服務(wù)熱線
13973264378
鋰產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂砀攀?/span>
整個鋰產(chǎn)業(yè)鏈相對比較長,上游原料端主要是礦產(chǎn)資源,包括鋰輝石礦、鋰云母礦及鹽湖礦等,鋰鹽產(chǎn)品主要有氫氧化鋰及氯化鋰,中間產(chǎn)品主要有正極材料與電解液及金屬鋰,正極材料分為三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等,電解液主要是六氟磷酸鋰。
上游對鋰原料的加工主要是指,鋰礦石或鹽湖鹵水形式的鋰資源經(jīng)提取后,在各環(huán)節(jié)分別經(jīng)加工制得一次鋰鹽(如氫氧化鋰、氯化鋰)、二次/多次鋰鹽(如氟化鋰、溴化鋰)、金屬鋰等多種形式產(chǎn)品。
中游則主要是初級產(chǎn)品進(jìn)行再加工,進(jìn)而生產(chǎn)電池級及其他鋰產(chǎn)品。目前,由于初級鋰產(chǎn)品再加工的技術(shù)已十分成熟,鋰礦冶煉企業(yè)基本上均能完成由鋰礦生產(chǎn)到電池級/電池級氫氧化鋰的全過程。
而鹽湖提鋰企業(yè)由于提純技術(shù)、成本考量等原因,大多產(chǎn)品為工業(yè)級,下游正極材料企業(yè)則會根據(jù)產(chǎn)品需要,委托加工企業(yè)進(jìn)行提純除雜。在產(chǎn)業(yè)鏈下游,主要用于制造鋰電池的正極材料,還可用于電解質(zhì)溶質(zhì)、玻璃、陶瓷、空調(diào)制冷劑、稀土電解添加劑等多種產(chǎn)品。
鋰輝石、鋰云母和鹽湖提鋰工藝要點(diǎn)
1、鋰輝石提鋰
目前,鋰輝石仍是提鋰的主要原料,其化學(xué)組成簡單,含鋰品位高,氧化鋰?yán)碚摵繛?/span>8.03%,但由于鈉鉀置換,通常氧化鋰含量為2.91%—7.66%。
硫酸法處理鋰輝石精礦是目前應(yīng)用最為廣泛的礦石提鋰工藝,工藝過程易于控制,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。該法經(jīng)過多年的發(fā)展和完善,工藝已經(jīng)相對成熟,在國內(nèi)鋰鹽生產(chǎn)企業(yè)有廣泛應(yīng)用。
其基本原理是:首先將鋰精礦經(jīng)過高溫煅燒,使α型鋰輝石轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>β型鋰輝石;然后加硫酸進(jìn)行酸化反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后加入適量的水浸出硫酸鋰,經(jīng)過除雜、濃縮得到完成液,與純堿反應(yīng)生成;最后經(jīng)過除磁、攪拌、烘干得到電池級。
另外,對進(jìn)行碳化生成碳酸氫鋰,經(jīng)除雜、脫碳、洗滌后還可得到高純。工業(yè)級的再加工提純過程與礦石提鋰后期的除雜過程相同,只是沒有前期的礦石提鋰環(huán)節(jié)。
2、鋰云母提鋰
鋰云母儲量大,但成分復(fù)雜,鋰品位比鋰輝石低,在組成上含有5.9%的氟,還含有價值較高的銫和銣。鋰云母提鋰方法主要有石灰石焙燒法、硫酸焙燒法、硫酸鹽焙燒法、氯化焙燒法和壓煮法。
早期鋰云母提鋰主要采用石灰石焙燒法,由于有除雜過程復(fù)雜、廢渣量大等缺點(diǎn)已逐漸被淘汰。目前企業(yè)采用硫酸法生產(chǎn)較多,但硫酸法易產(chǎn)生氟硅酸,對設(shè)備防腐蝕性要求較高。
宜春地區(qū)的企業(yè)多采用硫酸鹽焙燒法進(jìn)行生產(chǎn),初期主要采用硫酸鉀,現(xiàn)通過使用硫酸鈉、硫酸鈉鉀等進(jìn)行替代,進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
鋰云母硫酸鹽法工藝原理為:按一定比例將鋰云母和硫酸鹽在高溫下燃燒,礦石中的鋰被硫酸鹽中的鉀或鈉置換出來,形成可溶性的硫酸鋰。然后將燒結(jié)后的熟料通過水浸分離得到硫酸鋰溶液。再經(jīng)過凈化除雜、濃縮、沉鋰等工序得到產(chǎn)品。
3、鹽湖提鋰
鹽湖提鋰的技術(shù)多樣,化繁為簡,可分為提鋰環(huán)節(jié)(富集、分離、濃縮)和沉鋰環(huán)節(jié),其中技術(shù)的核心主要在于提鋰,最后的沉鋰較為成熟和同質(zhì)化。
鹽湖提鋰的經(jīng)典流程是老鹵提鋰,在抽取原鹵及先后經(jīng)過鈉、鉀鹽池后,再從層層富集的老鹵溶液中進(jìn)行提鋰,其優(yōu)勢在于低成本(從低品位至高品位的富集過程充分利用了礦區(qū)的高蒸發(fā)率),但弊端在于鋰的一次效率低、曬鹵周期漫長(12~24個月)、需要構(gòu)建大規(guī)模的鹽田系統(tǒng)、提鋰產(chǎn)能往往受到鉀肥生產(chǎn)規(guī)模的制約(尤其低鋰含量的原鹵)。目前鹽湖提鋰技術(shù)路線主要有沉淀法、吸附法、膜法、爐燒法、溶劑萃取法和太陽池法。
電池級氫氧化鋰應(yīng)用區(qū)別
簡單來說,氫氧化鋰主要應(yīng)用于高鎳三元領(lǐng)域,則主要應(yīng)用于磷酸鐵鋰和鈷酸鋰。
就高鎳三元材料來說,要求燒結(jié)時溫度不能高于800℃,采用作原料,過低的燒結(jié)溫度會造成分解不充分,導(dǎo)致堿性過強(qiáng),對濕度的敏感性增強(qiáng),影響電池性能。因此高鎳三元材料必須使用氫氧化鋰作原料:氫氧化鋰的熔點(diǎn)更低,且放電容量高達(dá)172mAh/g,此外還有更好的振實(shí)密度,有更大倍率的充放電性能。
三元正極NCM811、NCM622及NCA均需采用氫氧化鋰為原料,水熱法制備磷酸鐵鋰產(chǎn)品,也需要使用氫氧化鋰。雖然和氫氧化鋰之間也可互相轉(zhuǎn)換,但增添額外設(shè)備投入和加工投入并不劃算。這使得我們通過三元和鐵鋰電池裝機(jī)比例便可對上游礦產(chǎn)的用量進(jìn)行一些預(yù)估,從而幫助我們判斷鋰資源的價格。
國內(nèi)鋰礦產(chǎn)業(yè)鏈狀況
我國鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了成長期、震蕩發(fā)展期和快速擴(kuò)張期幾個階段。
20世紀(jì)50年代初,我國對新疆可可托海3號礦脈的鋰資源進(jìn)行了勘探開發(fā),并于1958年建設(shè)了鋰鹽廠一疆鋰鹽廠,實(shí)現(xiàn)了鋰礦開采和鋰鹽冶煉的技術(shù)突破。
到90年代中期,我國建成了西北、中南和西南三個鋰工業(yè)基地,有14家鋰鹽廠,總產(chǎn)能占全球的25%。進(jìn)入21世紀(jì),在下游需求的刺激下,國內(nèi)新建了一大批鋰礦冶煉廠,鋰產(chǎn)能顯著增長,我國逐步成為最大的生產(chǎn)國。
2015—2020年,行業(yè)經(jīng)歷了從產(chǎn)能不足到產(chǎn)能過剩的一個完整周期。2021年以來,續(xù)航能力和安全性等技術(shù)的進(jìn)步使新能源汽車銷量和市場滲透率大幅上漲,產(chǎn)銷量也同步快速增長。
目前,受全球鋰資源有限、電池級技術(shù)門檻較高、電池級有效產(chǎn)能不足等因素的影響,我國鋰行業(yè)生產(chǎn)端集中度較高,CR10達(dá)53%。從產(chǎn)區(qū)看,我國鋰產(chǎn)量集中于江西(40%)、四川(17%)和青海(18%),其中,江西和四川為礦石型鋰資源,青海為鹽湖鹵水型鋰資源。
從企業(yè)層面看,國內(nèi)鋰生產(chǎn)企業(yè)一共有50-60家,2022年全國產(chǎn)量居十位的企業(yè)鋰產(chǎn)量合計為19.9萬噸,約占總產(chǎn)量53%,生產(chǎn)格局較為集中。其中,產(chǎn)量最大的企業(yè)志存鋰業(yè)2022年產(chǎn)量為3.3萬噸,占比9%,行業(yè)尚無絕對壟斷龍頭出現(xiàn)。雖然我國鋰輝石大部分來源于進(jìn)口,但冶煉企業(yè)大多仍處于四川、江西等傳統(tǒng)產(chǎn)地。
鋰價格影響
鋰的價格走勢主要由整體供需變化決定,但由于供給端相對壟斷的格局,快速增長的市場需求,以及供需兩端主要國家相關(guān)政策變化的綜合影響,容易出現(xiàn)忽上忽下的“過山車"行情,對國內(nèi)企業(yè)正常生產(chǎn)影響較大。因為市場交易機(jī)制的不健全常常會出現(xiàn)“過熱、過冷"的情況。
而期權(quán)“看多看空"的設(shè)置,能夠有效抑制大宗商品價格上漲,對于企業(yè)規(guī)避風(fēng)險有很大的幫助。當(dāng)大宗商品價格劇烈波動時,并非所有市場交易者都對價格認(rèn)同,會有一部分投資者借助期權(quán)進(jìn)行做空或做多。同時,也為企業(yè)提出一個相較明確的評判風(fēng)險的指標(biāo),對于市場發(fā)展具有積極意義。