鄭綿平院士
鄭綿平,鹽湖學家和礦床學家,中國工程院院士,中國鹽湖科學研究及礦產開發的奠基人和開拓者之一。現任自然資源部鹽湖資源與環境重點實驗室主任,國際鹽湖學會主席,主要研究方向為鹽類礦產地質和鹽湖綜合資源。
隨著世界範圍引發的能源危機和環境汙染加劇,新能源電動車乃至電動航空和移動儲能設備等的迅速發展,鋰在電池行業消費量從21世紀開始快速上升,尤其 2015年以來,電動車產業迅猛發展,大力促進了鋰的消費,至2018年,全球電池行業鋰消費佔比已增長至65%,達到了32萬 t碳酸鋰當量(LCE),其餘行業鋰消費量佔35%,僅有11.9萬 tLCE。
預計全球鋰資源需求量將保持15%~20%快速增長,鋰資源的供給將是鋰電產業持續發展的關鍵之一。
相關研究團隊依據採用物質分析方法,預測了未來全球總的鋰資源(自然鋰礦產資源和城市鋰礦產資源)的增長態勢。
若按照目前已知鋰自然礦產儲量1700萬 t(以下鋰儲量、資源量均以金屬鋰計算),假定無新增且鋰的回收利用率可達100%,則鋰自然礦產儲量至少需要提高1倍,即增長至3300萬 t才能滿足全球2080年以來對鋰資源的需求。
從中長期來看,二次資源(鋰城市礦產利用)將發揮越來越重要作用。
全球鋰自然資源,除已知鋰儲量3000萬 t外,資源量可達8000萬 t,後者為前者2.7倍。此外,全球還有待查明的巨量鋰潛在資源,包括含鋰鹽湖、偉晶巖和含鋰深部滷水、油田水、地熱水和黏土等,以及待開拓的其他類型鋰礦產。
上述全球鋰資源量和潛在資源,隨著市場需求和科技發展,只要投入調查和工程量,將可能成為可開發的鋰儲量。
如阿根廷廣布的鹽湖等,由於當地政府採取對外開放的探礦政策,2006年鋰儲量僅有20萬 t,至2018年猛增到640萬 t,增長了32倍。
又如美國,曾經是偉晶巖和鹽湖鋰資源儲量較少的國家,經多年調研,相繼開發出鋰蒙脫石(黏土型)、地熱水、油田水等鋰資源,而使美國在2005年鋰儲量3.8萬 t,資源量76萬 t,至2017年鋰資源量達690萬 t,而2020年公布的鋰儲量達63萬 t。
經多年地質調查,中國已在青藏高原鹽湖和新疆、四川等地偉晶巖型發現和評價一批鋰資源和儲量,截至2015年,已獲鋰儲量約350萬 t,資源量約600萬 t,近年來由於中國地礦科技的進展,特別是近十餘年來,相繼在柴達木油田水、川東深部滷水、青藏高原-川東偉晶巖、西藏地熱水及黔滇黏土等有大批鋰資源的發現,經過多年科技攻關,破解了柴達木鹽湖滷水Mg/Li特高的世界性難題,在2017年達到了年產3.5萬 t規模LCE。
以上說明,全球自然鋰資源具有巨大遠景,加之氫電池也是未來新能源汽車和儲能另一潛力巨大資源,從而構成「三類資源」(全球自然鋰資源、城市鋰資源和氫能資源),支持未來全球新能源汽車和儲能等發展所需資源是可以期待的。
為了實現經濟開發利用,無論是自然鋰資源、城市鋰資源,還是氫能資源,都存在其各自需要解決的關鍵科學技術難題和某些管理體制的制約。
鋰資源發展的每一次進步既同相關國家管理與政策有關,更同科技進步密不可分。
為了攻克上述鹽類新能資源關鍵科技瓶頸,使中國在新能源鋰電資源領域進入世界前列,亟需進一步完善相關管理機制政策,實行產學研政有效聯合,推進跨部門多學科結合,協同創新,開源節流,以期為中國和全球鋰電產業大發展提供資源保障。
本文發表於《科技導報》第15期,歡迎訂閱查看。
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