锂行业深度报告-需求+锂资源安全性驱动-盐湖提锂迎来开发机遇期

锂行业深度报告:需求+锂资源安全性驱动,盐湖提锂迎来开发机遇期

1、“需求+锂资源安全性”驱动，我国盐湖资源迎来开发机遇期1.1、锂资源供给结构：目前以盐湖卤水及硬岩型锂矿为主锂常以固体矿物资源和液体矿床资源两种形式产出。其一是以金属氧化物形式伴生于花岗伟晶岩型、花岗岩型、云英岩型与沉积型等硬岩型固体矿石中，其二是以离子形式赋存于盐湖、地下卤水及油气田水等卤水型液体矿产中。全球已知多以磷酸盐、硅酸盐形式产出的锂矿物和含锂矿物有150余种，而Li2O品位大于2%的只有30多种，其中最主要的固体矿石锂资源有锂辉石、锂云母、透锂长石、锂蒙脱石、贾达尔石和磷铝锂石等，而液体卤水锂资源则多赋存于盐湖卤水、地下卤水、海水、地热水、油气田水与井卤中。固体矿石锂资源主要分布于澳大利亚、加拿大、芬兰、中国、津巴布韦、美国、巴西、南非和刚果（金）等国，液体卤水锂资源则主要蕴藏于玻利维亚、智利、加拿大、阿根廷、中国及美国等国。多数国家只产一种锂矿，且多为中小型矿床，只有中国、加拿大等少数国家固体矿石锂与液体卤水锂都有产出，且大中型矿床较多。目前锂资源供给以盐湖卤水及硬岩型锂矿为主。锂矿分布区域高度集中，就储量而言，全球近91%的储量主要分布在智利、阿根廷、美国、津巴布韦、葡萄牙、澳大利亚、中国、加拿大和巴西等９个国家。探明储量按照矿床类型来分，卤水型矿床占比最大为64%；硬岩型锂矿床占比居其次为29%；沉积型锂矿床主要为锂黏土，占比7%。考虑锂原料回收等因素，2021年全球锂资源供给量约为56.4万吨LCE，其中盐湖卤水23.7万吨LCE占比42.1%；锂辉石23.3万吨占比41.3%；锂云母6.5万吨LCE占比11.5%；锂原料回收2.9万吨LCE占比5.1%。至2025年，锂资源供给总量预计约为131.4万吨LCE，CAGR为23.6%。1.2、锂盐需求提升，盐湖产能或有效释放锂下游需求以电池为主，动力电池是拉动全球锂离子电池产业增长的主要动力。全球锂消费结构中，电池消费占比超过70%。按容量计算，2019年消费类锂离子电池占比40.0%，电动汽车用锂离子电池占比达到46.7%，继续保持对消费类锂离子电池的优势；储能用锂离子电池占比为5.1%，基本持平;其他用途的锂离子电池占比为8.2%，较之前略有提升。磷酸铁锂表现超预期，或带动碳酸锂需求提升。由于新能源汽车补贴退坡及下游客户巨大增量需求，磷酸铁锂产能或迎来大规模增长，行业巨头纷纷布局磷酸铁锂项目。随着下游主力LFP电池车型的持续增长，磷酸铁锂新增产能的投产，碳酸锂需求或快速提升。短期来看，Q2钴酸锂需求表现略低于预期，不过随着5G换机潮到来以及新型电子产品需求放量，下游对钴酸锂的需求有望稳定增长，进而带动碳酸锂需求提升。2021Q1，智能手机出货量达9797.3万部，同比增加100%，主要得益于国内疫情控制得当、消费市场复苏较快。另外，部分数码3C终端企业受芯片短缺影响，采购需求有所下滑。预计Q2钴酸锂电池厂、钴酸锂正极材料出货增幅不大，不过随着5G新机型持续发布，将进一步助推5G应用落地，利好钴酸锂需求放量。锂盐需求旺盛，同时在工艺路径上，氢氧化锂主要由锂辉石制备、盐湖通常需要先制备碳酸锂再苛化生成氢氧化锂，由于高镍需求持续高位放量，锂辉石精矿资源稀缺或主要用来生产氢氧化锂，利好盐湖产能释放。1.3、锂资源安全性凸显，我国盐湖资源亟需开发全球地缘政治出现不稳定因素，锂资源供应安全性得到强调。全球锂储量约为2100万吨金属量，其中澳大利亚约占全球锂资源储量的22%。同时，作为当前全球最主要的锂原料来源地，2020年澳大利亚锂原料产能占比全球56%，产量占比全球43%。锂资源安全性凸显，我国具有丰富的盐湖资源，或迎来开发的机遇期。中国锂资源主要以盐湖、锂辉石及云母形式存在，其中青海及西藏盐湖资源量约合3700万吨LCE、占比最大。已查明的锂资源主要包括矿山矿床型、盐湖卤水型以及深层地下卤水型。中国已查明的锂矿资源主要分布在四川、江西、新疆、青海、西藏、河南、湖南等。其中以锂辉石、锂云母等形式存在的锂矿主要分布在四川、江西、新疆、湖南、河南等地，在青海、西藏、四川、湖北、江西等地则以卤水形式存在。2、提锂工艺与盐湖实况相配合，盐湖提锂技术已趋于成熟盐湖提锂技术已趋于成熟。针对盐湖卤水锂资源的赋存状态和特征，将盐湖提锂技术分为高镁锂比盐湖提锂技术和低镁锂比盐湖提锂技术。目前，国外已经被工业化开发的盐湖大都是低镁锂比盐湖。国内的盐湖提锂技术也趋于成熟，按照盐湖类型不同，目前比较成功的提锂方法有膜法、萃取法、吸附法和盐梯度太阳池法等。2.1、低镁锂比提锂技术适用于资源禀赋较好的盐湖沉淀法：原理是利用太阳能将盐湖卤水自然蒸发浓缩，经脱硼、除钙、除镁去除杂质后，在母液中加入混合物沉淀剂或盐析剂使锂以沉淀物的形式分离。沉淀法提取金属锂在工业上应用较早，该工艺操作简单、可靠性高，但该方法对碱土金属离子浓度高和锂离子浓度低的卤水适应性较差。盐梯度太阳池法：盐梯度太阳池法是针对低镁锂比盐湖，利用当地低温气候，Li接近饱和点并析出Na2SO4•10H2O，得到的高锂混盐卤水利用太阳池技术不蒸发、升温条件得到富锂混盐和芒硝等沉淀。目前该方法已被西藏扎布耶锂业高科技有限公司在扎布耶盐湖进行量产，年产达3000~5000t/a，是中国最大的锂工业生产基地之一。2.2、高镁锂比盐湖提锂技术迅速发展，未来有望覆盖大部分盐湖吸附法：吸附法是一种从环境和经济角度具有较大优势的锂提取技术。该方法的关键在于发展性能优异的吸附剂，从最初的有机吸附剂到无机离子交换剂，吸附法已实现从稀溶液中提锂。现阶段吸附剂主要分锰系、钛系离子筛和铝系吸附剂。锰系离子筛主要为尖晶石结构的锂锰氧化物离子筛，通过复合吸附机理进行锂的选择性吸附；钛系离子筛主要为层状结构与尖晶石结构的锂钛氧化物，通过离子交换进行选择性吸附锂离子；铝系吸附剂主要利用有序结构空位进行选择性吸附锂。膜法：膜法是一种具有较高分离效率的新兴技术，且膜过程已实现规模化连续运行以及自动化控制，在盐湖卤水锂资源提取领域具有广阔的应用前景。根据驱动力不同，膜法提锂技术主要分为纳滤法与离子选择性电渗析法。近年来，许多膜材料相继被开发并用于盐湖卤水锂的分离与提取，具有高选择性、低能耗和良好循环性能的膜材料是膜过程工业应用的关键。双极膜电渗析在由含锂溶液制备氢氧化锂方面具有应用前景，目前研究侧重于由盐湖卤水制备氢氧化锂的工艺。针对我国盐湖高镁锂比特点，可将双极膜电渗析与其他镁锂分离方法相结合，制备较高纯度的氢氧化锂产品。该方法与传统盐湖氢氧化锂制备技术相比，具有低能耗、绿色环保、产品品质高等特点，在提升盐湖锂盐产品品质、丰富锂产品种类方面具有一定优势。萃取法：液-液萃取技术具有工艺简单、操作条件易于控制、成本较低、萃取效率和选择性高的优点，被认为是青海盐湖卤水提锂技术中在离子选择性及锂收率上最为突出的一种方法，但是萃取剂的环境问题以及对萃取设备的较高要求，在一定程度上制约了该技术的产业化应用。电化学法：电化学方法利用锂离子电池中的Li插层/脱层原理，工作电极作为锂捕获材料先从盐水中捕获Li+，再将其释放到溶液中回收。在电化学作用下可避免脱锂过程用酸洗脱材料，从而减少了材料溶损，增强了循环性能，是一种低能耗、高效率的提锂技术。在电化学方法中，要求锂捕获材料具有优良的选择性、高的锂容量和长期稳定性。煅烧浸取法：煅烧浸取法提锂工艺从化学原理上是可行的，也是最早实现产业化的技术路线之一，但该工艺因技术路线原因对设备要求较高，普通的设备材质不能满足其要求，导致投资成本过高。且煅烧工艺需消耗较大的热量，能源消耗大，产生有毒有害尾气，污染环境严重。反应/分离耦合技术：反应/分离耦合是指能同时实现化学反应和物理分离，在反应过程中分离出具有抑制作用的产物，可提高总收率和处理能力；同时消除不良物质，从而保持较高的反应速率；另外产生的热量促进分离过程，从而降低能耗；以及可以简化后续分离过程，从而降低生产成本。反应/分离耦合技术打通了从盐湖卤水锂资源提取到锂盐富集的整个技术链条，通过锂回收和吸附反应中晶相的改变实现了循环过程，反应条件温和，是盐湖锂资源提取利用新工艺的有益探索。2.3、我国盐湖已形成以吸附及膜法为主的多类型提锂工艺由于国内外盐湖品质的差异较大，南美盐湖锂品位较高并且镁锂比普遍比国内主要盐湖低，因此国外盐湖采用传统技术处理可直接沉锂。国外盐湖卤水的传统提锂技术主要有Atacama法、FMC法、Olaroz法。国内盐湖提锂技术以吸附法加膜法为主。由于各盐湖锂资源禀赋特点存在差异，现阶段以吸附、膜分离为主的盐湖提锂技术已分别在青海柴达木地区各盐湖锂盐产区得到产业化应用。盐湖提锂工艺近几年取得重大进展，吸附法、膜法等工艺均已量产，或为之后盐湖放量提供技术前提。原卤提锂工艺或提升盐湖行业锂资源综合高效开发的效率。当前提锂工艺基本是从老卤中提锂，尽管随着技术的改进，老卤到产成品的收率已有明显提升，但是原卤到老卤以至于到产成品的整体收率还有提升空间，原卤提锂工艺可有效避免锂资源在盐田中的损耗，从而提升整体的收率。原卤提锂工艺省去分离浓缩时间长、收率低的盐田摊晒工序，实现从原始卤水进行钠、镁、钾与锂的同时分离及浓缩脱硼提锂，将原来2年的提锂生产周期缩短到20天，总的提锂收率提高至原来的2倍，达70%以上，延长了资源服务年限，降低了生产成本和动力消耗，节能减排效果明显，同时，产品品质进一步提升，并提高了批次一致性，可以满足生产新能源锂电池高端材料的标准。3、青海盐湖已成规模，西藏盐湖未来可期西藏盐湖开发的挑战：西藏盐湖开发面临的挑战包括电力供应、淡水供应、环保风险，交通等基础设施、运营管理以及当地的民族习俗等。西藏地区盐湖提锂增量空间显著，远景规划或超10万吨LCE。西藏地区有丰富的盐湖资源，尽管开发面临一些挑战，随着未来盐湖提锂战略高度的提升，同时鉴于目前大都还未开发，未来增量空间显著。目前产能布局上面，国内盐湖产能约合12万吨，西藏地区主要有扎布耶5000吨产能在产，目前国内盐湖产能主要集中在青海地区。从产能规划上来看，青海方面，未来锂盐产能有望扩产到21.5万吨LCE。3.1、察尔汗盐湖：锂盐产能已达4万吨，为全国盐湖之最察尔汗盐湖总面积5856平方公里，是中国最大的可溶钾镁盐矿床，也是世界最大盐湖之一。氯化钾、氯化镁、氯化锂、氯化钠等储量，均居全国首位。盐湖股份：拥有察尔汗盐湖铁路以西的采矿权蓝科锂业：公司拥有1万吨/年碳酸锂产能，该项目以生产钾肥排放的老卤为原料，采用吸附法提锂，同时引进俄罗斯先进的提锂技术。目前蓝科锂业的2万吨电池级碳酸锂项目部分装置已投入试运行状态，2021年预计将全部投入运行，公司2020年碳酸锂产量为1.36万吨，2021年碳酸锂产量或将超过2万吨，近两年工业级碳酸锂的生产成本控制在3.4万元/吨之内。盐湖比亚迪：据盐湖股份之前“2+3万吨碳酸锂项目”规划，盐湖比亚迪将建成3万吨碳酸锂产能。未来提锂空间测算：盐湖股份钾肥生产每年按产量500万吨测算，每年排放老卤量约有2亿立方米/年，其锂离子的浓度在200-250毫克/升左右，即每年排放的老卤中锂资源折合氯化锂为20-30万吨，折合碳酸锂17.4万吨LCE-26.1万吨LCE，考虑50%的收率，碳酸锂产量中枢为10.9万吨，考虑80%的收率，碳酸锂产量中枢为17.4万吨，该原料液为锂产业发展提供了可靠的资源保障，同时收率的提高未来或将意味着察尔汗盐湖碳酸锂产能中枢的提升。藏格控股：拥有察尔汗盐湖铁路以东的采矿权公司拥有察尔汗盐湖铁路以东矿区724.35平方公里的采矿权证，于2017年8月决定进军新能源领域，在察尔汗盐湖建设年产2万吨的碳酸锂项目，其一期工程已顺利建成投产，首批产品经权威部门检验全部达到电池级标准，当年生产碳酸锂4429.83吨，今年有望完全达产。大浪滩盐湖是藏格控股盐湖提锂的储备资源。大浪滩盐湖探矿权面积492.56平方公里，加上持有的察尔汗盐湖采矿权，公司开采矿区面积将达到1216.91平方公里，将进一步扩大公司资源储备。3.2、一里坪盐湖：“梯度耦合膜分离”产能1万吨，原卤提锂引关注一里坪盐湖概况：一里坪盐湖总孔隙度资源储量为98480.4万方卤水，含189.7万吨氯化锂，折合165万吨LCE；总给水度资源储量为92.07万吨氯化锂，折合80万吨LCE。锂资源品位为210ppm，镁锂比为90.5:1。一里坪盐湖权益结构：目前一里坪盐湖项目由五矿盐湖100%持股，而五矿盐湖51%的股份由五矿股份的全资子公司五矿有色金属持有，49%的股份由伊犁鸿大持有。目前赣锋锂业正在推进对伊利鸿大持有的49%五矿盐湖的股份的收购项目，收购完成后，将持有伊利鸿大100%股份，从而持有49%五矿盐湖的股份以及一里坪盐湖49%的权益。五矿盐湖产能及工艺：五矿盐湖碳酸锂产能为1万吨/年，2020年产量超过9000吨，完全成本在3.5万元/吨左右。五矿盐湖采用梯度耦合膜分离工艺提锂，利用不同膜分离的特点，采用纯物理过程进行卤水预处理，可以高效分离镁锂，同时具有能耗低、无污染等特点。五矿盐湖原卤提锂项目或将实现锂的高效提取。公司全面启动原卤提锂技术研发项目，采用新型锂吸附树脂通过连续离交式设备，实现了锂元素与钾、钠、镁、硼等元素的先一步分离，省去了盐湖原始卤水的盐田浓缩过程。3.3、东台吉乃尔盐湖：产能1.6万吨，电渗析法污染小盐湖概况：东台吉乃尔盐湖锂矿床LiCl孔隙度储量284.78万吨，折合248.2万吨LCE，锂浓度为248ppm，镁锂比40:1。其他矿藏方面，氧化硼孔隙度储量163.79万吨、KCl孔隙度储量1828.9万吨，锂矿储量已经达到超大型规模，硼矿储量也已达到特大型规模，钾矿储量达到中型规模。盐湖权益结构及产能：东台吉乃尔锂资源股份有限公司拥有东台吉乃尔盐湖的采矿权，目前合计具备1.6万吨碳酸锂产能。青海锂业盐湖提锂项目由一期3千吨和二期7千吨的规模组成。2007年10月一期项目建成并投产，实现了年产3千吨的规，项目投资约为3.4亿。2012年4月份二期项目建成投产，实现了年产7千吨的生产规模，项目投资约6.8亿。东台吉乃尔盐湖采用电渗析法提锂：以晶间卤水为原料，通过盐田日晒过程，逐步将卤水进行浓缩，分步析出钠盐、硫混盐和钾混盐，同时将锂盐、硼酸盐富集于高浓饱和氯化镁卤水中；以老卤为原料，采用膜分离法提锂，生产碳酸锂或氯化锂产品，副产氢氧化镁等产品。3.4、西台吉乃尔盐湖：产能3万吨，产能利用率有待提高盐湖概况：西台吉乃尔盐湖属于硫酸镁亚型盐湖，总储量预计为269万吨LCE，锂资源品位约为265ppm，镁锂比为61:1。西台吉乃尔盐湖权益结构：中信国安通过全资控股的孙公司国安锂业拥有西台吉乃尔盐湖的400平方公里采矿权，而青海恒信融锂业科技有限公司则直接拥有西台吉乃尔盐湖东北深层394.26平方公里的探矿权。中信国安权益量、提锂工艺及产能：在中信国安拥有的400平方公里盐湖中，氯化锂储量约为308万吨，折合碳酸锂268万吨，锂资源浓度为250-6700mg/L，镁锂比为103。中信国安使用煅烧法提锂，通过将老卤除硼后和镁盐混合，煅烧后通过浸取获得氧化镁沉淀，再经二次除镁后与碳酸钠混合，可以制得工业级碳酸锂产品。恒信融锂业概况：恒信融锂业拥有西台吉乃尔盐湖东北部的探矿权，但还未获得采矿权，因此恒信融锂业向中信国安购买卤水原料生产碳酸锂。恒信融采用膜工艺提锂，能够以低污染、高收率的方法提取碳酸锂。3.5、大柴旦盐湖：萃取法产能1万吨，亿纬锂能快步入场盐湖概况：大柴旦盐湖属于硫酸镁亚型盐湖，总面积约240平方公里，资源总储量约为27万吨LCE，锂资源品位为160ppm，镁锂比为134。权益结构：大柴旦盐湖的90平方公里由大华化工100%持股，同时大华化工持有青海柴达木兴华锂盐51%的股权，大柴旦盐湖提锂目前由兴华锂盐经营提锂工艺：大柴旦盐湖使用萃取法提锂，氯化锂产能为1万吨/年，2017年-2019年氯化锂实际产量依次为2200吨、3647吨、1579吨，公司生产的氯化锂主要供给金昆仑生产金属锂，金昆仑金属锂规划产能3000吨，已有产能1000吨。大柴旦盐湖使用萃取法提锂，通过有机萃取剂在碱性条件下萃取，再在碱性条件下脱附，可以完成对碳酸锂的制取，但是萃取法存在环保方面的缺点，尾液中含有的有机萃取剂超出排放标准，并且尾液中含有磷，可能会导致水体富营养化。亿纬锂能与金昆仑3万吨锂盐产能规划或加速大柴旦盐湖资源开发。亿纬锂能拟收购大华化工5%股份以及金昆仑28.125%股份，并计划与金昆仑成立合资公司生产3万吨碳酸锂及氢氧化锂。亿纬锂能是业内知名的锂电池生产商，同时也是锂盐的下游企业，大柴旦盐湖提锂进程或将加速。3.6、扎布耶盐湖：禀赋优越，宝武入场后，扎布耶二期有望重启股权架构：西藏矿业具有扎布耶盐湖独家开采权，权益比重50.72%，通过旗下西藏日喀则扎布耶锂业高科技有限公司运营。2010年9月，比亚迪受让扎布耶锂业18%股权；2014年8月天齐锂业受让20%股权。中国宝武及西藏国资委合计持股西藏矿业第一大股东西藏矿业资产93%的股份。扎布耶盐湖资源禀赋为全国前列：西藏扎布耶盐湖位于西藏自治区日喀则地区仲巴县隆格尔区仁多乡境内，据西藏矿业公告，盐湖储量为184.1万吨LCE，锂浓度1120ppm，镁锂比0.053，是我国罕见的低镁锂比盐湖，资源禀赋为全国最佳。扎布耶盐湖品质较优，采用“太阳池结晶法”提锂。西藏扎布耶盐湖卤水含锂品位居世界前列，具有天然碳酸锂固体资源和高锂贫镁、富碳酸锂的特点，卤水已接近或达到碳酸锂的饱和点，易于形成不同形式的天然碳酸锂的沉积，公司现采用的“太阳池结晶法”生产工艺是适应西藏扎布耶盐湖的，也是对环境损害较小的。目前扎布耶锂精矿的年产能为5000吨左右，今年预计盐湖提锂年产量是7000吨。宝武成为西藏矿业第一大股东后，扎布耶项目或提速。扎布耶一期项目已投产，设计产能8628吨锂精矿，其中黄羊滩形成7,128吨，北湖形成1,000吨，南湖形成500吨。宝武成为第一大股东后，原先规划的扎布耶二期工程1.8万吨锂精矿有望提速。扎布耶一期项目生产的锂精矿由白银扎布耶提纯，鉴于白银扎布耶工艺、生产成本及环保条件的限制，已经严重影响上市公司业绩，2020年白银扎布耶全年停产。3.7、结则茶卡及龙木错盐湖：中试推进中，放量空间可观西藏城投拥有结则茶卡盐湖41%权益以及龙木错盐湖41%权益。结则茶卡盐湖及龙木错合计碳酸锂储量390万吨，氯化钾2800万吨，硼330万吨。结则茶卡盐湖权益结构：茶卡盐湖开采权100%属国能矿业，上市公司西藏城投为国能矿业第一大股东，持有其41%的股权。结则茶卡盐湖项目概况：结则茶卡盐湖位于海西蒙古族藏族自治州乌兰县茶卡镇，拥有储量201.1LCE万吨，氯化锂浓度