相信每一位新能源汽车人,都忘不了前几年被碳酸锂支配的恐惧。
2022年,正值全球新能源汽车高速跃进式发展的时期。
但需求量的暴涨,叠加供应端的短缺,使得锂电池上游原材料价格暴涨到了令人发指的程度。原本10万元/吨的碳酸锂,一度翻了6倍,涨到了60万元/吨!
上游原材料价格暴涨,使得新能源车被迫集体大涨价。行业上下游的戾气也达到了顶峰,正如当时前广汽董事长曾庆红吐槽的,车企都在给电池厂打工。
不过谁也没料到,到了2024年,碳酸锂价格直接来了一波大跳水,一度跌破6万元/吨,比大涨价之前还要低,甚至已经跌破了碳酸锂企业的盈亏平衡线。
至于原因,简单来说就是碳酸锂价格贵得离谱的时候,几乎所有原材料企业都杀红了眼,想玩命扩产大赚一笔。
结果两年之后,自己扩产完了,别人也扩产完了。锂电池原材料顿时就从短缺变成了严重过剩,黄金一夜变白菜。
当初那些赚得盆满钵满的原材料企业,业绩也急转直下。
就拿某家龙头企业来说,2022年其净利率接近恐怖的50%,2023年就跌到仅剩7%,2024年净利率直接转负,扭盈为亏。
从另一个角度来说,近两年新能源市场之所以能持续不断的降价,一次又一次刷新大家对于车价新低的认知,也离不开跌到谷底的电池价格。
这时,转机出现了。
自从今年8月份开始,已经跌得底裤都不剩的碳酸锂价格,开始了小幅度的反弹:从原本的6万元/吨,悄无声息地涨到了8万元/吨。
这波涨价,着实把一些加杠杆做空碳酸锂的期货投资人给坑惨了。
那么,在这涨涨跌跌之中,未来的电池价格究竟会继续倒挂、支持车辆降价,还是会回归理性、止住亏损,还是会和当年一样持续飙升、引发新一轮的涨价狂潮?
今天,我们就借着这个机会,从产业结构和技术变革的角度出发,和大家好好聊一聊有着“白色石油”之称的锂电池原材料,未来究竟会走向何方。
01. 矿石提锂,面临挑战????
分析锂电池未来走向的关键,在于锂到底从哪里来。
目前地球上的锂矿资源分布,大体上可以分为两类,一是矿石,二是盐湖,分别对应矿石提锂和盐湖提锂两种完全不同的工艺路线。
同样都是提锂,但二者在成本上却存在着相当大的差异。
以赣锋锂业、天齐锂业为代表的矿石提锂企业,碳酸锂生产成本约为7-8万元/吨。
而以盐湖股份、西藏矿业为代表的盐湖提锂企业,碳酸锂生产成本则为3-4万元/吨。
也就是说,矿石提锂的碳酸锂生产成本,是明显高于盐湖提锂的。
更进一步来说,当碳酸锂价格处于低位时,利润受影响最大的恰恰是那些矿石提锂企业,而盐湖提锂企业仍然可以通过较低的成本从中获利。
就拿盐湖股份2022-2024年的财报来看,其净利率分别为50%、36%和30%,下跌幅度有限,和矿石提锂形成了天壤之别。
那么,究竟是什么原因造成了盐湖和矿石两种提锂工艺如此大的成本差异?
我们先来说说矿石提锂。
锂矿石矿床,主要分成锂辉石和锂云母两类,前者主要分布于四川松潘-甘孜以及新疆阿尔泰地区,后者主要分布于江西宜春、湖南岳阳等地。
由于每个矿区自然地理环境不同,矿石的元素构成也有着巨大的差别。
矿石中锂的含量越高,锂资源越容易获取,消除矿石中杂质的难度越小,氧化锂在矿石中的占比,业内人士常称其为“品位”。
纵观全球来看,锂辉石品位最高的矿区主要位于澳大利亚、加拿大、刚果(金)等国家,矿石中氧化锂平均品位在1.5-2.1%,而国内只有少部分锂辉石矿床品味能达到1.4%,大部分都是小于1%的。
而锂云母这边,虽然江西宜春拥有全球储量最大的锂云母矿床,且少部分品位可达3%以上,但绝大部分锂云母的品位都是低于锂辉石的,往往都在0.5%以下。
也就意味着,国内开采锂矿获取锂资源的难度,是要远大于国外的。
对于原生锂矿脉,矿企需要进行开采、破碎、运输、选矿等一系列前期工作,这就要花上不小的功夫。
紧接着要通过冶金的方式,将锂从矿石中分离出来,这个过程会消耗大量的能源。
同时冶金过程中,还会产生大量酸性或碱性的固体废渣,一旦处理不当就会对环境造成严重污染。环保方面,也需要相当大的投入。
除此之外,由于锂矿属于国家重要战略资源,根据相关法律法规,开采锂矿需要缴纳15%的资源税。
在今年7月1日之前,采矿权通常由地方部门审批管理。
根据2010年宜春市地方政策规定,如果矿床锂品位低于0.4%,则无需登记锂矿。
因此有不少锂矿企业会用“低报高采”的方式,以开采陶土矿的名义变相开采锂矿,因为陶土矿税率仅为3.25-6.5%,比锂矿要低得多。
不过在今年7月1日之后,随着新《矿产资源法》的落地,采矿审批权从地方上收至自然资源部统一管理,锂矿被单独列为了独立矿种。
所有含锂矿脉无论品位高低,都需要按锂矿走审批,否则不允许开采。
同时,以往通过卡陶土矿BUG避税的企业,现在也需要把税差补回来。
最近几个月,包括永兴材料、九岭锂业等8个矿山,都因涉及此问题,重新提交储量报告,走审批流程,整改期内会一定程度上减产或停产。
矿石提锂这一碳酸锂供给来源受,受“矿改”因素减产,或许是近2个月碳酸锂价格小幅反弹的主要原因。
但从长远来看,矿石提锂工艺流程复杂、环保处理成本高、税率高等劣势,造成了其成本居高不下,且未来的降本空间也十分有限。
02. 盐湖提锂,困难但正确的路????
相比矿石提锂,盐湖提锂在诸多方面都有着不小的成本优势。
首先,由于卤水中的锂本身就已经是游离态或化合物的形式存在,直接可以省去开采、破碎、选矿等环节,工艺流程相对简单。
同时,目前主流盐湖提锂工艺吸附法和膜分离法,产生的废料相对较少,因此环保处理的成本也不会太高。
更重要的是,我国已探明的锂资源储量中,有85%都来自盐湖,矿石锂储量仅为15%,后备的储量十分丰富。
但这并不意味着,咱们开的新能源车的电池原材料都来自于盐湖。恰恰相反,目前大部分碳酸锂供应却来自于矿石。
根据中国有色金属协会锂业分会的产量数据,2022年国内盐湖碳酸锂占比仅为17%,而2023年提升至25.7%,2024年这一比例进一步提升,也不过30.5%。
这也侧面说明,碳酸锂的定价权仍然以成本较高的矿石锂企业为主导。
那么问题来了,既然盐湖锂资源更加丰富,成本也更低廉,为何产量始终上不去呢?
实际上,这与盐湖提锂的技术难度有着相当大的关联。
国内超过90%的锂盐湖,都位于青海和西藏这样的高海拔地区。
尤其是一些位于西藏的盐湖,虽然锂储量比青海更丰富,但其海拔通常在4000米以上,自然环境非常恶劣,盐湖提锂需要用到的大型设备很难运输过去。
即使投产作业,运维难度也很大,因此大部分西藏盐湖都处于尚待开发的状态。
相比之下,青海的部分盐湖海拔要低一些,设备安设难度就要低不少了。
不过新的问题随之而来,这些盐湖的锂浓度并不高,就像沙子里淘金一样,技术难度会直线上升。
一个冷知识:“镁锂比”是评判一个盐湖锂资源开发难度的重要指标,意思是盐湖中镁和锂元素的含量占比。
由于镁和锂的物理和化学性质都较为接近,使得镁锂分离一直都是困扰化学界的重要难题。
镁锂比越低,意味着盐湖中锂的含量越高,就越容易将锂分离出来。
智利、阿根廷和玻利维亚三国交界处,号称为全球“锂三角”,原因就是其盐湖的镁锂比全球最低。
智利阿塔卡玛盐湖约为1.4,阿根廷翁布雷穆埃尔托盐湖约为2,玻利维亚乌尤尼盐湖约为2.2。因此,这些盐湖直接采用沉淀法即可实现生产。
只要加入一定碱性试剂后,碳酸锂就会以沉淀的形式析出,这是盐湖提锂中技术难度和成本最低的技术路线。
但相比之下,中国境内的盐湖镁锂比就要高很多了。
比如,青海盐湖中锂储量最大的察尔汗盐湖,镁锂比高达500:1,而东台吉乃尔湖、西台吉乃尔盐湖、大柴旦湖等等,镁锂比也都在40:1以上。
这种情况下,适用于南美锂三角的沉淀法就完全行不通了。
这时,就必须采用技术难度更高的吸附法和膜分离法来从湖中“抠”锂。
所谓吸附法,就是利用对锂离子有选择吸附特性的材料,将锂离子从卤水“吸”出来,类似于用吸铁石从杂屑中把铁屑吸出来。
然后再通过水和酸性溶液清洗,实现锂离子提纯。
而膜分离法是利用不同孔径和电荷特性的膜材料,在压力或电场驱动下,把锂离子分离出来,类似于筛子筛大米,去除碎米、糠麸和杂质?。
这两种路线的技术难点,恰恰在于吸附剂或分离膜本身的研发上。
要知道,每个盐湖的元素构成都是完全不同的。
比如察尔汗盐湖就属于氯化盐湖,东台吉乃尔湖、大柴旦湖属于硫酸盐湖。除了镁锂以外的其他元素,比如钾、钠、镁、硼、铷、铯、溴等元素,都拥有独特的元素构成比例。
因此,用同一套设备适配不同的盐湖效果往往很差,尤其是吸附剂和分离膜,需要采用“一湖一策”的方式,根据盐湖本身的元素特性做针对性开发。
吸附剂的适配度,会直接影响盐湖提锂的生产量,前几年盐湖提锂产量远不及矿石提锂的直接原因,恰恰是技术不够成熟导致的。
在2018年前后,锂离子吸附剂几乎被美国Livent公司垄断。
不过近几年随着国内盐湖提锂技术的不断成熟,蓝晓科技、久吾高科等国内企业脱颖而出,在几年时间里就打破了Livent公司的技术垄断,到现在已经占据了全球锂离子吸附剂超过70%的市场份额。
技术上中国已经基本实现了铝系锂吸附剂产业化,同时在全球多个国家构建了专利网络,而技术难度更高的锰系、钛系锂吸附剂,也在逐渐取得技术突破,迈向中试和应用阶段。
尽管分离膜这边,陶氏化学、东丽、GE等国际化工巨头,目前依旧占据着绝大部分市场份额。
但近几年,蓝星(杭州)膜工业、青海盐湖研究所、武汉大学赵云良教授团队等等,开始针对国内盐湖有选择性的进行专项研发,并取得了不错的研发突破。
随着吸附剂和分离膜进一步实现国产化突破,盐湖提锂的产量和生产成本,还有望进一步降低。
除了提锂核心材料以外,盐湖提锂中碳酸锂的提纯过程,需要用到大量淡水,但盐湖地区往往淡水比油还稀缺,这就使得水循环系统是否合理,对产量影响十分关键。
就拿蓝科锂业为例,当时他们在察尔汗盐湖开设的盐湖提锂项目落地已经有一段时间了,在一次开会讨论如何优化产量的过程中,有着17年相关工作经验的副总经理孙永龙发现,吸附塔空隙率仍然有冗余可以挖掘。
经过一个星期的实验和论证后,他们重新调整了吸附塔参数,最终让每个吸附塔每个循环能节约8吨水。
蓝科锂业一共有200多个吸附塔,每个吸附塔一天跑4个循环,折合下来一年下来就能省6400吨水,将省下的水折算到碳酸锂产量上,一年就是1.2吨。
就这一项变动,使其相比原来增产超过30%。
盐湖提锂的产量提升,都是从技术与工程细节上一点一点抠出来的,其背后也是无数工程师们夜以继日奋斗带来的结果。
03. 写在最后????
回到文章开头提到的问题:碳酸锂价格还会复制2022年大涨价,带动新能源汽车整体涨价吗?
我的答案是,非但不会,未来碳酸锂价格还存在进一步下探的可能。
从长期来看,成本更低的盐湖提锂,势必会取代成本更高的矿石提锂,逐渐成为市场主流。
同时,国内企业的盐湖提锂技术,逐渐构成核心壁垒之后,可以通过技术授权或直接承包的方式,用更优良的技术进一步开拓南美锂三角等地的盐湖地带,使其产量进一步提升。
在这里,也需要感谢那些为了盐湖提锂技术倾力研发的工程师们。
他们中的很多人,都是国内一流大学毕业的高材生,毕业后他们来到了盐湖旁,住着破旧的板房,房外狂风呼啸已成家常便饭。
他们付出十几年的青春,守望在盐湖旁,夜以继日,才换来了如今盐湖提锂突破向上的时刻,让动力电池成本进一步下降成为可能。
也正是有了他们,才让“白色石油”得以流淌,让我们开上性价比更高的新能源车。
向中国新能源汽车产业蓬勃发展路上,在沉默中打实地基的人们——致敬!