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全球盐湖提锂的变革.docx

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资源描述

1、技术唤醒“高原沉默的宝藏”,构筑 TWh 时代的锂资源供应基石盐湖类型的锂资源占据全球探明锂资源总量近六成,加上盐湖锂资源单体项目的资源体量通常较大、可支撑高年产规模,同时生产成本低、且尾渣处理的环境压力相对较小,因此有望成为锂电新能源 TWh 时代全球锂资源供应的基石。回顾锂行业的历程,全球首个盐湖提锂项目美国内华达州银峰盐湖(Silver Peak)于 1966年规模化开发投产,此后 1990s 年代以来,从美国到南美“锂三角”、再到中国的青藏高原,全球盐湖提锂得到长足发展,一度曾出清北美、澳洲、中国的高成本固体锂矿,形成“三湖一矿”的供应格局,锂辉石矿仅剩下西澳的泰利森延续生产。但在全球

2、迎来新能源汽车历史性的发展机遇之际、尤其 2015 年以来,全球盐湖提锂的供应份额反而从 59%大幅降低至仅约 43%,不增反降。主要原因在于,绝大多数的盐湖项目均位于基础设施薄弱、条件艰苦的偏远高寒高海拔地区,盐田蒸发沉淀的前提建设投入大、一湖一工艺、晒卤周期长而且通常 “靠天吃饭”,远不如矿石提锂一般生产高效、稳定、产线易复制(尤其可露天开采、仅采用重选 DMS 的锂辉石矿床),加上产能扩张还需扩大前端的抽卤量和钾肥产出,这导致过去的盐湖提锂产能难以灵敏跟进、匹配需求侧的爆发式增长,相比之下这恰恰是锂辉石、以及更低品位锂云母的主要优势和生存法则。在过去的产业实践中,产能建设效率、生产效率、

3、实际采卤与预想的差距,制约了全球大部分盐湖类型锂资源的价值发挥。以动态和发展的眼光看,我们认为下游需求的快速增长,持续大规模的资本投入和人才涌入,加上前期十年磨一剑的经验积淀,将显著提高未来 23 年提锂技术成长曲线的斜率,加快更加高效提锂技术的产业化和技改升级,驱动全球盐湖提锂的工艺流程从“自然滩晒蒸发”转向“工业化连续生产”。整体而言,工艺进步和技术创新将唤醒“高原上的沉默资源宝藏”,打通效率瓶颈、扩大可利用的资源丰度,从而提高盐湖提锂的供应占比,为下游终端的新能源汽车、储能应用带来大规模、低成本、高效、低碳的锂资源供应保障。图表 1:全球主要在产锂资源项目的资源及产能情况概览开发公司:藏

4、格锂业开发公司:盐湖股份所在盐湖:青海察尔汗盐湖锂储量:1481万吨LCE平均锂浓度:160Mg/L现有产能:蓝科锂业-碳酸锂(30kt)规划新增产能:盐湖比亚迪-碳酸锂(30kt)开发公司:中信国安盐湖项目:青海西台吉乃尔盐湖锂资源量:269万吨LCE平均锂浓度:256Mg/L现有产能:碳酸锂(10kt)+碳酸锂中试(2kt)规划目标产能:碳酸锂(20kt)中国除青海/西藏盐湖在产外,四川锂加拿大以锂辉石矿为主,包括北美锂业的La Corne矿、Nemaska的 Whabouchi矿等,未来有望供应欧美新能源产业链。开发公司:Livent盐湖项目:阿根廷Hombre Muerto(Fenix

5、)锂资源量:未披露平均锂浓度:895Mg/L现有产能:碳酸锂(18kt)、氯化锂(9kt)、氢氧化锂(25kt)规划短期目标产能:碳酸锂(40kt)、氢氧化锂(3kt)、氯化锂(9kt)所在盐湖:青海察尔汗盐湖锂储量:200万吨氧化锂(权益)平均锂浓度:160Mg/L现有产能:碳酸锂(10kt)规划目标产能:碳酸锂(20kt)开发公司:东台锂资源盐湖项目:青海东台吉乃尔盐湖锂资源量:249万吨LCE平均锂浓度:376Mg/L现有产能:碳酸锂(20kt)开发公司:五矿盐湖盐湖项目:青海一里坪盐湖锂储量:165万吨LCE平均锂浓度:250Mg/L现有产能:碳酸锂(10kt)开发公司:西藏矿业盐湖项

6、目:西藏扎布耶盐湖锂资源量:184万吨LCE平均锂浓度:800Mg/L现有产能:65%碳酸锂结晶(7kt)、碳酸锂(3.1kt)、氢氧化锂(2kt)规划新增产能:碳酸锂结晶(10kt)、非洲也具备丰富的锂资源,待投产项目主要为AVZ的刚果金Manono矿、Prospect 的津巴布韦Arcadia和马里锂业的Goulamina。矿和江西锂云母提供原料供应。开发公司:Albemarle盐湖项目:美国Silver Peak锂资源量:522万吨LCE锂储量:330万吨LCE平均锂浓度:84-145Mg/L现有产能:碳酸锂(6kt)规划目标产能:碳酸锂(12kt)开发公司:MRL/Albemarle矿

7、石项目:西澳Wodgina 锂资源量:303万吨氧化锂锂储量:178万吨氧化锂 平均锂品位:1.17%复产中产能:25万吨锂精矿总产能:75万吨锂精矿开发公司:Allkem盐湖项目:阿根廷Olaroz锂资源量:1617万吨LCE(2022)平均锂浓度:690Mg/L现有产能:碳酸锂(17.5kt)规划目标产能:碳酸锂(42.5kt)、氢氧化锂(10kt)开发公司:赣锋锂业/LAC盐湖项目:阿根廷Cauchari-Olaroz锂资源量:2458万吨LCE锂资源储量:364万吨LCE平均锂浓度:592Mg/L规划目标产能:一期碳酸锂(40kt,2022年7月)、二期碳酸锂(至少25kt)开发公司:

8、SQM盐湖项目:智利Atacama锂储量:4897万吨LCE平均锂浓度:1835Mg/L现有产能:碳酸锂(120kt)、氢氧化锂(21.5kt)规划目标产能:碳酸锂(180kt-210kt)、氢氧化锂(30kt-40kt)开发公司:Albemarle盐湖项目:智利Atacama锂资源量:7937万吨LCE锂储量:3443万吨LCE电碳9.6kt、工碳2.4kt开发公司:Talison矿石项目:西澳Greenbushes开发公司:MRL/赣锋锂业矿石项目:西澳Mt Marion开发公司:Pilbara矿石项目:西澳Pligangoora(含Altura) 开发公司:Allkem平均锂浓度:195

9、9-2071Mg/L现有产能:碳酸锂(80kt)、氯化锂(4kt)锂资源量:357万吨氧化锂锂储量:280万吨氧化锂 平均锂品位:2%现有产能:134万吨锂精矿规划目标产能:162万吨锂精矿(2022)-262万吨锂精矿(远期)锂资源量:100万吨氧化锂平均锂品位:1.37%现有产能:45万吨锂精矿规划目标产能:60万吨锂精矿(2022/04)-90万吨锂精矿(2022年底)锂资源量:334万吨氧化锂锂储量:177万吨氧化锂 平均锂品位:1.06-1.27%现有产能:54-58万吨锂精矿规划目标产能:68万吨锂精矿(22Q2 FID)-100万吨锂精矿(22Q4 FID)矿石项目:西澳Mt C

10、attlin锂资源量:21万吨氧化锂锂储量:12万吨氧化锂 平均锂品位:1.28%现有产能:22-24万吨锂精矿资料来源:各公司公告, 青海盐湖所,五矿证券研究所电气化势起、拉动全球需求非线性高增,要求更高效的锂资源供给放量我们认为,全球新能源汽车的产业发展已在 2020 下半年跨过成长曲线斜率上翘的奇异点,进入“全球市场共振、产品力与扶持政策共促、新势力与传统车企同台共舞”的发展格局。尽管疫情的阴霾未散、海外高通胀侵蚀购买力、全球供应链正在经历重构的变局、叠加美联储的连续加息,导致全球经济前景不明,但在化石能源价格高企以及产品力的助推下,新能源产业已成为“夜空中最亮的星”。而下游终端动力、储

11、能应用的放量将为锂行业带来持续更大量级的年需求增长(从 2015 年的年增 2 万吨 LCE,到 2021 年的年增 21 万吨 LCE)。因此,全球锂资源的供给侧有必要为需求侧的非线性增长做好准备。在需求爆发的背景下,锂资源供给在 2020 年出清后呈现较高的供给集中度,加上疫情显著拉长了海外资源国从投融资高峰、资本投入高峰、转向产能高峰的时间周期,以及全球供应链加大备货力度的“长尾效应”,导致即期的供给弹性受限、供需显著错配,拉动电池级碳酸锂价格连创历史新高,在 22Q1 一度达到 50 万元/吨,产业链中下游深受 “资源焦虑”所困,而成本传导压力也导致产业链呈现一定程度的需求“反噬”。尽

12、管 2022 年中国市场再次受到疫情的困扰,同时欧洲的购买力也因为地缘和高企的通胀遭遇显著冲击,但鉴于全球电动化的趋势明朗、车企加快转型、汽车产业的刺激政策陆续推出,我们判断除非全球经济出现“硬着陆”的系统性风险,否则未来锂价的理性回归,反将刺激下游需求的非线性高增,这一过程将支撑锂价中枢在高位运行的时间较长。鉴于需求的强度以及需求的刚性,我们认为产业链未来将始终需要高效、大规模的锂资源供给,直至渗透率接近饱和、循环回收成为主力(2030 年前后)、或者革命性替代电池技术的出现。量化来看,在我们的基准情形的需求模型中:(1)不考虑产业链备货,2021 年全球锂需求总量为 49 万吨 LCE、同

13、比增长 54%,我们预计 2022 年需求为 65 万吨、同比增长 33%,2025年预计达到 155 万吨,2030 年将有望大幅增长至 394 万吨;(2)进一步考虑产业链备货,调整后的 2021 年全球锂需求总量为 58 万吨 LCE、同比增长 59%,我们预计 2022 年为 71万吨、同比增长 22%,2025 年预计将达到 165 万吨,2030 年将有望大幅增长至 409 万吨 LCE,20222030 年 CAGR 为 25%。图表 2:2007-2022YTD,锂化合物产品价格的长周期复盘(价格单位:美元/吨)锂精矿供给实质性短缺电池级氢氧化锂享有高溢价但快速收窄锂精矿供给实

14、质性短缺铁锂需求、产非洲、魁北克、西澳能大幅增长锂矿产能出清部分铁锂切换为三元锂化工产能和精矿消化能力不足疫情导致南美盐湖产能投放延后海外资源商涨价、国内供给不足FMC、Talison开始涨价金融危机SQM开拓中国市场,中国盐湖商去库存中游扩能驱动以玻陶、润滑脂为需求主体电池消费进入旺季终端补贴导入驱动天齐锂业完成收购Talison 中国新能源汽车补贴丰厚补贴大幅退坡,由政策导入到产品驱动优秀车型涌现,欧洲补贴丰厚快速上量,中国ToC发力Albemarle完成收购RockwoodPilbara宣布收购 Altura(已完成)Wodgina矿山关停维护80,00070,00060,00050,0

15、0040,00030,00020,00010,00002007/12 2008/10 2009/08 2010/06 2011/04 2012/02 2012/12 2013/10 2014/08 2015/06 2016/04 2017/02 2017/12 2018/10 2019/08 2020/06 2021/04 2022/02 碳酸锂,CIF亚洲 氢氧化锂,CIF亚洲 碳酸锂,CIF欧洲 氢氧化锂,CIF欧洲 中国工业级碳酸锂(含VAT) 中国电池级碳酸锂(含VAT) 中国工业级氢氧化锂(含VAT) 中国电池级氢氧化锂(含VAT)资料来源:亚洲金属网,Benchmark图表 3:自

16、 2022 年开始,锂行业将进入供需双旺的新阶段图表 4:锂已蜕变为一个较纯粹的“电池金属”,动力需求已占据主体100%其他90%空80%70%60%50%40%30%20%10%0%资料来源:各公司公告,五矿证券研究所预测: 各公司公告,五矿证券研究所预测图表 5:2022 年调整后需求有望达 71 万吨 LCE、2025 年和 2030 年或进一步增长至 165 万吨 LCE 和 409 万吨 LCE供应量分区域(吨,LCE)201420152016201720182019202020212022e2023e2024e2025e2026e2027e2028e2029e 203全球锂资源供给

17、量170,644163,015214,520306,094385,115425,663438,090562,989778,7861,153,6011,530,1211,899,9772,170,3002,332,768 2,396,179 2,466,473供给量 yoy14%-4%32%43%26%11%3%29%38%48%33%24%14%7%3%全球有效供给(考虑精矿库存)176,727156,595219,337293,421372,413400,143445,238559,817783,4291,141,4561,507,7381,874,4822,161,1932,331,647

18、 2,394,890资源供给增量21,110-7,63051,50591,57479,02240,54812,427124,899215,797374,815376,520369,856270,323162,46963有效供给 yoy20%-11%40%34%27%7%11%26%40%46%32%24%15%8%锂原料回收9,15025,34139,59756,00069,00086,500108,50014回收 yoy177%56%41%23%25%25%全球锂原料供应总量(一次+回收)176,727156,595219,337293,421372,413400,143454,388585

19、,157823,0261,197,4561,576,7381,960,9822,2总供给增量30,062-20,13262,74274,08478,99227,72954,245130,769237,869374,430379,282384,24终端需求(吨,LCE)201420152016201720182019202020212022e2023e2024eConsumer43,20047,20051,60056,00054,40056,00060,00063,30068,36473,83378,Powertools4768511,2971,9882,6923,5044,8145,8097,

20、1168,096xEV(含存量替换)7,69718,49131,79344,68675,76690,199110,161229,415347,46649电动自行车等E2WVs1,7572,4863,4394,3855,7927,89312,42015,40118,685ESS(含通信储能与风光)3504201,4001,7004,2009,03017,58552,439全球锂离子电池整体(吨)53,48169,44889,528108,759142,850166,627204,980366,36非车载、非储能锂离子电池45,43350,53756,33662,37362,88467,39777

21、,234一次电池4,1004,3004,6004,6004,4004,3004,1陶瓷23,20227,90028,70029,40030,20031,200微晶玻璃20,68122,50023,00022,70027,10026润滑脂13,90313,60014,60014,40014,100玻璃9,0007,0007,0007,400铸造粉8,8008,0008,0008,200聚合物8,5826,3006,400空气调节4,7894,4004,4其他16,85016,900全球传统需求109,907110全球年度总需求(吨)163,388经调整的全球年度总需求(吨)16全球总需求YoY需

22、求年增量(LCE, 吨)供需平衡(吨,LC实际资源供过剩资料来源:各公司公告,五矿证券研究所预测盐湖提锂:大规模、低成本,全球锂资源供应主体的理想来源锂作为自然界中最轻、标准电极电势最低、电化学当量最大的金属元素,是天生理想的“电池金属”,因此在要求高比能的动力和储能应用场景中将具备长期的需求刚性,被誉为“未来的白色石油”。全球锂资源的供应体系分为矿石提锂、盐湖提锂两大体系。其中,盐湖卤水类型的锂资源在全球探明锂资源构成中的占比高达近六成,若纳入各类深层卤水、油气田卤水,其资源规模及找矿潜力将更加可观。加上盐湖项目的单体资源规模较大、运营成本低、工艺进步的潜力较大,因此未来有望成为全球锂资源供

23、应理想的主体来源。 锂元素在地壳中的丰度并不低,但全球兼具大规模、高品位、易开采的优质锂资源项目依然稀缺,且全球分布不均。据 USGS 统计,2021 年全球锂资源总量 8556 万吨金属量、折合 1.19 亿吨 LCE,探明总储量 2243 万吨金属量、折合 4.71 亿吨 LCE,足以支撑远期大规模的动力以及高端储能应用。其中,中国的锂资源总量紧随南美锂三角、澳洲、美国,全球占比 6%、位列第六,但中国高品位的锂矿资源较为匮乏。 锂资源的成矿形式较为多样,其中三类占据主导:封闭盆地的盐湖卤水锂矿、伟晶岩型的硬岩锂矿(锂辉石、透锂长石、锂云母等)、沉积岩型的粘土锂矿,分别占据全球锂资源总量的

24、 58%、26%、7%,其余类型包括地下油气田卤水、地热卤水锂等。该比例跟随全球勘探的进程将动态变化,但仍可展现地壳中锂资源分布的基本特征。截至目前,得到商业开采的主要是硬岩与盐湖锂矿,未来 35 年,全球部分的高品位粘土锂矿有望加入供给阵营,而针对深层卤水、地热卤水钾锂资源的综合利用也正在开展试验。 聚焦盐湖,其主要形成于高海拔地区干旱、半干旱气候的封闭盆地,地下热泉或河流将锂资源长期汇聚带入。全球有四大代表性的盐湖成矿区(美国西部盐湖区、南美盐湖区、西亚死海、中国盐湖区),资源禀赋各有特点。根据 2019 年自然资源部统计,中国的卤水锂资源潜力为 9250 万吨氯化锂、查明率仅为 19%,

25、占中国整体锂资源潜力的比重高达 78.8%,主要分布在青海(盐湖)、西藏(盐湖),四川达州和湖北潜江(地下油田卤水)等地,新疆虽也有罗布泊等重要的钾肥生产基地,但原卤的平均锂含量较低。 其中,青海盐湖属于高镁锂比、低锂离子浓度(甚至超高镁锂比)的盐湖卤水,锂主要作为钾、硼的副产品;由于早期已建成大规模的钾肥产能,因此具备盐田、基础设施、能源成本、物流运输方面的配套优势;在高镁锂比卤水提锂的技术难题实现突破后,青海盐湖的提锂产能目前正处于快速增长期。相比之下,西藏盐湖项目的锂离子浓度普遍更高,且拥有地表卤水(青海为晶间卤水),矿区的淡水资源也更加充裕,但由于电力系统薄弱、高海拔条件艰苦(装置也需

26、要额外的磨合)、以及严苛的环保要求,目前阶段尚未得到全面开发,主要是在树立个别的“示范工程”。而位于青海、四川、湖北的深层卤水和油田卤水目前均处于勘探、试验阶段,资源潜力大,但打钻的成本、抽卤的持续性、尾卤能否回注、综合利用的可行性是制约此类资源商业化开采的掣肘。图表 6:盐湖卤水矿的形成:封闭盆地地貌、干旱-半干旱的气候条件、钾锂跟随热泉等载体汇入并长期沉积U.S. Geological Survey,Chemical Geology,SQM 公司公告,3%3%3%7%26%58%图表 7:锂元素在自然界中的丰度较高,可支撑远期大规模的储能应用图表 8:全球锂资源的成矿类型,盐湖卤水占比近六

27、成封闭盆地卤水伟晶岩锂黏土油田水型卤水地热卤水锂沸石USGS: USGS 2012图表 9:全球典型的盐湖资源:南美“锂三角”、中国青藏高原、美国内华达和加州、西亚死海南美盐湖区 代表盐湖:玻利维亚Uyuni、智利Atacama、阿根廷Hombre Muerto 资源特点:提钾为主,盐湖锂浓度高,副产锂、碘、硼酸、钠盐等中国盐湖区 代表锂盐湖:察尔汗、东台、西台、一里坪、扎布耶等 资源特点:盐湖类型多样,包括钾镁盐型、钾镁锂硼型、硼锂钾铷铯型等西亚死海 资源以钾、溴为主,属于钾镁盐溴钙卤水 产品包括氯化钾、溴素、氧化镁和金属镁等美国西部盐湖区 代表盐湖:Silver Peak 、 Great

28、Salt Lake、Searles Lake 资源特点:锂浓度偏低,主产品如硫酸钾、氯化镁、硼砂等;盐湖元素包括硼锂钾钨锶等USGS,对建设世界级盐湖产业基地的思考,五矿证券研究所图表 10:看盐湖类型锂资源,其单个资源点、单体项目的资源规模通常可观(万吨,LCE)100008000600040002000UyuniAtacama-SQMCauchari-OlarozManonoOlarozn(Rincon Lithium)察尔汗盐湖PilgangooraMarianaWodginaMt Holland-400Mg/Lde Vidahari JVshesdeschia0资料来源:各公司公告,

29、五矿证券研究所(注:锂盐湖已标黄,锂矿石已标蓝)图表 11:全球探明资源量中,南美三国占据全球 56%份额图表 12:全球碳酸锂累计产能成本曲线(假设上下游一体化)2%3%3%24%3%6%8%21%10%11%玻利维亚阿根廷智利美国澳大利亚中国刚果金加拿大德国墨西哥捷克塞尔维亚俄罗斯秘鲁马里津巴布韦巴西西班牙葡萄牙加纳奥地利芬兰哈萨克斯坦 纳米比亚60000B(Brine):盐湖系企业H(Hardrock):矿石系企业注:不区分产品品质HHBBB B B B BBBB碳酸锂生产成本-含增值税(RMB/吨)50000400003000020000100000USGS 2022各公司公告,图表

30、13:尽管全球盐湖锂资源项目数量众多,但兼具大规模和高品位的项目稀缺,中国盐湖卤水的禀赋并不占优2500全球主要盐湖折LCE总资源量一览Atacama-SQMAtacama-AlbemarleMaricunga扎布耶盐湖麻米错 Hombre Muerto(Galan)Sal de VidaPozuelos-Pastos GrandesOlaroz(Allkem)东台吉乃尔盐湖Sal de Los AngelesRio Grande结则茶卡Tres Quebradas-400Mg/LCauchariCauchari-OlarozPastos GrandesMarianaUyuni一里坪盐湖拉果错

31、西台吉乃尔盐湖龙木措KachiLanxess项目察尔汗盐湖纵轴:锂平均浓度(Mg/L)气泡大小:总资源量LCE万吨即:气泡越高、浓度越佳;气泡越大,资源量越大2000150010005000资料来源:各公司公告, 青海盐湖所,五矿证券研究所技术升级迭代加速,从依靠“盐田蒸发滩晒”转向“工业化连续生产”盐湖提锂的工艺化繁为简,可分为提锂(浓缩、分离)和沉锂,其中核心技术在于提锂,沉锂较为标准化。尽管盐湖开发被寄予厚望,但时至今日,近 60%的锂资源供应被矿石提锂所占据,主因盐湖提锂的产能释放存在多方面的掣肘:(1)盐湖主要形成于高海拔干旱/半干旱地区的封闭盆地,基础设施薄弱、作业条件艰苦,同时生

32、态脆弱、环保要求苛刻;(2)全球的主力富锂盐湖多采用沉淀法工艺(除 Livent 的 Hombre Muerto 采用吸附),需要建设大规模的盐田,导致初期的 Capex 高昂、建设周期长,且蒸发沉淀法仅适用于高锂离子浓度、低镁锂比的优质盐湖卤水,否则效率将大打折扣;(3)根据盐田沉淀法的工艺流程,需先除钠、提钾、再提锂,导致碳酸锂的产能扩张还需取决于前端钾肥的生产规模,而盐田蒸发的生产稳定性也与雨雪、山洪等自然因素密切相关;(4)盐湖卤水的化学组分因湖而异,因此产线难以简单复制、常需一湖一工艺,产能磨合周期较长;(5)与资源静态存在的固体锂矿不同,盐湖卤水是动态的,因此盐湖开发需要对盐湖水文

33、进行细致研究、科学规划,否则易出现抽卤不及预期、采卤区浓度快速下降等问题;(6)全球优秀的、经验丰富的技术团队稀缺。但我们关注到,伴随锂行业下游需求的爆发,盐湖提锂技术在近 35 年以来正在加速变革、加快升级迭代,总体趋势是从依靠“盐田蒸发”转向“工业化连续生产”,未来可能在如下六个方面改变锂行业的生态: 提锂周期更短、生产更加高效:充分利用矿区的高蒸发率(充裕的太阳能和风能)在盐田系统中进行逐级摊晒,实现锂的富集和部分除杂,是盐湖提锂低成本的本质原因,但也带来扩产的晒卤周期长、庞大盐田系统中的锂的夹带流失量大、采卤区和盐田易受季节性雨雪及山洪影响等弊端。未来的提锂技术将在浓缩分离环节新增装置

34、,利用工业化连续生产来提高效率、实现更低品位的卤水提锂,通过提锂环节前移来避免或降低夹带损失,并通过提锂材料和装置的技术创新、降低产能的 Capex 强度。 锂从副产品到主产品:除了少数个例,目前在产的盐湖提锂主要是提完钾之后的副产品,但在未来南美盐湖以及中国西藏盐湖的开发设计上,锂作为主产品将更加普遍。 从粗放式到精细化:主要体现在提升从盐田至车间整体回收率,厘清钾锂在各环节损失的原因并提出解决方案、增加对于沉锂母液的回收利用,以及对于后端的锂盐产品品质进行优化(目前盐湖系碳酸锂存在钠、镁、氯、硼杂质偏高,一致性较差等问题)。 从单一产品到多元化和更高附加值:过去的思路更多是追求低成本的大批

35、量生产工业级碳酸锂作为基础锂盐,再进一步提纯除杂、加工为各类锂化合物产品;未来的设计思路不仅仅是转向直接生产电池级的碳酸锂,而是一步生产碳酸锂、氯化锂、氢氧化锂、磷酸锂等多种产品,并在后端延伸配套打造金属锂等深加工生产线。 追求更低的环境足迹:盐湖提锂的工艺因湖而异、因地制宜,但无论何种工艺,减少环境足迹、降低能耗及碳排放、降低淡水消耗及卤水抽取量,将成为关键的考量因素。 与新能源相结合:盐湖矿区大多面临工业用电、蒸汽等公用配套的掣肘,但太阳能丰富,采用光伏发电与光热发电(供汽)等清洁能源耦合互补的能源供应形式更加普遍。图表 14:20092030 年全球盐湖、矿石提锂产能结构的回顾及预测图表

36、 15:20092030 年全球盐湖、矿石提锂产量结构的回顾及预测3,000,0002,500,0002,500,0002,000,0002,000,0001,500,0001,000,000500,0001,500,0001,000,000500,000200901012009201020112012201320142015201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E00全球矿石锂产量(吨)全球盐湖锂产量(吨)资料来源:各公司公告,五矿证券研究所预测资料来源:各公司公告, 五矿证券研究所预测图表

37、16:一个资源项目从开发到投产,历时漫长图表 17:回顾历史,整体而言锂是一个达产率远低于设计水平的矿种Year 0确定资源Year 1筹集资金勘探Year 4推进可行性分析报告,与政府和社区进行沟通商谈Year 3宣布初始地质数据,并针对可行性研究 融资Year 2完成初步勘探Year 5进行工艺产能设计,为开采环节进行融资Year 6,7开采产能建设期,包括建设许可以及资源进一步勘探Year 8,9开采初始启动期, 包括雇佣操作工人,为加工产能筹资Year 11,12调试爬产和运营期Year 10加工产能建设期,包括施工许可、 试验产品质检Albemarle 公司公告,五矿证券研究所Wav

38、e International 公司公告,图表 18:全球盐湖提锂的单吨资本开支对比图表 19:整体而言,盐湖的建设周期在 15-24 个月不等6000070全球盐湖提锂的单吨资本开支强度(美元/吨 LCE)国内项目全球盐湖提锂项目的建设周期(月)已建成项目的在建成项目的建设周期回顾建设周期预期5000060504000040300003020000201000010A-1项目 A-2项目 A-3项目 B-1项目 B-2项目 C-1项目 C-2项目 D-1项目 D-2项目 E项目F项目 G项目 H项目 I项目 J项目 K项目 L项目 M项目 N项目O项目A-1项目B-1项目C-1项目D-1项目

39、D-2项目E项目K项目00资料来源:各公司公告,五矿证券研究所资料来源:各公司公告,五矿证券研究所多元盐湖提锂技术突破商业化,高效吸附在实践中脱颖而出在富锂盐湖聚集的南美“锂三角”地区,盐湖资源由于卤水禀赋优越(高锂离子浓度、低镁锂比),因此非常适合盐田蒸发沉淀实现浓缩分离。尽管 Livent(原 FMC Lithium)旗下阿根廷 Hombre Muerto 是全球首个采用新技术(吸附)的盐湖提锂项目,于 1998 年实现商业化投产,但其投产和达产历程并非一帆风顺,后续的智利 Atacama 盐湖扩产,以及阿根廷 Olaroz、 Cauchari-Olaroz、3Q、Sal de Vida

40、等大多数绿地项目仍选择采用传统的蒸发沉淀工艺。而在中国青海,由于属于“高镁锂比”、甚至“高镁锂比低锂离子浓度”的盐湖卤水,单纯依靠盐田沉淀无法适用,因此不得不在晒卤、除钠、提钾、最后富集至一定的锂离子浓度后,再采用创新的技术和装置进行浓缩分离。经数十年磨一剑的经验积淀(沉没成本高昂的“工业化试验”),煅烧、吸附、电渗析、萃取、梯度膜法工艺均得到了产业化,经过持续技改,其中一部分取得了良好效果。可以说,恰因缺乏南美盐湖的资源禀赋,青海盐湖提锂的技术水平反而实现了全球领先。上述各工艺路线均有利弊,但综合考虑对于卤水锂离子浓度的宽容度、收率、能耗、环保、以及经济性,“吸附+膜分离耦合”成为产业界的优

41、选,高效、长循环的吸附剂构成其中的核心壁垒。从“老卤提锂”到“原卤提锂”,更进一步。上述在青海实现的多元的盐湖提锂技术突破依然是基于蒸发沉淀后的“老卤提锂”,解决了镁锂分离的难题,但仍离不开庞大的盐田系统以及长周期的晒卤过程。伴随吸附剂性能的进一步突破,2021 下半年至 2022 年以来,在青海锂离子浓度相对较高的盐湖,“原卤提锂”开始走向产业化,商业化产能已开启建设,未来有望真正实现高效、精细化、低环境足迹的提锂生产。多元技术攻克“高镁锂比盐湖提锂”的世界难题,“吸附+膜”脱颖而出盐湖提锂的工艺设计需要因湖而异、因地制宜。但在大的工艺体系上,分为盐田沉淀法,以及包括电渗析法、纳滤膜法、萃取

42、法、吸附法等在内的多元新技术路径,所解决的核心问题 是“镁锂分离”,二者在元素周期表中呈特殊对角线关系,性质相近因此分离的难度大。基于青海经验, 我们倾向于认为吸附+膜分离的耦合工艺更具前景,主因其符合“提锂环节前移”、 “发展低品位、低成本、绿色盐湖提锂技术”两大产业趋势,已得到充分验证、且未来从吸附材料到吸附装置的优化改进空间依然较大。同时,由于各工艺路线均存在各自的利弊,因此在实践中通常集成、组合应用、并非“单打独斗”。例如蓝科锂业采用吸附与膜分离的耦合方才得到突破,梯度膜法则是不同膜的组合,未来吸附+电渗析、吸附+萃取均存在集成应用的可能性。同时,为了提高回收率、将锂“吃干榨尽”,针对主工艺产线的沉锂母液,可能采用不同的工艺进行锂的回收(没必要回到源头再走一次),例如藏格在沉锂母液回收上采用萃取法、恒信融则采用了磷酸锂路径。此外,在中国西藏、阿根廷基础设施薄弱的绿地项目上,

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