全球锂矿供应形势及我国资源安全保障建议

2019-05-21 13:23王秋舒元春华
中国矿业 2019年5期
关键词:锂矿锂业盐湖

王秋舒,元春华

(中国地质调查局发展研究中心,北京 100037)

锂是世界上最轻的金属,被称为“21世纪绿色高能金属”和“白色石油”。随着新能源汽车和储能技术的发展,未来世界对锂资源的需求将高速增长。欧盟将锂列为14种关键原材料之一,美国将锂作为43种重要矿产资源之一。我国将锂定位为24种国家战略性矿产资源之一,锂资源的开发利用已被作为国家战略列入“十三五”规划,贯穿了战略性新兴产业中的新一代信息技术、高端装备制造、新材料、生物、新能源汽车、新能源和节能环保七大领域。上游锂资源的安全供应已经成为我国战略性新兴产业可持续发展的关键点。本文从全球锂资源分布特征出发,研究判断全球锂资源的供应形势,深入分析我国锂资源的供应形势,提出保障我国锂资源安全供应的全球战略部署建议,以期对实现能源资源保障和全球配置提出理论思考。

1 全球锂资源分布

根据全球知名矿业咨询机构S&P Global的统计[1],截至2017年底,全球锂矿探明储量为5 595.21万t,其中黏土型锂矿、伟晶岩型锂矿和盐湖卤水型锂矿的储量分别占6%、12%和82%(表1)。锂矿分布区域高度集中,全球71.6%的储量都分布在南美普纳高原的“锂三角”地区,主要为盐湖锂矿。其中,智利的储量居首位,主要分布在阿塔卡玛盆地,探明储量为1 870万t,占全球的33%;其次是玻利维亚,该国的锂矿几乎全部分布在乌尤尼盐湖,探明储量为1 800万t, 占全球的32%; 第三是阿根廷,主要分布在普纳高原盐湖群,探明储量为333.96万t,占全球的6%。中国储量居全球第三位,探明储量为649.04万t,占全球的11.6%,其中90.9%为盐湖锂,主要集中在青藏高原和柴达木盆地,而固体锂主要分布在四川和新疆两省(区)。澳大利亚储量居全球第四位,探明储量为403.86万t,该国的格林布什锂矿是全球最大的伟晶岩型锂矿。墨西哥储量居全球第五位,该国首次发现了沉积黏土型锂矿床,探明储量为182.4万t,占全球的3%。

表1 全球锂矿储量统计表Table 1 The statistical table of global lithiummineral reserves

资料来源:S&P Global Market Intelligence(截至2017年12月)

2 全球锂资源供应与消费

2.1 全球锂资源供应情况

就产量而言,根据USGS的统计[2],2010~2017年全球锂矿资源的产量整体呈上升的态势。2017年全球锂矿产量为4.3万t(以Li2O当量计),比2016年提高了13%(图1)。全球共有十几个国家开采含锂卤水和锂矿石,阿根廷、智利、中国和美国是主要的盐湖卤水生产碳酸锂的国家,世界重要的锂化合物和精矿的生产国有澳大利亚、巴西、加拿大、葡萄牙和津巴布韦等国。2017年,澳大利亚产量为1.87万t,智利产量为1.41万t,阿根廷产量为0.55万t,中国产量为0.3万t,分别占全球总产量的43.5%、32.8%、12.8%和6.9%。

图1 2010~2017年全球锂资源产量国家分布图Fig.1 The variation of global lithium productionsfrom 2010 to 2017(资料来源:USGS)

就出口贸易而言,智利和阿根廷是全球主要的碳酸锂出口国,2017年碳酸锂出口量占全球锂盐出口量的82.6%,其中智利占58.9%,阿根廷占23.7%。澳大利亚则主要出口锂辉石精矿和原矿。

就供应商而言,全球主要锂业公司包括智利化工矿业公司(SQM公司)、中国天齐锂业公司、美国雅宝(Albemarle)公司和美国富美实(FMC)公司等,上述4家公司长期掌控全球锂业的话语权,致使全球锂业市场高度垄断。但近年来,随着中国、澳大利亚和阿根廷的一些新的锂矿项目投产,锂矿行业原有的市场格局正在被打破(图2)。

综上,锂矿市场的全球化资源配置垄断呈降低趋势,锂矿产品的定价将更加市场化。

图2 2014~2017年全球主要锂矿公司供应量所占市场份额Fig.2 The global market shares from the supplies ofmajor lithium company from 2014 to 2017(资料来源:2014~2017年各大公司年报)

2.2 全球锂资源消费情况

就消费结构而言,随着新能源汽车等新兴产业的发展,全球锂资源的消费结构发生了巨大变化。2012年,全球锂电池消费占总消费的比例为21%,而到2017年,已上升到46%,锂电池成为全球锂的最大消费领域。全球新能源汽车销量从2012年的13.4万辆增长到2017年的128.1万辆。根据全球主要汽车生产厂商以及各国政府发布的新能源汽车领域的发展规划:2018~2025年的年复合增长率将超过35%,到2025年,全球新能源汽车保有量预计将达到2 500万辆,新能源领域对于锂的消费量占比将达到80%以上。

就消费量而言,全球锂资源消费量持续增长,尤其是近三年来,增长率达到了10%以上,2017年,全球锂资源消费量约4.15万t(以Li2O当量计),目前,尚处于供需平衡状态(图3)。从长远来看,各大锂矿生产商都规划了中长期资源扩产计划[3],目前大部分项目都在建设中,2025年以前锂资源供应量难以实现规模释放,而同期新能源产业的发展带动全球锂矿消费量不断增长,致使供需基本面在中长期内仍将处于紧平衡状态。

综上,决定全球锂资源消费量的为锂电池消费,新能源汽车产业的快速发展,势必推动锂电池消费量的更快速增长。而中长期的供应量不足,将导致供需的紧平衡。

图3 2010~2017年全球锂资源生产及消费情况Fig.3 The global lithium productions and consumptionsfrom 2010 to 2017(资料来源:USGS)

3 我国锂资源供应安全形势

3.1 境内供应情况分析

国内锂资源的供应由盐湖锂、锂云母和锂辉石三部分组成(表2),其中盐湖锂供应量占70%,锂云母占24%,锂辉石占6%。

表2 中国锂资源开发现状(以Li2CO3计)Table 2 China’s lithium resources development present situation

续表2

资料来源:各公司年报

盐湖锂方面,供应主要来自青海柴达木盆地的察尔汗和东台吉乃尔2个盐湖,分别由蓝科锂业和青海锂业负责开发,但青海的镁锂比高,高镁锂比的盐湖提锂技术为世界级难题,目前仅产出少量工业级碳酸锂,商业化技术尚待突破。西藏扎布耶盐湖规模为亚洲第一,虽然镁锂比小,但由于海拔高,交通不便,低温雨雪天光照不足,锂低、蒸发慢、生产周期长,而且有害的镁和大量的晒盐池环保尚待解决。整体而言,受到环境影响与技术等条件的限制,我国盐湖锂资源的开发程度和开发速度低,产量不稳定,低成本开采存在技术瓶颈,资源优势尚未体现[4]。

锂云母方面,生产主要集中在江西宜春,由江特电机负责开发,经历了三次云母提锂技术的改进[5],年产能5 000 t的碳酸锂生产线已经投产,但产量有限。

锂辉石方面,四川的甘孜州和阿坝州拥有优质的锂辉石资源,2011年以来的找矿突破战略行动取得了新的重大发现,预测远景资源量可达500万t。近期国家已将甲基卡列为战略新兴能源资源基地,但目前存在尾矿堆和“三废”排放不达标等问题,部分矿山处于停产中[6]。

综上,国内锂资源的供应能力有限,盐湖锂开采难度大,矿石锂也尚未形成规模化产业。

3.2 境内开发成本分析

全球盐湖提锂成本最低的国家是智利,由于智利盐湖锂含量高、镁锂比低[7],提锂成本仅为16 000~20 000元/t[3]。我国盐湖分布较广、盐湖特性差异较大,盐湖提锂成本差异较大[8]。我国青海盐湖提锂成本在20 000~35 000元/t之间,部分盐湖开采成本与国外其他主要盐湖锂产地美国、澳大利亚和阿根廷相当。我国西藏盐湖提锂(低镁锂比优质盐湖)成本为20 000~23 500元/t[9],不计算运输成本则具有较大的竞争力。较盐湖提锂生产工业级碳酸锂而言,矿石提锂主要生产杂质较少的电池级碳酸锂,但锂矿石开采耗能大,对环境影响大,成本高,尤其是中国矿石提锂的成本为全球最高(图4)。

综上,国内锂资源的开发成本不具备国际竞争力,国内锂业市场抗价格波动能力弱。

图4 各锂资源产地生产成本对比Fig.4 The comparison of production costs of lithiumcarbonate in different producing areas(资料来源:S&P Global Market Intelligence(截至2017年12月))

3.3 “走出去”发展现状分析

近年来,中国锂业公司逐步崛起,如天齐锂业、赣峰锂业等均在国际舞台发挥着举足轻重的作用[10]。目前,已经掌握了全球最大的锂矿石供应国澳大利亚、最优质的盐湖锂资源国智利和阿根廷等全球热点及优质资源区的部分权益。

天齐锂业目前是全球第三大生厂商,持有泰利森锂业有限公司51%的股份,该公司拥有全球最大的锂辉石矿格林布什,供应了全球65%的锂矿石,约占25%的份额(其中49%属于美国雅宝公司),处于全球的龙头地位。目前,格林布什的锂精矿产能为74万t,预计2019年第二季度扩建工程竣工投产后,产能将增加至134万t/a,折合碳酸锂当量约18万t/a。2018年,天齐锂业成功竞得智利SQM公司23.77%的股权,获得了全球开采成本最低的优质盐湖锂资源,使得天齐锂业具有长期的成本优势,一定程度上保障了我国在全球锂矿行业的长期竞争力和可持续发展。

赣锋锂业通过参股澳大利亚RIM公司,间接持有澳大利亚Mt Marion矿山43.1%的股权,该矿山总资源量7 780万t,平均品位1.37%,锂精矿产能40万t/a。赣锋锂业将包销该矿山全部6%品位和部分4%品位的锂精矿。此外,赣锋锂业还收购了目前全球最热点的澳大利亚皮尔巴拉地区的Pilbara项目4.84%股权,Pilbara一期项目已于2018年中旬投产,投产后每年向公司提供品位6%的锂精矿16万t,为期10年;项目第二期投产后,向公司提供的锂精矿将增加7.5 万t/a;如果公司参与到Pilbara的后续定向增发,在项目第二期投产后,向公司提供的锂精矿将增加到二期产量的一半约15万t。另外,赣锋锂业还持有美洲锂业17.5%的股权,阿根廷Mariana卤水矿80%的股权和爱尔兰Avalonia锂辉石矿55%的股权。预计2019年,赣峰锂业的锂盐加工产能约为7万t碳酸锂当量。

综上,我国锂业公司积极参与全球热点地区优质锂资源的竞争,在一定程度上保障了我国锂资源的供应。但尚未掌握国际定价权,话语权有限。

3.4 进口贸易情况分析

我国是全球锂资源第一大进口国。就进口结构而言,我国锂矿石进口量占80%,锂盐进口量占20%。就进口量而言,2017年我国各类锂盐产品进口量合计3.53万t,其中碳酸锂进口量占全球的27.3%,89%均来自于智利和阿根廷,其中,智利占61%,阿根廷占28%;进口锂辉石精矿和原矿277万t,几乎占全球贸易量的100%,全部来自于澳大利亚(表3)。

综上,我国锂资源进口量的80%来自于高成本的锂矿石,且进口渠道较为单一,依赖程度加大了风险。

表3 2017年中国锂资源进口量统计Table 3 China’s lithium resources import statistics in 2017

资料来源:UN Comtrade

3.5 对外依存状况分析

我国是全球第一大锂消费国,2017年占全球消费量的47.3%。国内锂资源的消费量(以Li2O当量计)从2010年的6 600 t增至2016年的17 350 t,2017年达到了19 650 t;而同期我国国内锂资源的产量(以Li2O当量计)从2013年4 700 t的高点降低到2016年的2 300 t(图5)。目前,我国锂资源的供应缺口越来越大,对外依存度达到了84.5%。

图5 2010~2017年中国锂供需情况变化图Fig.5 The variation of lithium supply and demandin China from 2010 to 2017(资料来源:USGS;中国有色金属协会锂业分会)

4 我国锂资源安全保障建议

4.1 建议政府从未来战略资源的高度,统筹规划境内锂矿资源开发

政府应从战略高度统筹规划境内锂矿资源的开发与保护。在上游,设立锂矿整装勘查区并加大投入,全面摸清家底,同时,吸取稀土开发利用的教训,做好锂资源战略储备计划;在下游,制定锂资源开采、选冶、电池生产和新能源汽车产业化的全产业链发展方案,在锂资源集中区,如青海、四川、江西等地设立产业园区,同时加大园区配套的基础设施建设。因我国盐湖锂资源分布于青藏高原生态环境脆弱区,在生产建设过程中,应充分利用当地太阳能、风能等清洁能源,提纯方法应采用化学添加剂较少的吸附法、电渗析法[11]等盐湖提锂技术,注意生态环境保护。

4.2 在全球重点资源集中区建立境外资源基地

“走出去”参与全球资源配置,是保障国内资源供应安全及企业发展的必经之路。对于政府而言,在勘查程度较低的全球重点资源潜力区,如阿根廷盐湖分布区、阿富汗东部伟晶岩分布区、塞尔维亚雅达盆地、墨西哥中部沉积盆地、刚果(金)马诺诺-基托托洛伟晶岩分布区[12]等,加大基础地质调查与地学研究领域国际合作,以掌握真实可靠的一手基础资料,为企业提供信息支撑;在未知的潜力区,注重锂矿资源领域的国际交流与合作,尤其是非洲地区,近五年来,非洲发现多处大型锂矿,是最大的潜在未知区域,应优先把握潜在的优质资源。对于企业而言,优先选择优质的盐湖资源进行投资,其勘查周期短,开发成本较低,阿根廷盐湖分布区作为首选区域;选择勘查阶段靠后的项目,在全球热点投资区且金融市场较完善的地区,如加拿大魁北克省、澳大利亚皮尔巴拉地区[13],以股权或债权投资的形式,进行矿权收购,以获取优质项目。同时,在矿业项目投资中,注意锂业需求市场可能带来的价格波动,对标具有定价权的企业,考虑资源开发成本问题。

4.3 加强高科技技术研发,实现开采技术瓶颈的突破

针对我国盐湖卤水型锂资源镁锂比值高、伴生元素多等特点,设立专项资金,加大盐湖提锂技术的学习引进和自主研发,尽快实现青藏高原地区盐湖锂资源的规模化生产。

江西宜春锂资源被誉为“亚洲锂都”,但因为云母提锂的技术瓶颈一直未实现规模化生产,也应加大这方面的科研投入。

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