磷酸铁锂关键原材料——碳酸锂⾏业分析
常规来说,新能源汽车产业链⼤致分3个环节:上游有有⾊⾦属原材料,中游有车载动⼒电池材料供应商和电池⽣产商,下游有整车⼚商。新能源汽车产业链的核⼼部分是新能源整车⽣产、动⼒电池和动⼒电池材料,其中,磷酸铁锂动⼒电池正极材料的投资机会最被看好,⽽磷酸铁锂的关键原材料则是碳酸锂,碳酸锂由矿产资源提炼⽽成,在⾃然界中储量有限,具有极强的地域性和稀缺性,属于稀缺资源。因此,在新能源汽车产业链中,碳酸锂资源的战略重要性就显得尤为突出。
  ⼀、碳酸锂⾏业发展现状
  全球碳酸锂⾏业的现状是,资源门槛极⾼、产能⾼度集中。截⾄2007年年底,全球碳酸锂总需求约为9.3万吨,国际上主要⽣产商有智利的SQM、美国的FMC和德国Chemtall合计年产能为7.8万吨,占全球80%市场份额。由于规模化⽣产碳酸锂的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权,这使得该⾏业具备较⾼的资源壁垒;另⼀⽅⾯,由于全球盐湖绝⼤多数资源都是⾼镁低锂型,⽽从⾼镁低锂⽼卤中提纯分离碳酸锂的⼯艺技术难度很⼤,之前这些技术仅掌握在少数国外公司⼿中,这使得碳酸锂⾏业⼜具备了技术壁垒。因此,造就了碳酸锂⾏业的全球寡头垄断格局。
  在⾃主研发盐湖提锂、提镁技术及⽣产⼯艺的基础上,我国⼀些⼤型⼯业企业近⼏年来在扎布耶盐湖和柴达⽊盆地深处开始建设碳酸锂、氢氧化镁等化⼯产品⽣产基地。⽬前国内⽣产碳酸锂的企业主要集中
汽车护理在西藏矿业、中信国安、西部矿业集团、青海盐湖集团这四家公司,⽽西藏矿业和中信国安⼜占了其中绝⼤部分,这两家公司2008年碳酸锂总计产量也不超过4000吨。
  资料显⽰,地处青海⾼原腹地的柴达⽊盆地富含有钾、钠、镁、锂、硼等矿产资源,其中氯化镁31亿吨,约占全国保有储量的99%;氯化锂近1400万吨,占全国保有储量的83%。2007年初,青海中信国安科技发展公司西台吉乃尔湖万吨级碳酸锂项⽬在柴达⽊盆地正式投产,使西台吉乃尔湖成为国内重要的碳酸锂⽣产基地。
  ⼆、碳酸锂⾏业发展瓶颈
  ⽬前,碳酸锂全球产能依然偏低,⽣产成本⾼,尚未真正实现⼤规模的开采提炼,公司仍在寻更经济合理的⽣产⽅式,当前阻碍碳酸锂⾏业发展的最⼤问题仍是⽣产⼯艺技术。短期来看,西藏矿业和中信国安在⽣产技术上尚有不⾜,年产量分别只有2000吨,占主营业务收⼊⽐例较低,难以带动业绩⼤幅上升。
  中科院副研究员李健介绍说,盐湖提锂、提镁技术“瓶颈”的突破并逐步形成产业化⽣产,标志着我国已拥有⾃主研发知识产权的盐湖资源综合利⽤基础,盐湖资源综合开发进⼊⼤规模⽣产锂、镁的全新阶段。
  三、国内碳酸锂⽣产企业分析
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  中信国安:
  中信国安现持有青海国安99.375%的股权。青海国安成⽴于2003年,主要从事青海西台吉乃尔盐湖中锂、钾、硼、镁等资源的综合开发。西台吉乃尔盐湖位于柴达⽊盆地中部,⾯积570平⽅公⾥,液体资源储量为氯化锂308万吨、氯化钾2656万吨、氧化硼163万吨、氯化镁18597万吨。按设计产能计算,以上资源⾄少可供公司开采25年以上,潜在经济价值1700亿元。
  中信国安⽬前正积极争取东台吉乃尔和⼀⾥坪盐湖的开采权。据悉,青海国安总投资22.94亿元,设计⽣产规模为年产3万吨碳酸锂、100万吨硫酸钾镁肥、7.5万吨硼酸。如果此⽬标能够顺利实现,中信国安将成为全球第⼆⼤和国内最⼤的碳酸锂⽣产商。
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 但由于⽣产环节不稳定,设备频繁检修,2007年全年,中信国安仅⽣产碳酸锂1800吨左右。据透露,⽬前,中信国安碳酸锂拥有的4条⽣产线只开⼯了2条,⽽且⼀直处于边⽣产边调试状态。2008年实际产量预计在2000吨左右,盐湖资源综合开发进度总体低于预期。中信国安董秘也表⽰,⽬前之所以没有实现设计产能,主要在于公司仍在寻更经济合理的⽣产⽅式。如果不考虑⽣产⽅式的经济性,公司碳酸锂年产1万吨的产量是可以实现的。中信国安⽬前⾯临的主要是技术经济层⾯的问题,即如何以经济的⽣产⽅式,实现对盐湖资源的综合利⽤。
  中信国安⽣产碳酸锂采⽤煅烧分离法:主要的优点是能够分离⾼镁锂⽐的卤⽔成分,存在的问题副产
福州大通⼤量稀盐酸回收问题,⽣产过程中产⽣酸雾污染,盐酸过剩⽆法处理,尽管预处理硼酸消耗⼀部分,完全处理有⼀定难度。同时煅烧中产⽣的⼤量氧化镁渣,由于镁渣中含有硼,镁硼分离⾮常困难,煅烧产⽣的镁资源利⽤还需要研究。煅烧的酸性环境对砖炉设备腐蚀问题也难以完全解决。
  西藏矿业
  中信国安拥有的是锂镁伴⽣矿,最近两三年来在技术上⼀直没有突破,西藏矿业在上游原料的优势地位就相当凸显了。公司⽬前拥有锂储量全国第⼀、世界第三⼤的扎布耶盐湖20年开采权。这是世界上唯⼀以天然形式存在的碳酸锂盐湖,除湖岸以及湖底⾃然沉积的碳酸锂外,湖⽔中碳酸锂的含量保守估计⾼达200万吨。其镁锂⽐仅为0.02,⽏须⾯对从⾼镁锂⽐例卤⽔中提锂的难题,因此西藏矿业在未来的受益潜⼒巨⼤。
  西藏矿业扎布耶盐湖采⽤太阳池浓缩法:扎布耶盐湖为天然碳酸盐湖,镁锂⽐全球最低,资源极佳,⼯艺⽐较可靠。但扎布耶-⽩银有2000多公⾥,运距过长,⽽且扎布耶⽔电路都不通,基础设施很差,产能提升需要⼤量资⾦投⼊。但从资源禀赋
来讲,扎布耶是未来最具潜⼒的碳酸锂产地。2009年公司计划⽣产硫酸钾镁肥和氯化钾各15万吨,碳酸锂3000吨左右,计划实现销售收⼊在7.5亿元。未来通过增加井采卤⽔,再增加氯化钾产能12万吨,计划2010年实现
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 西部矿业集团
  ⽬前西部矿业集团控制青海锂业74%的股份。青海锂业有限公司⽬前在东台吉乃尔承担建设青海盐湖提锂及资源综合利⽤产业化⽰范⼯程。2007年10⽉,西部矿业集团公司设计产能达3000吨的碳酸锂项⽬开始投料⽣产。经过⼀年的运转及⽣产⼯艺改造与优化,⾄2008年9⽉碳酸锂项⽬实现⽉达产,到⽬前碳酸锂产品产量已超过1000吨,产品品质⼤于99.5%,并实现了低成本、⽆⾼温和⾼腐蚀、⽆废⽓、⽆废渣排放的规模化清洁⽣产。
  青海锂业膜法:其⼯艺路线是利⽤多级膜分离技术,将⽼卤中Mg:Li⽐由20:1,提⾼到1:2左右,随后在加⼊碳酸钠使得碳酸锂析出。⽬前主要出现的问题是,在反渗透浓缩过程中,浓相部分盐的析出不好控制,容易堵塞或损坏膜,需要进⼀步扩⼤操作参数范围,稳定⼯艺条件。2009年计划达到2000吨左右的量,未来稳定后扩⼤到7000吨/年。西部矿业集团公司⽬前正在建设产能达2万吨的碳酸锂⽣产基地,筹建百吨以上的⾼纯碳酸锂项⽬和上千吨的氢氧化锂项⽬。
  应该注意的是,青海锂业的碳酸锂业务⾪属于西部矿业集团,⽽西部矿业股份有限公司只是西部矿业集团下的⼀个⼦公司,不过,西部矿业集团控股青海锂业,令西部矿业有注资预期。
  盐湖集团:
  为了综合利⽤盐湖镁、锂等资源,“⼗⼀五”期间盐湖⼯业集团公司将投资建成年产10万吨⽆⽔氯化镁、1万吨碳酸锂等项⽬,打造现代⾼科技盐化⼯基地。盐湖集团的⼦公司蓝科锂业,其⼯艺包括树脂吸附,洗脱,浓缩,膜分离和碳化等过程。年前装置在前端树脂吸附部分调试。由于卤⽔锂浓度较低,⼤量卤⽔需要进⼊树脂床,树脂吸附主要的问题是⽔耗、树脂消耗和动⼒消耗很⼤,同时由于树脂对温度⼤幅变化适应性不够,导致树脂破碎等问题还在解决中。据估算其平均⽣产1吨碳酸锂,需要消耗600吨左右淡⽔,平均再⽣的酸碱消耗⽔平为5%左右,树脂每次消耗为5%左右。⽣产成本还需要进⼀步观察,预计其吨成本将在1.5万元以上。
  四、碳酸锂⾏业发展前景展望
  从发展趋势来看,新能源车⽆疑是未来汽车发展的⽅向,⽽动⼒锂电池则是电动汽车的最佳选择。未来市场对锂电池及电池原材料的需求将⾮常庞⼤。基于此,碳酸锂开采提炼⼀旦被技术被突破,成本有效降低,实现⼤规模的产业化⽣产之后,其前景将⼗分⼴阔。
  ⽽据中投顾问发布的《2008-2010年中国新能源汽车产业分析及投资咨询报告》指出,到2012年,国内有10%新⽣产的汽车是节能与新能源汽车,按届时汽车年产辆为1000万辆算,我国新能源汽车要达到年产100万辆的规模。每辆新型动⼒汽车预计需要0.08吨左右的碳酸锂,⼀旦动⼒锂电池⼤规模应⽤在新能源汽车上,碳酸锂的市场潜⼒将⼗分巨⼤,预计到2012年仅新能源汽车对碳酸锂的需求每年就将达到5万吨以上。
10万左右的汽车
  ⽬前国内碳酸锂⼯业级价格在45000元/吨左右,电池级碳酸锂价格70000元/吨左右,⾼纯碳酸锂价格更是⾼达100000元/吨以上,国内涉及的新建项⽬由于是采⽤盐湖卤⽔提取碳酸锂,⽣产成本在10000-15000元/吨左右。因此,市场普遍认为碳酸锂产品盈利能⼒⾮常⾼,将会给投资者带来巨幅增长。