新能源|碳酸锂涨价的冰山之下,还藏着一座氢氧化锂冰川( 二 )


新能源|碳酸锂涨价的冰山之下,还藏着一座氢氧化锂冰川
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这种变化同样影响到磷酸铁锂和三元电池的核心原材料碳酸锂和氢氧化锂上 。 
最明显不过的变化在于价格,在需求景气的前提下,二者价格大幅飙升 。
根据上海有色数据显示,3月7日,碳酸锂价格上涨至49.7万/吨,氢氧化锂价格上升至45.95万/吨,而二者的2021年初价格还不足10万/吨,仅一年时间,涨幅接近4倍 。 
通过对于二者的价格走势的进一步观察,还可以得出这一结论:过去碳酸锂和氢氧化锂的价格一直处于交替领先的局面 。2021年,在磷酸铁锂电池需求大幅上升的背景下,碳酸锂相对氢氧化锂出现了明显的溢价 。
新能源|碳酸锂涨价的冰山之下,还藏着一座氢氧化锂冰川
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需求高企价格上升的逻辑看似理所当然,但当我们深入到制造环节,却可以探索到深藏在价格冰山之下的更多因素 。
02、冰山之下氢氧化锂和碳酸锂类似,都是锂的化合物,是生产正极材料的锂源,处于锂产业链的中游冶炼加工环节 。
目前碳酸锂主要用在生产磷酸铁锂和三元材料中的中低镍正极材料上(NCM 111、523以及部分622),而氢氧化锂主要用于生产三元材料中的高镍正极材料(部分 NCM622,全部的NCM811、90505以及NCA) 。
可能很多朋友会进一步发出疑问,为什么碳酸锂不能用在高镍正极材料呢?
我们深入到工艺流程时发现,在将锂盐与三元前驱体颗粒混合烧结时,需要锂盐呈熔融液态 。液体的优异流动性可以使锂盐与三元前驱体颗粒均匀混合,从而使烧结出的正极材料具有较为优异的电化学性能 。
然而,高镍三元材料的烧结温度不宜过高 。无水氢氧化锂的熔点约为 462℃,单水氢氧化锂的熔点约为 470℃,而碳酸锂的熔点高达 723℃ 。 
显而易见,氢氧化锂熔点和三元材料的烧结温度更加匹配,而碳酸锂则熔点过高 。生产条件要求高镍三元材料只能使用氢氧化锂作为锂源 。
除了下游的应用外,碳酸锂和氢氧化锂的生产过程同样存在着千丝万缕的联系 。
生产碳酸锂目前被广泛应用的工业方法是硫酸法,通过硫酸与锂辉石反应得到硫酸锂,在硫酸锂溶液中加入碳酸钠即可得到碳酸锂,加入氢氧化钙或氢氧化钠生产出氢氧化锂 。 
氢氧化锂还可通过采用一步苛化法生产氢氧化锂 。
赣锋锂业(002460.SZ)和天齐锂业(002466.SZ)均采用硫酸锂苛化法 。此方法具备成本低、工艺成熟、生产流程短、能耗低、物料流通量小等优点,是全球生产氢氧化锂的主流工艺 。 
生产碳酸锂和氢氧化锂的原材料同样都是以锂矿石为主,辅料为硫酸、纯碱等 。
(盐湖提锂方面:制备锂盐主要采用太阳池法,先生产出粗制碳酸锂,然后苛化制备氢氧化锂,此工艺相对比较成熟,但是需要较高的资源禀赋,盐湖中高浓度的锂离子和低浓度的镁元素 。)
据业内人士测算,生产一吨碳酸锂需要8吨6%品位的锂辉石、1.7吨纯碱、2.4吨硫酸、7.2吨动力煤、3000KWh电力,折旧和人工分别为6000元/吨和350元/吨 。
而生产一吨氢氧化锂需要7吨 6%品位的锂辉石、0.1吨纯碱、2.05吨硫酸、1.33吨烧碱、0.87吨碳酸钙、2.6吨动力煤、3067.4KWh 电力,折旧和人工分别为6000元/吨和350元/吨 。

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