锂电池正颠覆百年汽车工业 中日美欧激烈争夺

锂，元素周期表中的第一个金属元素，从被发现那天起，就显得与众不同。

1818年1月27日，矿物勘探爱好者雅各布•贝采里乌斯在个人日记中记录如下：它最轻，密度低至0.534g每立方厘米；它最小，相对原子质量仅有6.941；它最活泼，极易与外界发生反应。

雅各布•贝采里乌斯从希腊语中的石头、石子中获得灵感，将这一新金属命名为lithium，元素符号定为Li。

作为目前已知的最轻的金属，不论是在水里，还是在煤油里，锂都会浮上来燃烧，以至于化学家们只好把它强行塞到凡士林油或液体石蜡中。

刚刚被发现时，人们对这种闪亮、洁白、易燃的金属敬而远之，直到数十年后，锂的价值才逐渐显现。

1882年，肖特（H•Hovestaclt）研究发现，锂用于玻璃工业可以提高产量，延长玻璃窑炉寿命，还能避免硼和氟对空气的污染。

加了锂的玻璃，有很多好处。比如阻挡X光辐射，含锂玻璃被广泛应用于显像管时代的电视机，以减少对观众的辐射；再比如大幅降低水溶性。

研究证明，用普通玻璃生产的水杯，每一杯热水中大约含有万分之一克玻璃，而锂玻璃的溶解性约为普通玻璃的1/100，锂玻璃基本做到了“永不溶解”。

如果把锂加入到陶瓷中，则能够降低热膨胀系数，也就是说，含锂陶瓷产品可以经受住冷热的急剧变化、机械洗涤的摩擦及洗涤剂的侵蚀。

锂还是治疗躁狂症的关键药物。

1948年，澳大利亚精神科医生约翰·凯德（JohnCade）把锂试用于10名躁狂症患者的治疗中，得到了戏剧性的成功。

在不接受治疗的情况下，患者会经历情绪忽高忽低的无休止波动。未经治疗的躁狂症患者的自杀率是普通人群的10-20倍。

所幸的是，利用锂制造的碳酸锂可以将自杀率降低10倍。现在，锂化合物成为治疗这种精神障碍的标准疗法，也是精神病学史上一直有效的药物之一，但锂在此方面的作用机理依旧是个谜。

锂还能用来制造核弹。

1千克锂燃烧可放出42998千焦的热量，而1千克锂通过热核反应放出的能量则相当于20000吨优质煤的燃烧。

在中国新疆准噶尔盆地，就有一处被列为国家高度机密的地区——可可托海矿。因为这里提供了中国制造氢弹所需的锂，而被誉为“英雄矿”、“功勋矿”。

锂电池正颠覆一个百年产业

锂最被人熟知的，还是在电池领域的应用。

从发明“莱顿瓶”（一种用以储存静电的装置）开始，能够将电存起来，一直是人类的不懈追求。

1860年，普兰特（G.Plante）发明铅酸蓄电池，经过150多年的发展，铅酸电池逐渐成为技术成熟、性能稳定、价格低廉的储能电池，普遍应用于启动汽车、应急照明、备用电源等领域。

然而，铅酸电池重量、体积、寿命的短板也非常明显，这也决定了其难以成为小型电子设备的理想电池。如果给苹果手机装上一块砖头一样的铅酸电池，肯定是一件难以接受的事情。

铅酸电池的使用带来的环境问题也十分明显。至今，废铅酸电池回收行业仍处于无序状态，正规回收比率不到30%，大量废铅酸电池还被随意拆解处置，每年产生的废铅超过260万吨。废酸的随意倾倒，使得水质和土壤遭到严重污染，还可能导致铅中毒，引发贫血病、小儿智力发育迟缓等重大疾病。

为满足电子设备的需求，更加小巧、寿命更长的镍镉、镍氢电池被发明出来，镍镉、镍氢电池大幅改善了铅酸电池笨重的问题，容量也有了大幅提升，但缺点同样致命——镍镉电池存在致命的“记忆效应”，即在充电前，电池的电量如没有被完全放尽，会使电池寿命迅速缩短。

此外，镍镉电池也存在严重的环境危害。镉及其化合物都有毒性。镉中毒会出现咽痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等症状，严重情况下，能导致中毒性肺水肿或化学性肺炎，使人因急性呼吸衰竭而死亡。日本就曾因使用被镉污染的水源，引起了“痛痛病”。

可以说，无论铅酸电池，还是镍铬电池，都没能彻底解决便携式电子设备电池的痛点。

1990年，中国能源网首席研究员韩晓平在美国第一次见到手提电脑，那台电脑的CPU是386SX，售价2000多美元，电池仅能维持运行40分钟，而且不到1年就要更换新电池，换一块电池要几百美元。

那时期，作为职业新闻摄影记者的韩晓平，最头疼的问题是如何保持闪光灯有充足电力完成采访。使用镍氢储能电池，一组四个充电电池只能保证不到一个胶卷36张的闪光照明，而且价格很贵、寿命很短。加上还有记忆效应，充电前要先放电，一组电池连放带充要十几个小时，非常麻烦。每次出门采访都要带上一大堆蓄电池，还要带上干电池备用。

如今，铅酸电池、镍镉电池早已被踢出数码设备电池圈，被锂电池取而代之。

1990年2月14日，索尼正式对外发布了一款全新的锂离子可充电电池。这款电池4.1V的电压，80Wh/kg的质量能量密度，200Wh/L的体积能量密度，对当时流行的镍镉电池形成了压倒性优势。

1991年6月，世界上第一部安装了锂离子电池的移动电话问世。一时间，锂离子电池成为人们心目中“最有前途的化学电源”，甚至被称为“最后一代电池”。

锂电的商用开始迅速改变整个电子产品。美国最大的个人电脑生产商戴尔推出了一款配备了“18650”锂电池的笔记本电脑，宣传语就是：“我们的笔记本可以在飞机上从纽约用到洛杉矶”。

上世纪90年代，日本消费电子业快速崛起，横扫全球，锂电池是主要推手之一。而攀上了锂电池这个新贵的索尼，也得以快速崛起，成为全球消费电子巨擘。

北京时间2019年10月9日，约翰·B·古迪纳夫（JohnB．Goodenough）、M·斯坦利·威廷汉（M．StanleyWhittingham）、吉野彰（AkiraYoshino）美英日三人获得2019年诺贝尔化学奖，以表彰他们在锂电池方面的研究贡献。

当下，锂电池正在颠覆百年汽车工业。

2017年中国石油(5.640,-0.01,-0.18%)消费6亿吨，其中一半是汽车用的汽柴油消费。2019年上半年，我们已经有两亿五千万辆车。车越来越多，油耗也越来越大，可这些油从哪里来呢？其中70%都是进口的，这就涉及到能源安全。

更重要的是，锂电池能够推动中国汽车产业的升级。

在锂电池汽车方面，中国几乎与世界同时起步。几年来，中国已经砸下千亿补贴用来发展新能源汽车，其中超过一半用于购买和发展锂电池。更大的优势在于中国庞大的汽车市场，这让中国汽车工业看到了赶超的希望。

诺奖得主担忧锂会引发战争

内燃机的发明使石油成为全球最大宗商品，挑起了无数争端。

97岁的诺贝尔奖获得者约翰·B·古迪纳夫（JohnB．Goodenough）警告称，锂资源的重要性不亚于石油等战略性资源，一旦锂资源开采出现瓶颈，可能会跟石油一样成为战争的导火索。

去年以来，全球各国已经开始启动禁售燃油汽车的计划——

挪威计划在2025年限制燃油汽车销售；

荷兰将在2030年后实现新车零排放；

印度2030年后只卖电动车；

以色列2030年后禁售燃油车，将加油站变充电站；

英国、法国、西班牙都计划在2040年停止出售汽油车和柴油车。

在中国，工信部也已启动研究停止生产销售传统能源汽车时间表。这一时间节点或为2040年左右，具体时间待定。

这些国家之所以敢于抛弃传统燃油汽车，就是因为他们觉得锂电池推动的汽车已能够替代燃油车。

当下，如何确保锂资源的可靠供应变得像保证石油开采一样重要。

锂注定成为全世界关注和争夺的焦点——

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；

中国将锂定位为24种国家战略性矿产资源之一。

每辆汽车约需要9千克锂。据德意志银行推测，未来几年，市场对于锂的需求将出现60%-250%的增长。谁掌握了锂资源供应链，谁就将控制锂电池产业的未来。

于是，国际巨头纷纷涉足锂矿。

据美国地质调查局2018年最新报告显示，全球锂资源储量超过5300万吨，其中阿根廷占有980万吨、玻利维亚占有900万吨、智利占有840万吨、中国占有700万吨、美国占有680万吨、澳大利亚占有500万吨。

目前，全球锂矿主要产地在澳大利亚和南美洲，澳大利亚是全球最大的锂供应国、全球锂矿开采主要由Albemarle、SQM、天齐锂业(27.880,0.16,0.58%)和FMCCorp主导，这四家公司占全球供应量的80%以上。

但新的争夺正在加剧。最新消息显示，日本软银集团正大举进军锂矿产业。

2018年4月，软银集团投入约80亿日元，取得了内玛斯卡锂业9.9%的股权。这是软银集团的首个矿山投资项目。此前，软银对这种资源型的重资产投资机会不屑一顾。

通过这次投资，软银集团拿到的矿山预计锂产量为3.3万吨，软银集团将长期直接采购最多20%。

“对内玛斯卡锂业的出资在集团战略上是极为重要的一步”，软银集团会长兼社长孙正义表示，“将通过科技和能源的融合，进一步推动物联网和纯电动汽车时代的移动出行革命”。

除了软银，对锂资源有直接需求的全球知名车企都将锂电池的供应延伸到上游锂资源。全球知名车企宝马、丰田以及特斯拉等纷纷延长自己的原料供应链，布局上游锂矿资源。

特斯拉也不甘落后，正在与智利最大的锂矿生产商SQM公司就锂电池原材料的供应进行谈判，未来特斯拉可能在这里建立一座加工厂来生产其电池所需的高质量锂。

中国的天齐锂业、赣峰锂业，已经获得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。作为目前是全球第三大生厂商，天齐锂业持有泰利森锂业有限公司51%的股份，后者拥有全球最大的锂辉石矿格林布什，曾为全球供应了65%的锂矿石。

除了企业的市场化动作，围绕锂资源的争夺战正产生更广泛的政治影响。

前不久刚刚辞职的玻利维亚总统莫拉莱斯曾被西方国家描绘成环保主义的敌人。自2006年上台后，他就开始计划将嘉能可（Glencore）、金达尔钢铁电力公司（JindalSteel&Power）、英阿泛美能源（PanAmericanEnergy）和南美白银（SouthAmericanSilver）等几家强大的矿业公司国有化。

他期待通过开采锂矿使国家走上致富道路，但这明显动了西方国家的奶酪。

中国锂产业的现实尴尬

作为全球第二大锂资源国，中国理应不为锂资源而担忧，但现实却比较残酷——

中国锂资源严重依赖其他国家，80%的锂资源供应依赖进口，已成为全球锂资源第一进口大国。

中国锂资源总量虽大，但整体上盐湖锂资源品质和外部开发条件较差，导致开发难度大、成本高，供应能力较弱。

青海柴达木盆地是中国锂资源储量最丰富的地区，但青海盐湖锂资源品位偏低、镁锂比值高，分离难度大。位于青海的察尔汗盐湖锂资源储量占到我国盐湖锂的40%，但氯化锂品位仅为96.4mg/L，镁锂比值也高达500以上。

南美优质盐湖阿塔卡玛等盐湖氯化锂平均品位在6000mg/L以上，镁锂比仅为6.4。也就是说，我国青海盐湖锂资源的氯化锂品位比南美优质盐湖低约60倍，而镁锂比高近80倍，按照专业测算，青海盐湖锂资源开发的平均成本是南美优质盐湖的两倍。

西藏盐湖的锂资源品质好，但阿坝和甘孜州以高海拔山区为主，当地基础设施配套较差，受高海拔、交通运输条件和企业管理差等因素影响，开采需要大量的人力和物力成本，且尾矿处理难度日益增加。

我国硬岩型锂资源中，锂辉石矿主要分布在四川西部地区，这些地区海拔高、基础设施差，开发受到很大限制。目前仅进行了少量开采，大规模开发基本处于停滞状态。

业内专家预计，到2025年我国锂资源需求将达到43.38万吨，而本土供应能力仅为18万吨，缺口达到25.38万吨，需求对外依存度达58.5%。

如果考虑到我国锂盐加工产业还需要一定的资源进行加工后出口，那么我国锂资源的供应形势将更加严峻。

前文提到的我国锂业公司参与全球锂资源的竞争，在一定程度上保障了我国锂资源的供应。但我国尚未掌握国际定价权，锂资源话语权有待提高。

此外，我国海外锂资源投资布局和供应存在结构性失衡，过度集中于高成本区。天齐锂业、赣峰锂业等十多家企业海外锂矿投资就过度集中于澳大利亚的锂辉石资源。2017年，我国进口锂资源中，从澳大利亚进口的锂辉石原矿和精矿占总进口量的80%，从智利和阿根廷进口的盐湖锂产品仅占20%。锂辉石矿开发成本较盐湖锂平均高出1.4倍，抵御市场价格波动风险的能力较差，一旦锂资源价格出现波动，将直接威胁我国在澳大利亚锂矿投资项目运行，进而威胁到我国锂资源的安全供应。

该如何应对？

吸取稀土开发利用的教训，统筹规划境内锂矿资源的开发与保护，做好锂资源战略储备计划。

在上游，设立锂矿整装勘查区并加大投入，全面摸清家底。

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。加强高科技技术研发，突破开采技术瓶颈。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。

除此之外，还要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，保障国内资源供应安全及企业发展。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，则可以股权或债权投资的形式进行矿权收购，以获取优质项目。

参考资料

  1．锂想的兴起、破灭与复兴——从锂电池到锂离子电池|燕十柒；

  2．中国锂资源供应体系研究：现状、问题与建议|马哲、李建武；

  3．锂电池改变世界|韩晓平；

  4．全球争夺锂电池原料|日经新闻；

  5.2千万吨锂储量，小国成必争之地！得罪西方企业，6天内总统下台！|诤闻特种；

  6．全球锂资源抢夺战：中国巨头悄然布局海外重要锂矿|澎湃新闻王灿；

  7．中国为什么大力发展新能源汽车？中科院院士道出了原因……