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来源：中国新闻周刊收集编辑：孙晓波
成本是关键
近日，“全球首个海水淡化浓盐水提锂合作项目”落地青岛，一度引发提锂概念股异动。3月初，青岛水务集团有限公司与礼思（上海）材料科技有限公司在青岛启动“全球首个海水提锂工厂”建设项目。青岛水务集团宣传干事邹家浩表示，现已完成项目建设与商业合作方案，预计12月底正式投产运行。青岛市南区。图/视觉中国
他告诉中国新闻周刊，目前计划是今年上半年开工，12月底前项目建成投产，预期产能大概在百吨级，“长远规划目前还在计划中，可能到2024年或2025 年达到千吨级”，但要看项目投产之后的情况。锂作为新能源电池的必备原料，被誉为“下一代石油”。海水提锂，则是一种将海水中的微量锂离子提取出来，并转化为高纯度金属锂或者其他形式的可用锂产品的技术。数据显示，海水中储有2300亿吨的锂资源，是目前全球可开采陆地锂资源总量的1.6万倍。那么，海水提锂真的来了吗？将对锂资源格局产生怎样的影响？事实上，海水提锂并非新概念，至少从2003年就有研究论文发表，在2015年左右就有了工艺进展，日本、美国等国家已从事多年海水提锂的研究，中国国内也有不少科研人员从事该领域的研究，但目前都停留在实验室里，并未实现产业化。因此，相关报道都将前述海水提锂项目打上“全球首个”的标签，如果该项目能够建成投产，无疑将开海水提锂从实验室走向产业化的先河。据了解，项目选址青岛水务集团百发海水淡化厂内。2021年5月，青岛水务集团与礼思科技签署战略合作协议，并于2021年12月在百发海水淡化厂启动浓盐水提锂中试试验，2022年完成两轮中试试验。邹家浩告诉中国新闻周刊，“根据中试试验结果，效果是比较好的。”百发海水淡化厂是青岛水务集团的下属企业。据青岛水务集团官方介绍，该公司成立于2009年，设计日产能20万吨，是全国最大的膜法海水淡化项目、最大的市政供水海水淡化项目。截至目前，累计供水超过1亿立方米，已经成为青岛市重要水源。据邹家浩介绍，海水提锂的项目，主要在海水淡化过程中产生的浓盐水中进行提取，是对浓盐水的深度和二次利用。“浓盐水锂离子浓度相比普通的海水要高，所以有一定的成本优势。”他说。海水提锂示意图。图/礼思科技官网
据报道，从2021年12月起，礼思科技针对青岛百发海水淡化工厂的排海浓盐水，开展了一年的海水提锂工程化验证，其海水通过量达20万吨，定型了一款适合大规模海水提锂的工业化装置。报道称，该海水提锂项目的七百多组实验数据表明，产品满足了下游客户的质量要求，并完全达到环保标准。同时，礼思科技还进行了极低锂含量的原海水提锂实验，其吸附效率也完全达到设计的工业化要求。礼思科技首席科学家汤卫平表示：“锂离子筛材料是这个项目的核心，它以离子交换的方式瞬间将海水中的锂离子吸附，提锂工艺与零排放工艺的有机结合，不会对海水生态环境产生任何负面影响。”汤卫平说，这一项目的工艺和技术应用开创了规模化海水提锂的先河，也为大规模、高效、环保的盐湖等场景提锂以及城市污水提锂提供了新的技术线路图。礼思科技董事长袁东向中国新闻周刊表示，项目建成以后，大概可以达到10吨、20吨甚至上百吨的产能，“完全取决于排海浓盐水的通过量和所含锂离子的浓度”。但他坦言，要进行上千吨的生产，目前还不大现实。他说，海水里的锂离子和陆地上的锂矿石和盐湖相比，含量还是非常地稀有，青岛的项目是对锂离子筛的一个测试，从原理上到工业设备和工程工艺上，目前为止都是可行的。“我们在探讨下一步怎么能够进行规模量产，并在其他含锂资源中使用，对此，礼思有信心。”袁东表示。作为一种重要的战略资源，锂广泛应用于新能源汽车、储能电池、手机电池等领域。随着电动汽车及便携式电子设备的普及，锂电池市场的规模大幅增长，预计未来30年将消耗目前全球可开采锂储量的1/3。数据显示，海水中储有2300亿吨的锂资源，折合成碳酸锂超过5400亿吨，而目前可知的全球可开采的陆地锂资源总量只有1400万吨左右。因此，海水提锂也被广泛视作未来缓解锂资源短缺的“新的路径”。锂电行业资深研究者、真锂研究创始人墨柯向中国新闻周刊表示，从技术方面来讲，海水提锂是不难实现的，但关键在于生产成本。据了解，海水中的锂离子浓度极低，是澳大利亚锂辉石锂浓度的十万分之一，是智利阿塔卡玛盐湖锂浓度的万分之一，因此相比锂矿提锂或者盐湖提锂，海水提锂成本也会更高。墨柯表示，“海水中的锂含量极低，即便技术能实现，成本也会高得吓人。”据他介绍，海水中的锂含量约为0.17mg/L，理论上提炼1.7吨碳酸锂，大概需要淡化1000万吨海水。事实上，任何一种矿产资源开采的价值，主要取决于经济性，也即生产成本。海水中溶解有约77种元素，根据估算，海水中蕴藏着大约2000万吨黄金，但却没有人提取，究其原因就是成本实在太高。1919年第一次世界大战结束后，德国化学家弗里茨·哈伯曾设计了一种从海水中提取黄金的方案，希望能借此来支付战争赔款。根据他的研究，每一立方公里的海水当中，可以提取5吨黄金。在德国政府的支持下，哈伯组织了一支考察队，用海洋考察船从海洋中提取黄金，但前后尝试了一年以失败而告终。究其原因，就是因为海水中金元素含量太低，处理海水的成本太过惊人。值得一提的是，在1997年的时候，日本科学家松本曾用水银通过照射方式变成一个新的原子，最后提炼出了七百克左右的黄金。但投入的人力物力的成本已经高出黄金本身价值很多倍，完全没有经济价值。回到海水提锂，据业内人士透露，目前，国内锂云母提取碳酸锂的成本约为10万元/吨，锂辉石提锂的成本约为6万元/吨，盐湖提锂的成本约为4～5万元/吨。海水提锂只有将成本控制在这样的范围，可能才有提取价值和经济收益。 厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强认为，左右海水提锂产业化进程的核心问题在于成本控制，“如果能够将海水淡化和锂盐提取的成本控制做到可控，则会对锂资源的扩充带来巨大促进”。墨柯介绍，目前海水淡化成本每吨大概4～5元。他认为，以海水淡化为主业，提锂为副业，才有经济价值。而青岛海水提锂工厂，就是作为海水淡化厂副业而建设的项目。青岛水务集团和礼思科技方面，均表示目前所提出的碳酸锂成本，低于现在的市场价，有合理的利润空间。但被问到海水提锂的成本，以及究竟能有多大经济价值，青岛水务集团和礼思科技均未给出明确解答。据上海钢联发布数据显示，3月23日部分锂电材料报价下跌，电池级碳酸锂跌10000元/吨，均价报28万元/吨；工业级碳酸锂跌10000元/吨，均价报24万元/吨；氢氧化锂跌4000～5000元/吨。其中，电池级碳酸锂从去年11月最高价格约60万元/吨，到现在跌破30万元/吨，仅短短三个月时间，而目前碳酸锂价格已较最高位跌幅约50%。在自然界中，锂主要以锂辉石、锂云母及磷铝石矿等形式存在。目前全球已探明陆地锂资源总量只有1400万吨左右，而且分布不均，主要集中在南美洲的智利、阿根廷和玻利维亚等国家。公开数据显示，我国锂资源量占全球总量的5.7%，可开采资源少，锂资源对外依存度高达74.5%，预计2025年我国锂资源自给率仅9.6%。作为世界上最大的锂消费国，我国每年需要进口大量的锂盐和金属锂来满足国内市场需求。据海关数据，2022年我国碳酸锂进口量为13.6万吨，同比增长68%。而海水作为一种非传统资源，不受地缘政治的限制。因此，该项目的落地被认为对于逐步缓解中国锂资源严重依赖进口问题，推动实现锂资源自主可控，具有重要的战略意义。根据信公资讯的预计，到2025年，国内新能源汽车电池碳酸锂的需求约为46.3万吨。而国内电池企业国轩高科的董事长李缜去年曾预计，到2025年，中国的碳酸锂总需求量大致为60万吨。以百发海水淡化厂的海水提锂项目为例，即便如袁东所说，可以达到10吨、20吨甚至上百吨的产能，但相对万吨级别的碳酸锂需求量来说也不具可比性。即便不考虑海水提锂的成本，以目前可估的产量计，其跟盐湖提锂、锂辉石提锂等主流提锂方式相比，很难有市场竞争性。分析认为，目前海水淡化提锂项目更大的意义，是体现在对海水淡化后的废弃资源的再利用，在锂资源开发利用的层面，经济价值相对较小，对市场的影响相对也会有限。在业内人士看来，如何进一步优化改进现有的盐湖提锂技术，合理开发国内众多资源禀赋不尽相同的盐湖，目前来看，可能才是国内锂资源保供的关键。一方面，海水提锂开辟了锂资源的新来源，为碳酸锂提供了新的技术线路图，战略价值不言而喻。但另一方面，海水提锂高成本问题突出，未来能否普及，能否体现出战略价值，关键在于技术的成熟度，以及能否具有成本优势。作者：孙晓波（sunxiaobo365@163.com）
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