一、鋰用途
在有色金屬和稀有金屬礦中,鋰被人們稱(chēng)為鋰除了成為生產(chǎn)氫彈、中子彈、質(zhì)子彈的重要原料外,還廣泛用于玻璃陶瓷工業(yè)、煉鋁工業(yè)、鋰基潤(rùn)滑脂以及空調(diào)(溴化鋰)、電池、醫(yī)藥、有機(jī)合成等工業(yè),成為新型材料的重要部分。因而,許多國(guó)家進(jìn)行了大量礦產(chǎn)勘查與開(kāi)發(fā),鋰和鋰的化合物成為重要的戰(zhàn)略資源。鋰是戰(zhàn)略能源金屬,它在高能鋰電池、受控?zé)岷朔磻?yīng)中的應(yīng)用使鋰成為解決人類(lèi)長(zhǎng)期能源供給的重要原料。由于研制氫彈需要提取核聚變用同位素6Li,因而鋰工業(yè)得到了迅速發(fā)展,鋰則成為生產(chǎn)氫彈、中子彈、質(zhì)子彈的重要原料。
在冶金工業(yè)上,利用鋰能強(qiáng)烈地和O、N、Cl、S等物質(zhì)反應(yīng)的性質(zhì),充當(dāng)脫氧劑和脫硫劑。在銅的冶煉過(guò)程中,加入十萬(wàn)分之一到萬(wàn)分之一的鋰,能改善銅的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使之變得更加致密,從而提高銅的導(dǎo)電性。鋰在鑄造優(yōu)質(zhì)銅鑄件中能除去有害的雜質(zhì)和氣體。在現(xiàn)代需要的優(yōu)質(zhì)特殊合金鋼材中,鋰是清除雜質(zhì)最理想的材料。
1kg鋰燃燒后可釋放42998kJ的熱量,因此理是用來(lái)作為火箭燃料的最佳金屬之一。1kg鋰通過(guò)熱核反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于二萬(wàn)多噸優(yōu)質(zhì)煤的燃燒。[散戶(hù)之友/收集整理]若用鋰或鋰的化合物制成固體燃料來(lái)代替固體推進(jìn)劑,用作火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船的推動(dòng)力,不僅能量高、燃速大,而且有極高的比沖量,火箭的有效載荷直接取決于比沖量的大小。
如果在玻璃制造中加入鋰,鋰玻璃的溶解性只是普通玻璃的1/100(每一普通玻璃杯熱茶中大約有萬(wàn)分之一克玻璃),加入鋰后使玻璃成為“永不溶解”,并可以抗酸腐蝕。
純鋁太軟,當(dāng)在鋁中加入少量的Li、Mg、Be等金屬熔成合金,既輕便,又特別堅(jiān)硬,用這種合金來(lái)制造飛機(jī),能使飛機(jī)減輕2/3的重量,一架鋰飛機(jī)兩個(gè)人就可以抬走。Li-Pb合金是一種良好的減摩材料。
6Li捕捉低速中子能力很強(qiáng),可以用來(lái)控制鈾反應(yīng)堆中核反應(yīng)發(fā)生的速度,同時(shí)還可以在防輻射和延長(zhǎng)核導(dǎo)彈的使用壽命方面及將來(lái)在核動(dòng)力飛機(jī)和宇宙飛船中得到應(yīng)用。6Li在原子核反應(yīng)堆中用中子照射后可以得到氚,而氚可用來(lái)實(shí)現(xiàn)熱核反應(yīng)。
在磁性材料、熒光材料、壓電材料、醫(yī)藥生產(chǎn)中鋰也都有獨(dú)特的用途,用鋰制作鋰電池和鋰離子電池是現(xiàn)代最有前途的高能高效電池。鋰電池以開(kāi)路電壓高,比能量高,工作溫度范圍寬,放電平衡,自放電子等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,是很有前途的動(dòng)力電池。用鋰電池發(fā)電來(lái)開(kāi)動(dòng)汽車(chē),行車(chē)費(fèi)只有普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)的1/3。由鋰制取氚,用來(lái)發(fā)動(dòng)原子電池組,中間不需要充電,可連續(xù)工作20年。目前,要解決汽車(chē)的用油危機(jī)和排氣污染,重要途徑之一就是發(fā)展向鋰電池這樣的新型電池。
二、鋰儲(chǔ)量
鋰在地殼中約含0.0065%,其豐度居第27位。在海水中大約2600億噸鋰,人和動(dòng)物體內(nèi)也有極少的鋰存在。體重70公斤的正常人體中,鋰的含量為2.2毫克。目前自然界已發(fā)現(xiàn)含鋰礦石達(dá)150多種。鋰在自然界中存在的主要形式為鋰輝石(LiAlSi2O6),鋰云母[Li2(F,OH)2Al(SiO3)3]等,我國(guó)江西有豐富的鋰云母礦。
全球鋰資源極為豐富,現(xiàn)有儲(chǔ)量 410萬(wàn)噸,儲(chǔ)量基礎(chǔ)1200萬(wàn)噸。世界鋰儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ)較多的國(guó)家有智利、中國(guó)、巴西和玻利維亞等。鋰資源主要賦存在鹽湖鹵水(地表和地下)和花崗偉晶巖礦床中。鹽湖鋰占世界鋰儲(chǔ)量的 66%和占世界鋰儲(chǔ)量基礎(chǔ)的 80%以上,通常與鉀鈉鹽類(lèi)及鹵素 (Br、I 等)礦產(chǎn)共生。已知的重要含鋰鹽湖有玻利維亞烏尤尼(Uyuni)鹽湖,智利阿塔卡馬 (Atacama)鹽湖,中國(guó)扎布耶鹽湖和察爾汗鹽湖,美國(guó)銀峰(Silver Peak)鹽湖、西爾斯(Searles)鹽湖、大鹽湖(Great Salt Lake),阿根廷翁布雷穆埃爾托(Hombre Muerto)鹽湖和中東死海(Dead Sea)等?;◢弬ゾr型鋰礦床分布廣泛。較為著名的有位于加拿大伯尼克湖(Bernic),澳大利亞格林布希斯(Greenbushes),美國(guó)北卡羅來(lái)納州金斯山(Kings Mountain)、貝瑟默 (Bessemer),津巴布韋比基塔(Bikita),納米比亞卡里比布,剛果(金)馬諾諾-基托托洛,以及葡萄牙、前蘇聯(lián)和中國(guó)等地的偉晶巖礦床。主要礦石礦物有鋰輝石、透鋰長(zhǎng)石、鋰云母、磷鋁鋰石等。其中,烏尤尼鹽湖(玻利維亞)、阿塔卡馬鹽湖(智利)和扎布耶鹽湖(中國(guó))的鋰資源 量超過(guò) 100萬(wàn)t。中國(guó)的鋰資源非常豐富。儲(chǔ)量主要集中在西藏、青海、新疆、四川、湖北、湖南和江西等省(區(qū))。礦物型鋰礦主要分布在新疆、四川、湖南和江西,鹽湖鹵水鋰礦主要集中在 青海、西藏和湖北三省(區(qū))。
中國(guó)的鋰資源儲(chǔ)量居世界第一,得天獨(dú)厚。截至2008年底,全國(guó)已查明的礦石鋰礦區(qū)(多數(shù)為鋰、鈹、鈮、鉭綜合性的內(nèi)生礦床)42處,查明資源儲(chǔ)量241.21萬(wàn)噸,其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量101.78萬(wàn)噸(包括儲(chǔ)量81.05萬(wàn)噸),分布在9個(gè)省區(qū),其中,資源儲(chǔ)量在全國(guó)總資源儲(chǔ)量所占比例排序較前的依次為:四川占52.8%,江西占24.1%,湖南占15.0%,貴州2.9%。新疆原為礦石鋰資源大省,但因主要礦區(qū)經(jīng)40多年來(lái)的大規(guī)模開(kāi)采,故保有儲(chǔ)量大量減少,目前的保有資源儲(chǔ)量?jī)H占全國(guó)的2.4%。以上5省區(qū)合計(jì)占97.2%。已查明的鋰輝石礦區(qū)有6處,保有資源儲(chǔ)量5.49萬(wàn)噸,其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量2.24萬(wàn)噸,占40.8%。分布在3個(gè)省區(qū),其中,江西占53.0%,新疆45.5%。鹽湖鹵水鋰資源儲(chǔ)量(折合LiCl)極為豐富,查明的礦區(qū)13處,主要分布在青海柴達(dá)木盆地鹽湖發(fā)育區(qū)及湖北潛江凹陷油田,其中,青海省有10處,查明的資源儲(chǔ)量1778.57萬(wàn)噸,占全國(guó)的 85.2%,其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量為743.26萬(wàn)噸;湖北油田鹵水型鋰礦1處,查明的資源量309.09萬(wàn)噸,占全國(guó)的 14.8%。全國(guó)鋰礦查明資源儲(chǔ)量折合為鋰氧化物總量為972.39萬(wàn)噸(氯化鋰按35%折算,鋰輝石按8.0%折算),其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量362.12萬(wàn)噸,儲(chǔ)量226.95萬(wàn)噸。目前國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的金屬鋰生產(chǎn)廠僅有4家,年產(chǎn)量約400噸左右。現(xiàn)全國(guó)每年的金屬鋰用量已超過(guò)500噸,并且保持著20%的年均遞增速度,可見(jiàn)國(guó)內(nèi)金屬鋰的市場(chǎng)缺口還在不斷增大。
三、鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰發(fā)展分析
電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展可謂風(fēng)起云涌,而車(chē)用動(dòng)力電池作為其中的重要組成部分,已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界、投資界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。目前,已經(jīng)在各種車(chē)輛上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的電池種類(lèi)主要有鉛酸電池、鎳氫電池與鋰離子電池3種,由于鉛酸電池污染大、克容量小,其成本優(yōu)勢(shì)不足以抵消其劣勢(shì),故在車(chē)輛動(dòng)力方面至今僅在小型電動(dòng)自行車(chē)等領(lǐng)域得以應(yīng)用;鎳氫電池現(xiàn)為混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用的主要產(chǎn)品,其制造工藝成熟,購(gòu)置和使用成本較低,故而在短期內(nèi)仍將是混合動(dòng)力汽車(chē)的首選,但其自放電率高、比能量較小,記憶效應(yīng)和充電發(fā)熱等方面的問(wèn)題直接影響到該電池的使用,這些缺點(diǎn)的存在使鎳氫電池可能只是作為過(guò)渡產(chǎn)品存在;鋰離子電池是九十年代發(fā)展起來(lái)的高容量可充電電池,能夠比鎳氫電池存儲(chǔ)更多的能量,比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng),能夠滿(mǎn)足對(duì)體積、壽命、功率等要求較高的乘用車(chē)方面的需求,已成為今后純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的理想產(chǎn)品。
鋰離子電池的正極材料種類(lèi)較多,主要品種有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷三元材料及磷酸鐵鋰等,其中鈷酸鋰是現(xiàn)有正極材料中工業(yè)化程度最高、技術(shù)最成熟、產(chǎn)量最大的品種,主要用于手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品等小型電池領(lǐng)域,但由于原材料鈷和鎳金屬的價(jià)格高昂,污染較重,且電池在大型化后,會(huì)有過(guò)熱著火或爆炸的危險(xiǎn)。[散戶(hù)之友.收集整理]故相對(duì)而言,正極材料為錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰的鋰離子電池安全性能更好,成本更為低廉,所以目前產(chǎn)業(yè)的投入主要集中于這幾種材料之上。其中,磷酸鐵鋰由于具有另外兩種材料所不具備的循環(huán)壽命和材料成本方面的潛在優(yōu)勢(shì),而被業(yè)界普遍看好,代表著動(dòng)力電池正極材料的未來(lái)發(fā)展方向。
我國(guó)磷酸鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與國(guó)際基本同步,目前國(guó)內(nèi)部分產(chǎn)品的成本比國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品要低,在性能、單位產(chǎn)能方面的差距并非遙不可及,但也該冷靜的看到,國(guó)內(nèi)目前尚未誕生真正的領(lǐng)軍企業(yè),行業(yè)缺乏原始創(chuàng)新技術(shù),低端跟風(fēng)模仿風(fēng)氣較盛,整體來(lái)看,磷酸鐵鋰材料行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化臨界點(diǎn)之下。未來(lái)隨著磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善,其市場(chǎng)前景依然為產(chǎn)業(yè)界所看好,除電動(dòng)汽車(chē)、自行車(chē)、代步車(chē)和電動(dòng)工具市場(chǎng)外,磷酸鐵鋰電池在風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能裝置,礦燈電源和植入性醫(yī)療器械領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)靜態(tài)測(cè)算可以得出結(jié)論,磷酸鐵鋰電池在未來(lái)5~7年內(nèi),若根據(jù)10%~20%的產(chǎn)品滲透率計(jì)算,國(guó)內(nèi)僅僅在電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)代步車(chē)這4個(gè)領(lǐng)域就擁有大約150億元的市場(chǎng)規(guī)模,其中磷酸鐵鋰材料本身占到電池成本的30%左右,對(duì)應(yīng)約45億元的市場(chǎng)規(guī)模,年需求量可望達(dá)到3萬(wàn)噸。
磷酸鐵鋰正以其最佳環(huán)保、安全大容量?jī)?yōu)勢(shì)逐步取代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鈷、鋰錳類(lèi)電池。
四、A股鋰礦上市公司
1、西藏礦業(yè)(00762):
西藏礦業(yè)發(fā)展股份有限公司是由西藏自治區(qū)礦業(yè)發(fā)展總公司、四川都江堰海棠電冶廠、山南地區(qū)澤當(dāng)供電局、西藏山南地區(qū)鉻鐵礦、西藏藏華工貿(mào)有限公司五家發(fā)起人共同發(fā)起設(shè)立的股份有限公司。公司經(jīng)營(yíng)也由單一的鉻鐵礦生產(chǎn),發(fā)展形成了以鉻、銅、鋰開(kāi)采、加工、銷(xiāo)售為主的三大支柱產(chǎn)業(yè)和以硼礦、銻礦等多礦種開(kāi)采為輔的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。擁有扎布耶鹽湖51%股份20年,鋰儲(chǔ)量世界第三,約200萬(wàn)噸。西藏扎布耶鹽湖是一個(gè)超大規(guī)模鋰、硼、鉀等多礦種的鹽湖礦床,屬世界三大鋰鹽湖之一,品位世界第二。按1/3可采比計(jì)算,資源潛在價(jià)值達(dá)1,500億元。扎布耶鹽湖具有世界獨(dú)一無(wú)二的天然碳酸鋰固體資源和高鋰貧鎂、富碳酸鋰的特點(diǎn)。鹵水已接近或達(dá)到碳酸鋰的飽和點(diǎn),易于形成不同形式的天然碳酸鋰的沉積,因而具有比世界同類(lèi)鹽湖相對(duì)更優(yōu)的資源和開(kāi)采提取優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)。我國(guó)鋰鹽生產(chǎn)以傳統(tǒng)的鋰輝石及鋰云母為原料,與國(guó)外鹵水提鋰工藝相比,在規(guī)模、成本方面差距大。西藏礦業(yè)扎布耶鹽湖鹵水提鋰技術(shù)水平已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,比國(guó)外鹵水提鋰具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。西藏礦業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略是充分利用鉻鐵資源發(fā)展空間,在五年內(nèi)繼續(xù)保持年產(chǎn)鉻鐵礦50,000噸以上;同時(shí),擴(kuò)大扎布耶的建設(shè)規(guī)模,進(jìn)一步完善生產(chǎn)工藝,加快碳酸鋰精礦的提取進(jìn)度,爭(zhēng)取在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)25,000噸碳酸鋰系列產(chǎn)品的遠(yuǎn)景目標(biāo),打造西藏礦業(yè)集團(tuán)航空母艦。
2、路翔股份(002192):
所屬甲基卡鋰鈹?shù)V床位于四川省西部康定、雅江、道孚三縣交界處,是我國(guó)七十年代初期勘查的特大型花崗偉晶巖型稀有金屬礦床鋰礦,當(dāng)時(shí)探明氧化鋰儲(chǔ)量92萬(wàn)噸,共生的氧化鈹儲(chǔ)量也達(dá)到大型礦床規(guī)模,礦石鋰儲(chǔ)量居全國(guó)之首,并居亞洲第一、世界第二。該礦床發(fā)現(xiàn)于1959年,四川省地質(zhì)局四零四隊(duì)于1974年提交了《康定縣甲基卡稀有金屬花崗偉晶巖礦床詳細(xì)普查報(bào)告》,并進(jìn)行了選礦試驗(yàn),證明礦石易選。
公司擬對(duì)甘孜州融達(dá)鋰業(yè)有限公司進(jìn)行股權(quán)投資。投資金額不超過(guò)5000萬(wàn)元,約占投資后融達(dá)鋰業(yè)股份的25%-40%。融達(dá)鋰業(yè)為廣州融捷投資管理集團(tuán)有限公司與四川省礦業(yè)有限公司共同投資成立的有限責(zé)任公司,注冊(cè)資本5000萬(wàn)元,其中融捷投資占70%股份,四川礦業(yè)占30%股份。其經(jīng)營(yíng)范圍主要為開(kāi)采,選取鋰輝石礦,加工和銷(xiāo)售鋰精礦、鈹精礦、鉭鈮精礦及鋰的深加工產(chǎn)品,與路翔股份主營(yíng)范圍無(wú)關(guān)。該公司擁有康定縣呷基卡134#脈鋰輝石礦采礦權(quán),采礦權(quán)的區(qū)域范圍內(nèi)鋰輝石儲(chǔ)量約534萬(wàn)噸,采礦權(quán)期限30年。
3、中信國(guó)安(00839):
鉀肥資源、鋰鹽資源。青海國(guó)安東臺(tái)吉乃爾鹽湖已經(jīng)形成硫酸鉀鎂肥30 萬(wàn)噸/年, 氯化鉀10 萬(wàn)噸/年,碳酸鋰2 萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)能力。
中信國(guó)安經(jīng)過(guò)多年的培育期,大力開(kāi)發(fā)了青海鹽資源綜合項(xiàng)目,其總計(jì)氯化鋰資源儲(chǔ)量763.85 萬(wàn)噸,氯化鋰含量一般 2.2~3.89 克/升之間,礦床開(kāi)發(fā)的內(nèi)外部條件好。中信國(guó)安投資建設(shè)了2 萬(wàn)噸碳酸鋰項(xiàng)目。在碳酸鋰方面,繼萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線年初一次性投料試車(chē)成功后,青海國(guó)安重點(diǎn)對(duì)噴霧干燥車(chē)間、鹽酸車(chē)間等相關(guān)設(shè)施進(jìn)行了設(shè)備檢測(cè)及技術(shù)改造,邊調(diào)試邊生產(chǎn),逐步提高生產(chǎn)能力。中信國(guó)安盟固利(簡(jiǎn)稱(chēng)MGL)是中信國(guó)安股份有限公司控股90%的子公司。MGL 始建于2000 年4 月,主要從事鋰離子二次電池關(guān)鍵材料和高能量密度動(dòng)力鋰離子二次電池的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售。MGL 目前是國(guó)內(nèi)最大的鋰電池正極材料鈷酸鋰和錳酸鋰的生產(chǎn)廠家,汪東同時(shí)也是國(guó)內(nèi)外唯一大規(guī)模生產(chǎn)動(dòng)力鋰離子二次電池的廠家。公司動(dòng)力電池被北奧組委確定為2008 北奧運(yùn)純電動(dòng)公交車(chē)的獨(dú)家供應(yīng)產(chǎn)品。公司開(kāi)發(fā)的新型鈷酸鋰產(chǎn)品銷(xiāo)售勢(shì)頭良好,保持了較為穩(wěn)定的市場(chǎng)份額,動(dòng)力電池正極材料錳酸鋰在市場(chǎng)應(yīng)用方面也取得了較大的成效。
4、鹽湖集團(tuán)(000578):
察爾汗鹽湖總面積為5856平方公里,是中國(guó)最大的可溶性鉀鎂鹽礦床。湖中蘊(yùn)藏著極為豐富的鉀、鈉、鎂、硼、鋰、溴等自然資源,總儲(chǔ)量為600多億噸,其中僅氯化鉀表內(nèi)儲(chǔ)量為5.4億噸,占全國(guó)已探明儲(chǔ)量的97%;氯化鎂儲(chǔ)量為16.5億噸,氯化鋰儲(chǔ)量800萬(wàn)噸。在200噸碳酸鋰實(shí)驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上,集團(tuán)與核工業(yè)北京冶金化工研究院合作,投資5.33億元建設(shè)年產(chǎn)1萬(wàn)噸碳酸鋰項(xiàng)目,組建了青海鹽湖藍(lán)科鋰業(yè)股份有限公司。吸附法—鹵水提鋰技術(shù)是新工藝新技術(shù),具有針對(duì)性和獨(dú)特性,該技術(shù)達(dá)到了國(guó)際水平,鋰回收率達(dá)到70%以上,產(chǎn)品純度達(dá)到99%。2009年進(jìn)入投料試車(chē)。在1萬(wàn)噸碳酸鋰項(xiàng)目成功運(yùn)行基礎(chǔ)上,擬及時(shí)擴(kuò)建適當(dāng)規(guī)模的碳酸鋰項(xiàng)目,并就氯化鋰、鈷酸鋰、金屬鋰、鋰電池等下游系列產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究,爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)延伸鋰產(chǎn)業(yè)鏈,并形成一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。
5、天齊鋰業(yè)(002466):
公司已通過(guò)全資子公司天齊盛合競(jìng)拍獲得四川省雅江縣措拉鋰輝石礦的探礦權(quán),該礦區(qū)面積23.54平方公里。目前已探明,該探礦權(quán)所屬區(qū)域內(nèi)資源折合氧化鋰含量6%的SC6.0規(guī)格鋰精礦約372萬(wàn)噸。公司目前正在辦理采礦權(quán),我們預(yù)計(jì)2012年下半年出礦,年產(chǎn)6%的SC6.0規(guī)格鋰精礦約8萬(wàn)噸。