礦石相比，我國鋰鹽湖的開發(fā)具有哪些優(yōu)勢？我國鋰鹽湖資源稟賦各有不同，如何因地制宜、開發(fā)利用好鹽湖這個寶藏？

保障鋰資源需求，要將重點放在鋰鹽湖上，因為我國與國際相比較有兩大不同之處：國外是以鹽湖為主來解決鋰資源的需求，而我們國內(nèi)是以鋰礦石為主，占84%。國內(nèi)鹽湖資源雖然占75%，但是開發(fā)的只占16%，大部分還是用礦石。所以，今后我們要逐漸加強對鹽湖鋰的開發(fā)。鹽湖的鋰資源有三大優(yōu)勢：一是總量大；二是成本低，與加工硬巖及運輸成本相比，鹽湖提鋰成本要低很多，而且可以深加工進行綜合利用，這是國際趨勢；三是環(huán)保優(yōu)勢，加工硬巖需要燒，要加酸加堿，最后才能生產(chǎn)出碳酸鋰，對環(huán)境是有一定破壞的，而鹽湖對環(huán)境比較友好。我國鋰鹽湖資源稟賦各有不同。青藏高原鹽湖的鋰資源集中了全國75%的鋰資源，但青海和西藏的鹽湖又各有特點。青海的鹽湖規(guī)模比較大，鎂鋰比相對比較高。國外的鹽湖鎂鋰比能達到8，而柴達木鹽湖鎂鋰比高達幾十，甚至超過1500，雖然我們解決了提鋰技術(shù)，但回收率比較低，才到30%左右，所以需要進一步加強綜合利用和深加工發(fā)展，提高回收率。

西藏的鹽湖跟柴達木的鹽湖不一樣，柴達木的鹽湖很大，鹽灘就很大，鹽灘底下有黏土。這種鹽田，草場一般在邊緣，稀稀拉拉有一點，所以它對生態(tài)影響不大。而西藏鹽湖比較小，最大的就二三百平方公里，周圍都是草場。這樣就需要做到“一次提鋰”，少做鹽田或者是不做鹽田，可以少破壞草場。這就給我們提出了挑戰(zhàn)，不過現(xiàn)在的技術(shù)，可以只用鹽鹵提鋰了，可以提到500mg/L了。所以我們要重視超前提鋰、鹽鹵提鋰等技術(shù)的推進，盡量少破壞草場，對5000多年的鹽田來一次革命。

如何保障我國鋰資源的安全

一是強化政策引領，加強理論基礎研究與技術(shù)攻關(guān)。國家統(tǒng)一規(guī)劃，能夠明確重點，包括建立國家實驗室、工程中心，把平臺建立起來。加強技術(shù)攻關(guān)，推動科技創(chuàng)新，解決一些“卡脖子”的問題。根據(jù)西藏、青海等地不同情況因地制宜采用“一湖一策”，做到不破壞草場，盡量減少鹽田的鋪設，多用太陽能、風電、光電的辦法，來幫助解決鹽鹵濃縮、提取和提高回收率的問題。

碳酸鋰容易在熱的地方沉淀，它是一片一片、一層一層的，產(chǎn)量低。為了增加它的產(chǎn)量，我們的科技人員就根據(jù)碳酸鋰的生產(chǎn)集聚規(guī)律，研制出了“鋼絲”等一些發(fā)明，使本來生產(chǎn)很慢很少的碳酸鋰產(chǎn)量增加了25%。所以要加強技術(shù)攻關(guān)、加強創(chuàng)新。關(guān)于技術(shù)問題，現(xiàn)在有一些項目還沒有做過小試、中試，就貿(mào)然要搞大的工程開發(fā)，這是不可取的。真正要開發(fā)，還是要遵循科學的規(guī)律，經(jīng)過試驗，小試、中試，逐漸放大，這樣才行。

二是廣泛開源，加大鋰資源勘察力度。我國還有一些待開發(fā)的鋰資源處女地，需要做進一步的地質(zhì)調(diào)查。因為除了鋰鹽湖，還有地下鹵水型、黏土型及地熱型的鋰等，這是我們獨有的資源基礎，所以從地質(zhì)勘察到研發(fā)都要加強。特別是要利用好地熱型的鋰礦，地熱流到雅魯藏布江再流出去，每年大約有2萬噸碳酸鋰的當量。另外就是繼續(xù)做好內(nèi)生硬巖的勘察、利用和開發(fā)，特別是川西，應該把它大力推動起來。

三是要規(guī)范鋰電池回收，建設綠色城市礦山。除了開源，還要考慮節(jié)流。進一步規(guī)范鋰電生產(chǎn)標準，加強鋰電的回收，這也是一個很重要的開源措施。美國地質(zhì)調(diào)查局曾做出過預測，2080年全球的鋰資源可能會用完，當然這個統(tǒng)計是基于靜態(tài)的資源量，隨著時間推移，我們還可以再找礦。據(jù)統(tǒng)計，2021年我國大概回收了3萬噸的碳酸鋰，預計到2030年城市礦山碳酸鋰回收利用將會達到15萬到16萬噸，這個完全有可能做到。因為鋰電池電動車要發(fā)展到兩三千萬輛，時隔5到8年就會淘汰一批鋰電池出來，不單是鋰，還有鈷、鎳、銅，這都是一大筆財富和寶藏。做到這一點，需要采取多種措施，特別是要統(tǒng)一回收標準和規(guī)格，加大對回收技術(shù)的研發(fā)，推動鋰礦行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

四是用好國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源，實現(xiàn)互利共贏。中國的硬巖生產(chǎn)技術(shù)全世界領先，但我們要協(xié)調(diào)一致，避免陷入無序的競爭，除了注重自力更生，守好資源安全底線外，還要樹立全球視野，鼓勵境外開發(fā)并購，學會與當?shù)毓糙A，這樣既能滿足國內(nèi)需求又能造福世界。

五是加強專業(yè)人才培養(yǎng)。鋰礦、鹽湖大多分布在邊遠地區(qū)、深山地區(qū)，我們要發(fā)揚艱苦奮斗、自力更生的傳統(tǒng)。同時也要重視當?shù)厝瞬诺呐囵B(yǎng)，包括建立一些關(guān)于鹽湖、鋰礦、提鋰等方面的專業(yè)、學科和院系，通過政、產(chǎn)、學、研通力合作，做好人才梯隊建設，共同守護好我國的鋰資源，守好安全底線。