中国锂资源供需现状分析

韩佳欢，乜 贞，方朝合，伍 倩，曹 倩，王云生，卜令忠，余疆江

（1.中国地质科学院矿产资源研究所，自然资源部盐湖资源与环境重点实验室，北京100037；2.中国石油勘探开发研究院）

锂作为有色金属大家族的一员，是“21世纪能源新贵”，是市场需求增长最快的“高科技金属”之一。作为行业关注的热点，锂主要用于可充电锂电池、玻璃陶瓷、润滑脂、医药、空气处理、航空航天等行业，其中可充电锂电池广泛应用于便携式电子设备（如手机、摄影机、笔记本电脑）、交通运输工具（如电动自行车、新能源汽车）以及航空航天等领域，是锂化合物最大的潜在应用增长区域，尤其是锂离子电池在电动汽车行业的成功应用，带动锂资源消耗的高速增长［1］。同时，伴随着世界各国相继推出新能源战略，新能源汽车产业高速发展，国内外对锂资源的重视程度日益高涨。

全球锂资源十分丰富。据调查结果表明，包括中国在内的20多个国家（地区）均已发现锂矿床，其中锂资源丰富的国家有智利、玻利维亚、中国、澳大利亚等［2］。目前，全球锂盐生产主要来自盐湖卤水锂和矿石锂两种原料，其中盐湖卤水锂占62.6%，全球卤水锂主要分布在南美“锂三角”以及中国的青藏高原；矿石锂占37.4%［3］。

1 中国锂资源现状

中国锂资源分布广泛，资源储量较大。USGS数据表明［4］，2019年全球锂资源量（以金属锂计）为8 000万t、储量为1 700万t。中国已查明锂资源量为450万t，全球排名第5；储量为100万t，全球排名第4。中国锂资源主要包括硬岩矿山型锂、盐湖卤水型锂以及深层地下卤水型锂，《中国矿产资源报告》数据显示［5］，中国已查明锂矿氧化物资源储量由2015年的970.84万t增加至2019年的1 078.00万t。

中国已查明的锂矿资源主要分布在青海、西藏、四川、江西、新疆、河南、湖南等地区（见表1）。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、河南等地区，在青海、西藏、湖北等地区则主要以卤水形式存在。

表1 中国锂资源储量及资源量分布［6］Table 1 Lithium reserves and distribution of resources in China［6］ 104 t

随着中国新能源汽车产量的快速增长，锂盐生产和消费量也快速增加。中国于2019年已经成为全球第一大锂盐生产国和消费国［7］，锂生产原料大部分依赖进口锂辉石或者含锂卤水；小部分来自中国的盐湖卤水和硬岩矿山，主要是从西藏和青海的含锂盐湖卤水中生产碳酸锂、氯化锂和氢氧化锂等。除矿山和盐湖卤水外，近年来中国开始在深层地下卤水区域进行探索，发现油气共生的深层卤水中也富含丰富的锂资源，目前整体处于研究、调查、实验阶段。

2 中国卤水型锂资源概况

2.1 盐湖卤水型锂资源

中国盐湖类型全、面积广、数量多、稀有元素含量丰富，主要分布于青海、西藏、新疆和内蒙古地区，以地表卤水和地表晶间卤水形式赋存。根据盐湖的地貌、地质构造条件和物质成分等可以划分为西北盐湖区、青藏高原盐湖区、东北盐湖区和东部分散盐湖区4个分布区。根据盐湖中不同卤水之间化学成分的异同，可以划分为氯化物型盐湖、碳酸盐型盐湖、硫酸盐型盐湖3个类别。

中国盐湖锂资源主要分布在青藏高原地区，尤以青海柴达木盆地、西藏阿里地区的盐湖为主，水化学类型多为硫酸镁亚型-氯化物型和碳酸盐-硫酸盐型。盐湖锂资源储量为2 447.38万t（以LiCl计），占中国锂资源总储量的83%以上［8］。青海盐湖锂资源主要分布于察尔汗盐湖、东西台吉乃尔盐湖和一里坪盐湖；西藏盐湖锂资源主要分布于扎布耶、麻米错、拉卡错、龙木错、结则茶卡、当雄错等盐湖。其中主要开发利用锂资源的有察尔汗、东西台吉乃尔、一里坪以及扎布耶盐湖（见表2）［9］。

表2 中国主要盐湖锂资源基本特征以及开发利用情况Table 2 Basic characteristics，developments and utilization of main salt lakes in China

中国盐湖提锂技术相对成熟，在国际上处于领先水平，但是青海盐湖卤水多数镁锂比高，分离难度大，导致锂收率低，开发成本较高；西藏盐湖虽然镁锂比低，但是自然环境条件较差，开采难度大、产量不足。中国盐湖卤水提锂产业设计产能虽然大，但是多年来产量有限，例如：2018年中国盐湖锂产量（以碳酸锂计）分别为察尔汗盐湖1万t、西台吉乃尔盐湖0.5万t、东台吉乃尔盐湖1万t、扎布耶盐湖2 500 t［16］。虽然中国盐湖卤水锂经过了十几年的开采，但是产量远低于设计产能，且资源回收率低、综合开采利用程度低，资源浪费严重。

2.2 深层地下卤水型锂资源

深层地下卤水是指埋藏于地下数百至数千米的高矿化度的水，包括与古生盐矿有关的卤水和晶间卤水，以及与油气共生赋存于地下深部的油田水，其具有封闭性，形成条件取决于古地质构造、古气候和水文地质条件等。深层地下卤水富含高浓度的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-等，同时富含Li、B、Br、I、Rb、Cs等微量元素。

中国地下卤水资源丰富，四川自贡卤水开发历史悠久，但是对于深层地下卤水的综合开发利用研究不足。深层卤水锂以油田卤水研究为主，中国深层油田卤水主要分布在青海柴达木盆地、四川盆地、江汉盆地等区域，且每个地区的深层卤水特征不同。表3是中国目前研究程度较高的深层地下卤水的基本特征。

表3 中国深层地下卤水基本特征及开发现状Table 3 The basic situation of deep underground brine in China

根据中国深层地下卤水锂资源的分布以及含量数据表明，四川盆地、柴达木盆地西部的南翼山以及狮子沟区域的油田卤水锂离子含量相对较高，且区域内资源储量大，钾、硼、铷、溴、碘等元素也超过工业开采品位，可以考虑资源综合利用。

USGS 2020年数据显示［4］，国内外目前研究卤水提锂且每年有相应锂盐产能的国家主要有阿根廷（2个）、智利（2个）以及中国（1个），同时美国、加拿大、中国也对其国内的油田卤水进行了卤水资源评价、开发利用等研究。中国盐湖卤水提锂技术已经相对成熟，而油田水提锂技术进展相对缓慢，希望现有成熟的盐湖提锂技术能够对深层卤水提锂工艺以及资源综合利用提供一定的参考。

3 中国硬岩型锂资源概况

中国锂产品的原材料主要来源于硬岩矿石，具有较大工业开采价值的锂矿石有锂辉石、锂云母、透锂长石、铁锂云母和磷锂铝石等，其中分布广泛且容易开采利用的含锂矿物主要是锂辉石和锂云母。中国硬岩锂矿主要分布在四川、江西、新疆以及湖北等地。四川是世界第二大锂辉石矿产地，锂资源储量为188.77万t，Li2O含量（以质量分数计）为1.28%；江西拥有最大的伴生锂云母矿床，锂资源储量为32.5万t，Li2O含量较低（以质量分数计为0.886%）；新疆阿尔泰以及湖北等地也产出少量透锂长石［21］。表4是中国锂矿石提锂技术对比情况。

表4 中国锂矿石提锂技术对比［22］Table 4 Comparison of lithium extraction technology from lithium ore in China［22］

目前中国矿石锂资源品位高、储量大，但是矿石提锂技术方法单一，存在能耗大、污染环境、生产成本高等不足。因此，为适应中国日益增加的锂需求、缓解对外超高的依赖度，需改善并研究高效绿色可持续的矿石提锂技术，多种工艺协同利用、多种金属共同提取，实现低成本、高效率地提取并利用锂资源。

4 中国锂资源供需现状

人们在生产、生活中使用的物品如电子设备、办公设备、电动交通工具等大多数是用电力能源驱动的。中国2016—2019年部分锂电产品销量数据（见图1）表明，中国锂电产品销售量较大，尤其是新能源汽车产业呈现逐年增加的趋势，且新能源汽车大多数使用的是能够进行多次充电使用的锂电池；从中国2015—2020年锂离子电池产量（见图2）可以看出，由于锂电池具有多次使用、环保等优点，被广泛应用于各行各业，导致锂电池产量在逐年增加；由2015—2019年全球锂资源消费用途份额（见图3）可见，锂电池消费份额占比也从2015年的35%增加至2019年的65%。由此可以得出，随着中国各行业对锂电设备的需求不断增长，其市场规模在迅速扩大，锂资源需求量也逐渐增加，未来锂资源需求的增加主要源于锂电产业，尤其是新能源汽车更是未来锂消费量增加的主要领域。

图1 中国2016-2019年部分锂电产品销量［23］Fig.1 Sales data of some lithium battery products in China from 2016 to 2019［23］

图2 中国2015-2021年锂离子电池产量［24］Fig.2 Production of lithium-ion battery in China from 2015 to 2021［24］

图3 2015-2019年全球锂资源消费用途份额［4］Fig.3 Share of global lithium resource consumption and use from 2015 to 2019［4］

2011年以来，世界各国从环保、技术与能源安全的角度出发，纷纷推出新能源战略，在世界范围掀起了新能源汽车的浪潮。中国也大力发展新能源汽车产业，而锂电池作为其主要支撑，带动中国锂的需求以及消费进入高速增长阶段。据ESP数据平台统计［5］，中国新能源汽车销量从2013年开始就是全球其他地区的2倍以上，每年的产销率（销售数量与产量的比例）都在90%以上。中国新能源汽车的发展带动了整个锂产业的发展，锂离子电池行业的快速发展刺激了全球锂矿需求快速增长。EPS数据平台2019年中国新能源汽车市场综合分析认为［5］，2009—2019年是中国新能源汽车探索期，2020—2022年是市场启动期，2023—2027年是高速发展期，2028年以后是应用成熟期；预计2020—2030年每年中国新能源汽车产量将分别达到200.1万、230.1万、271.5万、347.5万、458.7万、623.9万、817.3万、1046.1万、1 276.3万、1 506.0万、1 731.9万辆。

新能源汽车作为中国新兴产业领域的重要方向得到国家的大力支持，根据《全国矿产资源规划（2016—2020年）》可知，锂作为24种战略性矿产之一，用其加工制备的锂电池是新能源汽车发展的关键。2015年以来，随着新能源汽车产业的爆发式增长，中国锂消费量也快速增加，然而中国锂矿供应不足，引发锂盐短缺和快速涨价。调查近几年中国锂消费量以及本土供应量（均以Li2CO3计）的数据发现，2012年锂产量为1.8万t、消费量为5.5万t；2015年锂消费量为7.87万t；2016年锂产量为8.6万t、消费量为9.24万t；2017年锂产量为12.34万t、消费量为12.47万t；2018年锂消费量为14.34万t［25］。

近年来，伴随着新能源汽车产量的增长，中国已经成为全球第一锂盐生产国和消费国。虽然中国锂盐产量逐年增加，但锂消费量年均增长18%，多年来锂资源供不应求，仍然需要依赖进口锂资源，才能满足中国的锂需求，对外依存度很高。据中国有色金属工业协会锂业分会统计［25］，2012—2017年中国锂对外依存度从67%增长到73%。据估计［26］，2020年中国锂消费量达到19万t，2025年将达到31万t，2030年将达到50万t，到时将对中国锂盐的保障能力提出巨大考验。表5为中国2015—2018年部分锂盐进出口情况；图4为中国碳酸锂产品产量。

表5 中国2015—2018年部分锂盐进出口情况［25］Table 5 Part of China′s import and export of lithium salt from 2015 to 2018［25］ t

图4 中国碳酸锂产品产量［25］Fig.4 China′s lithium carbonate product output［25］

5 结语

未来，随着新能源产业的发展，全球对锂资源的需求将快速增长。中国锂资源储量十分丰富，但因中国锂产业的高速发展，资源自给能力依旧不足，如青海盐湖卤水多数镁锂比高，分离难度大，扩产速度较慢；西藏盐湖虽然镁锂比低，但产量不足。因此，中国加大对锂资源的开发利用至关重要。另一方面，虽然中国矿石提锂技术相对成熟，但多为国外矿石进口加工，容易受制于国外资源供应。

中国拥有丰富的深层地下卤水，其资源储量巨大，卤水品位高，富含钾、锂、硼、溴等多种元素。可通过对深层卤水资源评价和开发前景研究，并结合盐湖卤水成熟的提锂技术，逐步实现深层地下卤水的资源综合利用，为新能源汽车产业以及国内锂的需求提供原材料，降低对进口资源的依存度。