锂资源是锂电池的重要原材料，是一种具有战略意义的“能源金属”，被称为“白色石油”和“工业味精”。锂矿经冶炼加工后可制得多种锂盐产品，传统上广泛应用于玻陶、润滑等领域。

 

作为最轻的金属，锂在金属中比容量最高、得失电子能力强，因此锂又是电池的理想材料。如今全球电动化浪潮为锂撑起前所未有的巨大空间，锂产业已成为各国争相发展的新兴朝阳产业。

 

 

产业链组成

 

 

锂行业细分子产业链众多。

 

在锂产业链中，上游主要是锂矿的开采，目前主要通过锂矿石和盐湖卤水提锂；中游主要是锂盐产品的生产，初级加工阶段的产品主要包括碳酸锂（最基础锂盐）、氢氧化锂、氯化锂等一次锂盐；进一步加工可制取丁基锂、金属锂等二次或多次锂产品，其中碳酸锂和氢氧化锂按照纯度与化学指标也可以分为工业级和电池级，分别用于工业领域和电池领域；锂下游分布广泛，主要应用于电池、陶瓷、玻璃、合金、润滑剂、医药、航天及军工等领域。

 

图｜锂产业链，源起基金整理

 

 

资源概况

 

 

一、资源储备情况

 

１、从分种类看：盐湖为储量主体，矿石为供应主体。从存在形式上看，自然界中锂资源主要有盐湖卤水和伟晶岩两种形式存在，其中封闭盆地卤水占比58%，伟晶岩占比26%。供应上，全球锂资源以澳洲矿石提取为主，2020年西澳锂辉石与中国锂辉石/锂云母供应锂合计占比约达为59%。

 

图｜全球锂资源存在形式占比，源起基金整理

 

２、从细分种类看：伟晶岩型品位较优且工艺成熟。花岗岩伟晶岩型主要包括锂辉石和锂云母，目前市场生产碳酸锂主要使用锂辉石，其工艺已较为成熟；锂云母则更适合用于生产玻璃陶瓷。与锂辉石相比，锂云母主要区别在于：1）锂云母精矿中 Li2O 含量通常为2.0-3.5%，低于锂辉石精矿的5.0-6.0%；2）锂云母成分复杂导致提炼难度大，提锂过程中会产生大量的长石粉、钽铌锡精矿、铷、铯等副产品。

 

图｜左一：锂辉石，右一：锂云母（来源：公共网络）

 

• 黏土型品位较差但采矿成本低。相较锂辉石，黏土型品位仅0.4%远低于花岗伟晶岩型（1.5%-4%），其主要优势在于便于开采、低剥采比且无需爆破，因此在前端采矿环节成本较低。当前挑战在于黏土提锂未有商业化的先例，面临一定的工艺壁垒、回收率、品质等问题，在当前高涨的锂需求下一些锂黏土提锂项目已进入可研阶段。

 

• 湖相沉积型目前难以有效利用。湖相沉积岩型锂矿一般指产于沉积岩中的、尚不具备独立工业开采具有市场竞争价值的锂矿床。湖相沉积岩型通常锂含量不高、赋存状态不清楚或者往往没有独立矿物而是赋存在黏土矿物晶格中，难以经济有效地开发利用，但由于其资源总量非常大而引起了重视。

 

• 盐湖型趋于成熟具有战略意义。盐湖卤水型通常指锂离子浓度达到一定可提取标准的盐湖资源，目前商业化的盐湖大多数为南美易于开发的低镁锂比盐湖，而针对我国高镁锂比盐湖的提取技术正趋于成熟，未来可提取盐湖的类型及范围将不断扩大。全球的富锂盐湖大多存在于湖相沉积的封闭盆地中，以大陆型盐湖为主，近年来地热型及气田型盐湖也在受到关注。

 

３、从储量看——总量不断提升，资源分布集中。2021年全球已探明的锂资源量达到8900万金属吨，在高需求刺激下，随着勘探的持续以及开采技术的更新，预计总量将会继续提升。

 

细分国别来看，全球锂资源主要以盐湖卤水的形式集中在南美锂三角（玻利维亚、智利、阿根廷），占比约56.0%；以矿石的形式分布在澳大利亚地区，占比8.2%；中国占比5.7%位列第六，资源量较为丰富。

 

４、从资源禀赋看——我国禀赋相对较差。全球盐湖卤水锂矿主要分布在玻利维亚、智利、阿根廷、美国、中国等国家，其中较难开发的高镁锂比盐湖占比达到58.3%，我国大部分盐湖以及资源量第一的玻利维亚Uyuni盐湖均属于镁锂比较高的盐湖；全球岩石锂矿主要分布在澳大利亚、墨西哥、捷克、美国、塞尔维亚、加拿大等国，其中澳洲锂矿在资源量及品位上均具有优势，而墨西哥及美国矿石类型主要为黏土矿尚未实现商业化。

 

二、资源供应情况

 

从供应量上看，据USGS数据，2021年全球锂资源供给量约为10万吨。其中，以矿石提锂的澳洲占全球供给量的45%，而以盐湖提锂为主的智利、阿根廷、玻利维亚占全球供给量的33%，澳洲与南美仍是供给主体。

 

图｜2021年全球锂供给结构，源起基金整理

 

我国锂资源供给占比约22%。在当前复杂多变的国际政治经济局势下，多国政府表示将加强产业保护，建立自主产业链。目前全球锂产业受限于澳洲过高的资源供给集中度，随着锂需求日益膨胀，我国盐湖卤水型锂资源在种类多元和供给保障的战略需求下将受到重点开发。

 

 

提锂工艺

 

 

根据锂资源在自然界不同存在形式的资源特点，相应提锂方式也不同，目前主流的提锂工艺为盐湖卤水提锂和矿石提锂。

 

盐湖提锂利用盐湖卤水提取钾盐后的含锂离子的卤水，根据卤水的特点使用不同的工艺除去镁等杂质，由于盐湖提锂不需要经历精矿加工环节，流程更简单，因此成本较矿石提锂低；矿石提锂主要有锂辉石提锂和锂云母提锂技术，锂辉石提锂原料化学成分简单杂质含量低，我国在此领域具有技术优势，锂云母成分复杂，锂含量较低，提锂难度较高，但近年来相应技术进步不断成熟，成本大幅下降。

 

一、盐湖提锂技术

 

目前常用的盐湖提锂主要采用沉淀法、离子交换吸附法、溶剂萃取法、膜分离法、煅烧浸取法、太阳池法、电化学法这几类技术路线，技术重点在于吸附提取材料对锂离的选择性、通用性和复用性以及环保因素影响下的装置投资成本。

 

其中离子交换吸附法、膜分离法的环保成本更低，而且利用吸附剂、纳滤膜或电渗析膜可以更有选择性地富集锂离子，相对而言是更优的选择，但是也存在着吸附剂、纳滤膜性能提升遇到瓶颈，电渗析膜通电能耗高且拆洗膜维护成本高的问题，未来的发展方向主要是高性能吸附分离材料的研发以及工艺流程的简化。

 

二、锂辉石提锂技术

 

锂辉石提锂技术趋于成熟，主要的方法主要有硫酸焙烧法、氯化焙烧法、石灰烧结法、纯碱压煮法等。

 

其中目前主流的锂辉石提锂技术是硫酸焙烧法，在硫酸法的基础上衍生出了硫酸盐法和冷析法等先进改良方法大幅提升了得到碳酸锂的产品品质。而我国作为锂盐加工大国，经过二十多年的产业链发展在锂辉石提锂技术工艺上不断进步，拥有技术优势。

 

三、锂云母提锂技术

 

锂云母的提锂技术在工艺方法上与锂辉石类似，有硫酸盐焙烧、硫酸焙烧法、氯化焙烧法、石灰烧结法、压煮法，主流技术为硫酸盐焙烧法。云母以硅酸盐的形式存在，结构较为紧密，前期需要高温焙烧做脱氟处理，在锂云母提锂过程中面临的主要问题是杂质较多、易产生含氟的化学物质侵蚀设备。

 

在焙烧阶段，现在多使用复合盐替换老式石灰石焙烧，使得固氟效率大幅提升。永兴材料在焙烧过程中使用隧道窑，江特通过优化辅料配比等方法都对锂云母提锂进行了技术改进提高提锂效率。此外，锂云母提锂过程中产生的长石粉，钽铌锡精矿可以进行综合利用以降低提锂综合成本。

 

四、黏土提锂技术

 

黏土提锂工艺由赋存状态决定。锂的赋存状态是决定黏土提锂工艺的关键因素，黏土型锂矿的主要物质组成、化学成分决定了后续提取工艺甚至是净化除杂过程。

 

分类型看，碳酸盐黏土型锂矿主要采用焙烧后硫酸浸出；火山岩黏土型锂矿可采用直接浸出法、助剂焙烧法和氯化硫化法；贾达尔型锂矿可采用多级破碎和湿式闭路重选洗涤后浓硫酸浸出的方法。

 

黏土提锂具有综合优势，开发前景良好。黏土提锂在速度上类似矿石提锂所需时间短，而成本又类似于卤水提锂处于较低范围。此前由于下游需求规模较小，锂辉石及盐湖率先产业化满足供给而轻视了品位较低的锂黏土。在新能源汽车的带动下锂需求快速爆发，锂黏土因为自身提锂技术的进步及较大的资源储量受到重视，具备良好的开发前景。

 

工艺对比：盐湖提锂的技术工艺与盐湖卤水的资源禀赋相关，海外盐湖凭借其优异的资源禀赋提锂成本甚至小于2万元/吨，近年来国内主要盐湖企业提锂技术进步使得提锂成本大幅下降，目前成本为3-6万元/吨，但在镁锂分离技术，提锂后资源的综合利用程度上仍有技术改进和成本下探的空间；锂辉石提锂技术较为成熟，4-6万元/吨的成本也较高，短期内实现技术进步大幅降本的可能性小；锂云母提锂成本较锂辉石低，云母提锂产生的副产品可进行综合利用，随着技术进步和产能扩张，锂云母提锂综合成本有望进一步下探。

 

图｜部分提锂工艺成本对比，渤海证券

 

结语：我国锂行业发展前景良好，成长空间广阔。下游为新能源行业，符合国家产业政策导向，配套资金和政策支持力度很大，带动上游原材料行业快速增长。后续文章会继续从行业格局特征、生命周期、市场规模结构、下游市场及驱动因素等方面探讨锂产业的发展及投资价值。

 

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