世界锂资源开发利用形势分析与探讨

王珍珍，张福良，胡永达，雷晓力

（1．国土资源部矿产勘查技术指导中心，北京100120；2．中国地质大学 （北京）地球科学与资源学院，北京100083；3．中国地质调查局发展研究中心，北京100037）

1 锂资源的战略价值

锂是最轻、最活泼的金属，被誉为“工业味精”，一直以来主要应用在冶炼、空调、医药、玻璃、化工等传统工业领域［1］。同时，锂在航空、军工和核能源方面也有卓越的表现［2］。例如在航空工业中，在几倍音速的战斗机的结构材料中添加2%～3%锂的铝合金，在消耗等量燃料的情况下，可提高飞机的运输能力20%。在核能源中，锂在核反应中“裂变”产生氚，氚在热核聚变反应中能放出非常巨大的能量，即通常所说的氢弹爆炸。近几十年，人们持续不断地开发锂新的应用领域，尤其是电池在经济快速发展中变得普遍，锂电池需求也大幅增长。由于其突出的环保特性，锂被列为“21世纪的清洁能源”，具有重要的战略地位，被誉为“21世纪的能源金属”。

锂材料产业横跨了我国新材料、新能源汽车、新能源三大战略性新兴产业领域。未来电动汽车需要大储能和轻质量的电池，锂由于其储能重量的高比率成为电池的理想电极材料，包括我国比亚迪在内的大量汽车制造商已经转向电动汽车的生产，电动汽车的核心部分就是锂离子电池。此外，锂大电池研究成熟可以成为风能和太阳能发电系统的电荷存储器。我国电动汽车产业化已经进行到“三步走”战略的第二个阶段，开展以能量型锂离子动力电池为重点的动力电池全方位技术创新、实现我国车用电池大规模产业化技术突破是当前的重要目标［4］。新能源汽车产业发展要求加快高性能动力电池、电机等关键零部件和材料核心技术研发及推广应用，形成产业化体系，锂电池需求量将快速上升，锂原材料的需求将大幅上升，加大锂资源开发利用力度已成为保障锂资源安全的重要课题。

2 锂资源概况

自然界中锂矿物约有30余种，主要存在于锂辉石、锂云母以及透锂长石等花岗伟晶岩矿床中。锂矿床可分为伟晶岩矿床、卤水矿床、海水矿床、气成热液矿床和堆积矿床五种类型，最具工业开发价值的是盐湖卤水型锂资源，占世界锂储量的66%和世界锂储量基础的80%以上；其次是伟晶岩型锂矿床，主要开采锂辉石、透锂长石、锂云母、磷铝锂石等；未来地下卤水会越来越受到重视。此外，也有报告列出了油田、地热卤水，以及众所周知的美国西部和其他地方出现的锂蒙脱石黏土也可作为锂潜在资源［3］。

2．1 全球锂资源概况

全球锂资源主要分布南美和亚洲（约占90%），其次为北美（约占5%～6%），非洲和大洋洲很少（约占4%～5%）。其中南美锂资源占比最大，约占55%～60%，主要集中在玻利维亚、智利和阿根廷等国。近年来，随着不断发现新的锂矿床，全球探明的锂资源总量和锂储量情况不断变化，从2008～2012年锂储量成倍增长。据美国地质调查局2012年的报告，全球锂储量约1300万t，锂资源量3400万t（以金属锂计），折合成碳酸锂为1．7亿t，主要分布在玻利维亚、智利、中国等地，中国位居第三，占比17%（图1）。根据美国地质调查所2012年的数据，智利锂的储量占世界一半以上，全部来自盐湖卤水。而地质学家都认为，玻利维亚乌尤尼盐湖锂储量比智利锂储量还大，但由于政治等原因，玻利维亚盐湖工国内外对其研究尚停留在基础阶段［4］，且目前这些液态矿产资源并没有得到充分利用，其产品产量严重不足［5］。

图1 世界锂储量变化和世界主要国家锂储量变化情况

2．2 国内锂资源概况

我国锂资源丰富，储量居世界前列，主要有锂辉石、锂云母和盐湖锂盐，主要集中在西部地区，约占80%（图2）。据2013年中国矿业资料统计，锂资源储量约为714万t（以金属锂计），以青海、西藏、四川、江西、湖北、湖南为主，约占全国资源储量的99．4%，其中以青海、西藏最为突出，两者储量分别占全国储量的43．4%和31．1%，盐湖型资源集中度较高。中国花岗伟晶岩锂矿床分布于四川、新疆、河南、江西、福建、湖南和湖北等省（区）［6］，大型矿床有四川康定甲基卡锂铍矿、四川金川－马尔康可尔因锂铍矿、江西宜春钽铌锂矿、湖南临武香花铺尖峰山锂铌矿、湖南道县湘源正冲锂铷多金属矿、新疆富蕴可可托海锂铍铌钽矿等。

图2 全国各省锂资源分布百分比／%

2．3 国内锂资源分布特征

我国锂资源量丰富，一般与稀有金属共生，其综合利用价值可观。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体品位较高外，大多数矿床品位、储量大，适宜大规模开发［7］。不管是锂矿石还是卤水锂分布都高度集中，有利于建设大型采选冶联合企业。占我国锂资源量70%以上的卤水锂资源储量巨大，主要集中在西部地区，地区偏远、经济相对不发达，盐湖卤水具有的极高镁锂比，镁锂难以分离，存在卤水加工处理、气候、环境保护等有关的问题而且盐湖资源环境脆弱，经济发展、科学技术落后，开发利用难度很大。

3 锂资源的开发利用

锂是稀缺性资源，鉴于全球减排压力、新材料革命和锂电池电动汽车的推广，全球锂资源供求关系将日益趋紧，已经成为新国际矿业市场的热点，南美锂三角地区由于其资源优势成为世界各国关注的重点。各国由于不同政治考量、环境因素、经济激励等多重因素制定了不同的政策和实施不同行动［8］。我国锂资源虽然丰富，但由于发展较晚、投入较少，开发利用的技术和程度相对落后。

3．1 国际开发利用情况

世界开采锂资源的历史可以追溯到1925年，主要开采的是矿山型锂矿，应用最多的是锂辉石，其次是透锂长石及锂云母，主要分布在美国的北卡罗莱纳州、加拿大的魁北克省、津巴布韦的比基塔，以及纳米比亚和扎伊尔等地。在过去的80多年里，世界锂的年产量总体呈上升的趋势，特别是进入21世纪，在锂应用于锂电池的生产以后，全球锂的年生产量显著地提升，伴随着锂电池更广泛的应用于交通领域（电动汽车和航天飞机），将继续持续这一上升趋势（图3）。在80年代以后，伴随着南美巨大盐湖的开发，南美成为世界锂市场的主要生产者，使世界锂资源的供求发生了根本的变化，美国的硬质锂产品市场的优势逐渐被南美卤水锂替代。一直到20世纪90年代，在全球范围内，地表卤水由于成本更低是碳酸锂的主要原材料来源。由于过去几年中国需求的增长，硬质锂重新获得了市场份额，在2013年占世界锂供给总和的一半，其中智力的两个卤水公司和澳大利亚的锂辉石公司主导了世界生产。

图3 1925～2009年世界锂产量变化

拉美地区是目前世界最高产锂的地区，包括智利、阿根廷、巴西等国，根据美国地质调查局的数据，2010～2012年，拉美地区生产金属锂的产量均在1．5万t以上，达到世界的40%以上；居于第二位的是澳大利亚，支撑了世界金属锂产量的32%～36%；虽然中国是世界锂资源第一大需求国，锂的生产为世界的第三位，2012年生产了约全球16%的金属锂（图4）。世界上最大的矿物锂生产国家是澳大利亚，其格林布什矿是2009年开始投入生产的锂辉石矿山，是全球已实现开采的规模最大的矿山，产出大量的为锂矿石资源，主要用于满足中国化工生产商日益增长的需求。

图4 世界锂矿年产量及储量（金属锂）

阿根廷、玻利维亚和智利即“锂三角”是被全球看好的锂资源开发投资对象国。为确保锂供应安全，美国、日本、韩国、法国、德国等国都加大了对南美锂资源的争夺力度，与上述南美锂三角国家和锂勘探开发跨国公司建立了多重网络的合作关系，建立战略合作联盟或成立合资公司，以确保低廉、可靠和稳定的多元化锂资源供应。受各发达国家锂资源战略保障的影响，南美锂三角偏向于纯粹的锂资源开发，具有更大价值的附加值产业却掌握在主要靠进口碳酸锂作为原料进行深加工、生产锂的其他化学产品跨国公司手里。若要摆脱单纯地依靠资源开发和出口的局面，资源国必须延伸锂产业链条，才能获得对国际锂市场的真正话语权和产业增值收益。拉美国家逐渐意识到这些问题，加之政治、经济、环境等因素的影响，进入南美开发的难度逐渐加大［5，8－9］。

3．2 国内锂资源开发利用

我国新疆可可托海和四川的甘孜和阿坝等地的锂辉石矿、江西宜春钽铌锂铷铯多金属矿等矿床中的锂矿石储量很丰富，是我国目前主要开采锂辉石的三个地区。曾被誉为中国地质“圣坑”的新疆可可托海3＃矿脉，经多年的大规模开采，保有储量大量减少，目前新疆保有锂资源储量仅占全国2．4%。我国的川西分布着大量伟晶岩脉，其中包括甲基卡稀有金属伟晶岩、可尔因稀有金属伟晶岩和丹巴白云母矿床，甲基卡伟晶岩型锂辉石矿床是世界上最好的，锂资源潜力也大大超过新疆锂资源潜力，氧化锂含量1．28%，储量103万t。但是，该地区位置偏僻，交通极为不便，地质研究程度很低。江西宜春的锂资源较另外两处较为贫瘠，宜春结合当地理资源优势建立了锂产业基地，计划实现从资源与产业结合的一条龙开发利用模式。

我国以盐湖卤水锂矿为主，我国的生产企业和科研机构研究产生的卤水提锂技术符合我国的锂资源国情，也符合全球提锂技术的发展趋势，一旦卤水提锂大规模生产化以后，矿石提锂技术在我国必将进行产业调整并逐步被淘汰［10］。但我国从事高镁锂比盐湖提锂技术的研发以及工业化已经多年，虽有所进展，但远未成熟，我国取得的镁、锂分离技术研究成果，还不具备大规模工业化生产的条件。目前已经有多年开发历史的盐湖有西台吉乃尔盐湖、东台吉乃尔盐湖、扎布耶盐湖［11］；近几年开采的有察尔汗盐湖、龙木错盐湖和结则茶卡盐湖、一里坪盐湖等，目前在采盐湖中产量都在5000t以下，中国对锂盐湖的开发一直在持续不断进行中，但截至目前仍没能实现大规模生产。

3．3 国内锂产业发展困境

受自然条件、技术水平、产品质量稳定性等影响，中国硬质锂和卤水锂资源开发进程都很缓慢，不能满足需求增长的需要。中国进行锂盐生产的加工原料长期依赖进口，锂原材料自给率很低，中国约占世界锂总产量30%左右，其原料来源复杂，其中绝大部分仍然依赖于进口锂辉石加工，占比60%；少部分中国企业从国外进口高浓卤水进行加工，占比15%［12］。在国际市场上，中国在全球锂市场没有话语权，虽然我国锂业产品自2008年以来，产量逐年大幅上升，但开发程度有限，与国际三大巨头相差甚远，全国一年的锂产品产量大概与一家公司相当。我国锂资源对外依存度很高，主要从澳大利亚进口原材料，进行加工生产锂。根据锂工业协会的数据，2011年我国锂辉石精矿产量约7万t，锂云母精矿产量约5万t，而从澳大利亚进口的锂辉石精矿达到28．8万t，同比增加40%。

未来国际盐湖提锂已成为大趋势，我国卤水锂资源丰富，但总体利用难度大，利用水平较低，工艺技术多样且不成熟，资源优势尚未转化为经济优势。虽然持续有公司陆续开始投资盐湖提锂，但由于基础条件薄弱，开发难度较大，同时工艺技术未达到成熟阶段，致使我国卤水锂资源开发远不能满足国内市场需要我国盐湖锂短期内并不能真正的进入市场，缓解目前的锂危机。

4 锂资源供需形势

尽管中国锂资源量很大，但是国际竞争力低。2012年，我国锂产量达6000t，其中超过3／4来自矿山锂，产量占全球12%。近10年来，我国矿山锂产量增长不到50%，而二次回收量不到国内供应量的5%。国内总体处于供不应求的态势，2012年，我国锂的消费量达7036t（折合锂金属），较2011年增长近50%，占全球24．5%，是目前全球最大的消费国。2012年对外依存度为12%。未来随着需求的快速增长，国内锂供需缺口将进一步扩大。2012年，我国首次成为锂产品净进口国，进口主要来源于智利等优质锂资源国。锂产品国际市场价格主要受寡头控制，一般由SOM（智利）和FMC两大生产商联合协商定价。近几年来，由于上述供应商市场份额的增加，寡头格周进一步加剧，未来我国进口锂产品面临一定市场风险。

据IEA预计，未来传统汽车将被完全替代，电动汽车产量急剧增加，预计到2030年我国电动汽车产量将达840万辆。未来锂的需求将大幅上升，且新增需求主要来源子锂电池行业。综合考虑锂的不同终端消费领域的发展趋势、关键技术和产品的市场占有率，参照宏观经济发展趋势，按照锂资源消费增长情景进行预测。预计到2030年，我国锂的消费量为2．5万t。

5 锂资源开发利用建议

5．1 立足国内锂资源保障，寻求多元化资源供应渠道

我国应当拓展国际锂资源来源，寻找多元化供应渠道，加强对境外优质资源的勘查与低成本开发，一方面促进国内和国际的合作交流和资源共享，另一方面借鉴国外的先进技术和科学管理制度等等，使我国锂产业有一个较大的发展。

跨国锂资源的开发的难度持续增加，我国国内也要做出应对措施，要不断加大国内锂资源的勘查开发，并持续有计划的对金属锂进行储备，保障锂产业的供应安全。对于国内锂资源开发，要把握当今行业关注度的提高，利用国内优势资源，突破矿石提锂和卤水资源开发技术瓶颈，打破世界锂资源开发垄断格局，提高我国锂行业整体竞争力。此外，也要积极提高国内二次回收的规模，增加二次资源供应。

5．2 引导资金投入，促进东西部合作

近两年，五矿等国家大型企业已经开始投入资金进行建设，逐步有社会资金进入，但东部的锂电企业的原材料来源来自国外。因此要加强东西部上下游企业的联合，鼓励东部企业与西部企业建立合作关系共同配合促进锂产业的发展，逐渐增加我国在锂资源上的发言权。

5．3 加强卤水锂的科研，提高市场竞争力

从锂资源的特点看，盐湖卤水提锂符合国际的锂资源情况，也符合提锂技术的发展趋势。为保障长期锂资源的供应，应当加强调查评价，重点在卤水型，兼顾其它的盐湖资源综合开发，发展盐湖绿色产业，借鉴国外资源综合开发利用、保护脆弱脆弱的盐湖盐碱地环境、降低锂盐产品的生产成本等方面的经验，不断提高锂产业的科技研发，加强卤水锂的科研，提高其在市场中的竞争力，以促进新兴产业的健康发展。

5．4 加大深加工锂产品的技术研发力度，降低对外依存度

我国应用于电池的下游锂产业较韩国、美国落后，远远低于国际标准，锂的附加值价值还有提升的空间。在开发卤水锂资源的同时，我们应该重视锂产品的深加工和高值化产品的研究和开发，积极开展锂电池正负极材料的技术创新与研发，降低锂电池成本，加强锂盐的高值化研究，延长产业链，依靠技术的进步，开发出低成本、多品种、高质量的锂盐产品，研制并掌握动力锂离子电池等一批自主知识产权，形成动力电池关键材料等重点领域核心工艺、技术和装备达到国际先进水平，解决锂离子动力电池制造领域关键和共性技术并推广应用，为我国新能源汽车产业化提供前提条件。

6 结论

锂电池对我国发展战略性新兴产业至关重要，动力锂电池在国防军工领域的作用亦不容忽视。未来我国对于锂的需求将继续保持快速上升趋势。国内锂资源虽极为丰富，但是开发利用难度大，国际竞争力低；且受技术水平所限，深加工锂产品仍长年大量进口；受寡头提价影响，进口价格一直居高不下，这些因素使得我国锂的供应存在一定风险。因此加强锂资源技术研发、提高锂全产业链发展水平乃当务之急。

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