The Caucharí-Olaroz project, located in Argentina’s Jujuy province. (Image courtesy of Lithium Americas.)

埃隆·马斯克(Elon Musk)想要开采它，中国正在西藏寻找它，电池制造商迫切需要它。锂是一种神奇的金属，在全球向电动汽车的转变中处于核心地位，但它正处于一场全面危机之中。需求已经超过供给，价格在一年内上涨了近500%，阻碍了迄今为止世界上最成功的阻止全球变暖的努力。锂的短缺是如此严重，以至于在锂离子电池产量占全球80%的中国，政府围拢供应商和制造商，要求“合理回归”较低的价格。麦格理集团(Macquarie Group Ltd.)的分析师警告称，将出现“永久性赤字”，而花旗集团(Citigroup Inc.)几乎将其对2022年的价格预测翻了一番，称可能会出现“极端”上涨。如果不能生产足够的锂，后果可能是毁灭性的。过去几年，全球对电动汽车的投资增长速度超过了其他任何新能源领域，甚至超过了风能和太阳能。Benchmark Mineral Intelligence称，目前的锂现货价格可能使一辆新车的成本增加至多1,000美元。随着其他原材料价格的上涨，随着电动汽车竞相在成本上与汽油动力汽车竞争，这扭转了多年来价格下跌的趋势。如果电池制造商无法获得足够的锂，这将抑制清洁能源汽车的扩张，使其更难实现全球排放目标。

基准投资公司(Benchmark)分析师卡梅伦·珀克斯(Cameron Perks)表示，在未来三年，“增长速度似乎不足以冲击需求”。电动汽车制造商“在方向盘上睡着了”。这次“嘎吱嘎吱”事件促使马斯克在4月份发了一条直言不讳的推文。“锂的价格已经到了疯狂的水平!”他在Twitter上写道。“除非成本有所改善，否则特斯拉可能不得不直接大规模进入采矿和精炼领域。”马斯克的特斯拉公司和中国汽车制造商比亚迪股份有限公司、Xpeng股份有限公司和李氏汽车有限公司都已经提高了标价，世界上最大的电动汽车电池制造商当代安培科技有限公司也提高了标价。XPeng总裁Brian Gu在3月底告诉彭博电视台:“在成本上升方面，该行业正面临非常强劲的阻力。”这种银白色金属是仅次于氢和氦的第三轻元素，正处于一场前所未有的繁荣的阵痛中，因为在电动汽车需求起飞之际，2018-2020年的暴跌导致其价值减半，导致新供应来源的投资长期不足。对电池制造商来说，疫情和俄罗斯在乌克兰的战争加剧了这些问题。俄罗斯的战争导致镍、石墨和钴等电池制造商所需的其他原料供应中断。

随着电池制造商和汽车制造商试图确保供应，供应紧张和价格上涨引发了一系列收购和合资，并在各国政府中引发了一波资源民族主义浪潮。早在去年6月，惠誉解决方案(Fitch Solutions)就表示，锂已成为一种“战略矿物”，并警告称，“政府干预的力度会加大”。彭博新能源财经金属和采矿业主管夸西•安波弗表示，2021年，电动汽车和电池分别吸引了2710亿美元和79亿美元的投资。他表示:“另一方面，过去5年，价值链上游吸引的投资相对较低。”

锂花了很长时间才成为主流。1817年，瑞典化学家约翰·奥古斯特·阿夫韦森发现了氢弹，直到20世纪50年代末，美国政府开始囤积氢弹来制造氢弹，才开始大量生产。冷战结束后，这种金属的产量开始下降，直到20世纪90年代开始被用于制造轻合金、硬币电池和手机电池。全球超过一半的锂资源位于阿根廷、玻利维亚和智利之间的所谓锂三角地带。在那里，生产商从地下湖泊中抽取富含锂的卤水，让液体蒸发12-28个月，形成可以进行有利可图的加工的泥浆。目前的技术只能回收卤水中50%的锂。剩下的大部分供应来自一种名为锂辉石的火成岩矿床，澳大利亚是最大的矿商。矿石经过硫酸焙烧和浸出，银灰色的残渣通常被运往中国，制成氢氧化锂和碳酸锂——这些化合物可以与镍或钴结合，制成电池电极，或与溶剂结合，制成电解质。

增加供应的最快方法是增加现有资源的产量。全球最大的锂生产商之一赣锋锂业股份有限公司表示，将利用创纪录的利润来提高产量。澳大利亚皮尔巴拉矿业有限公司(Pilbara Minerals Ltd.)计划通过扩建其位于西澳大利亚州的皮尔甘古拉(Pilgangoora)矿山，在9月份之前将产能提高50%以上。中国合作伙伴长城汽车(Great Wall Motor Co.)和CATL也参与了该项目，对于许多卤水锂生产商来说，快速增加产量受到许可证和让液体蒸发所需时间的限制。一个长期的解决方案是寻找新的存款。矿业大国澳大利亚和加拿大都承诺帮助开发包括锂在内的关键矿产资源。中国最近宣布，其地质学家在青藏高原珠穆朗玛峰地区发现了一个锂辉石矿床，该矿床可能含有超过100万吨的锂氧化物。但开发新矿需要数年时间，而且在一些国家，由于当地社区的抵制，开发过程变得更加困难。咨询公司Global lithium的创始人Joe Lowry说:“地下有大量的锂矿，但及时投资是个问题。”特斯拉可以在大约2年的时间内建成一个超级工厂，阴极工厂可以在更短的时间内建成，但一个绿地锂盐水项目可能需要10年时间。”

由于数千名抗议者走上街头抗议，英国矿业集团在塞尔维亚西部农田上投资24亿美元开发Jadar矿的计划陷入停滞。Jadar矿将成为欧洲最大的矿业项目。里约热内卢表示，该矿原计划于2026年投入使用，将创造2000多个就业岗位，并达到最高的环境标准，包括使用再生水和电动卡车。萨凡纳资源公司(Savannah Resources)在葡萄牙的巴罗佐(Barroso)项目和Lithium Americas Corp.在内华达州的拟议铜矿也是需要与当地反对意见进行谈判的项目。本月召开的智利制宪会议批准了一项扩大环境治理的计划，其中包括重塑水规则和其他可能影响锂生产商的环境保护措施，如果宪章在9月份的公投中获得批准。洛瑞说:“如果你是一家进入智利的跨国公司，你必须三思而行，因为你不知道规则是什么。”

但锂生产商面临着一个更大的问题。消费者愿意支付高价购买电动汽车的部分原因是它对环境更有利。但锂供应链远非绿色环保。Wood Mackenzie公司高级可持续发展和成本分析师Dominic Wells表示:“锂矿生产商最需要减少排放。

环境成本

智利北部的阿塔卡马沙漠是地球上最干燥的地方之一，但从面积相当于纽约中央公园10倍大的盐滩中提取矿物质并进行加工需要大量的水。据彭博社nef报道，生产一吨锂需要大约7万升水。伍德麦肯兹(Wood Mackenzie)的数据显示，开采锂辉石是能源密集型的，再加上将精矿运往中国进行提炼，其二氧化碳排放量是从盐水中提取锂的3.5倍。“在生产这些材料的过程中发生了很多肮脏的事情，”Novalith公司的首席执行官Steven Vassiloudis说，该公司正在研究一种系统，该系统将简化锂辉石的处理，并吸收碳。“硬岩锂的碳足迹之所以如此之高，是因为它的能量需求”，以及传统加工过程中所需的许多步骤。为了保护电动汽车的“绿色”形象，汽车制造商纷纷出手。宝马和戴姆勒(Daimler AG)、大众(Volkswagen AG)等德国汽车巨头支持的一个集团，已经开始对南美盐滩的用水和生产方式进行单独调查。

公司正在寻求新技术来降低成本，减少用水和绿色经营。总部位于北卡罗来纳州夏洛特的全球最大锂生产商Albemarle Corp.正在为其在智利的业务寻求负责任的采矿认证，并表示将在2030年之前将水风险高的地区的淡水使用强度降低25%。麦肯锡公司的高级专家肯·霍夫曼说:“生产出耗电和水少的锂是一个关键的目标。想出一种或几种生产‘绿色锂’的新方法对这个行业的长期成功至关重要。”任何能够提供这种技术的人，都应该能获得非常丰厚的回报。”这个奖项催生了一大批创业公司。许多公司正在寻求直接提取锂，这个术语用来描述用化学方法捕获锂化合物，从而加快生产。麦肯锡的霍夫曼表示:“DLE可以大幅增加供应。”他估计，这项技术最早可能在明年年底投入使用。“你不需要两年的时间将锂从盐水中干燥出来。你可以从盐水中获得比原来多一倍的锂，而不是40%的锂。”

如果他们成功了，还需要一段时间才能赶上需求。Lowry说:“即使DLE实现了，我们仍然远远落后于汽车公司的电动汽车计划至少10年。”“DLE必须定制。这不是一种万能的技术。”开展自己研究的Albemarle表示，到目前为止，DLE的经济效益和可持续性都不如传统的卤水资源。该公司表示，将继续调查DLE和其他流程，以实现可持续发展目标。

选择电池

环境和供应问题促使企业寻找锂离子电池的替代品，包括氢电池。但在至关重要的乘用车市场上，它们都没有接近于取代锂的地位，而且大多数还需要数年时间才能实现商业可行性。彭博nef的Ampofo表示:“锂离子将继续占据电池技术的主导地位，至少到2035年。”“汽车制造商可能必须成为矿商，以帮助开发和扩大下一代锂提取技术的规模。”锂离子电池正处于平衡高能量密度和安全性的最佳位置。该矿物是密度最小的固体元素，具有最大的电化学电位和非常低的熔点，产生优良的能量/重量性能。总部位于伦敦的能源转型研究公司Rho Motion Ltd.的电池研究负责人乌尔德里科•乌利西(Ulderico Ulissi)预测，在本十年的后五年，固态电池和钠离子电池最终可能在某些应用领域挑战锂离子电池组。“然而，电动汽车资格认证是一个漫长的过程，扩大新技术的制造规模可能会带来一些挑战。”

回收电池

据彭博社nef报道，另一个潜在的锂来源是回收旧电池，到2035年，这种做法可以满足16%的年需求。但电池退役只会在2030年后激增。麦肯锡的霍夫曼说:“基本上，目前没有足够的电池可以回收。”他补充说，回收本身也会带来环境问题。“现在还没有回收电池的好方法。”投资产量的一个障碍是，并非所有人都相信市场将继续供应不足，矿商不希望再次受到导致2018年价格暴跌的那种供过于求的打击。其结果是，锂危机不太可能很快消失，让一个因保护环境而存在的行业几乎别无选择，只能尽可能快地提高产量，即使它的供应链会排放废气，消耗稀缺资源。Benchmark公司的珀克斯说:“是的，环保有帮助。”“但现在，我们需要尽可能多的锂。”

(By Annie Lee, with assistance from Yvonne Yue Li, Allan Ray Restauro and Elaine To)

来源：www.mining.com

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