第一章 行业概况
(资料图)
锂行业隶属于有色金属行业中的稀有金属子行业。锂矿经冶炼加工后可制得多种锂盐产品，传统上广泛应用于玻陶、润滑等领域，被称为“工业味精”。作为最轻的金属，锂在金属中比容量最高、得失电子能力强，因此锂又是电池的理想材料，是天生的“能源金属”。如今全球电动化浪潮为锂撑起前所未有的巨大空间，锂产业已成为各国争相发展的新兴朝阳产业。
分种类看，盐湖为储量主体，矿石为供应主体。从存在形式上看，自然界中锂资源主要有盐湖卤水和伟晶岩两种形式存在。细分种类看，伟晶岩型品位较优且工艺成熟。花岗岩伟晶岩型主要包括锂辉石和锂云母，目前市场生产碳酸锂主要使用锂辉石，其工艺已较为成熟；锂云母则更适合用于生产玻璃陶瓷。与锂辉石相比，锂云母主要区别在于：1）锂云母精矿中 Li2O 含量通常为 2．0－3．5％，低于锂辉石精矿的 5．0－6．0％；2）锂云母成分复杂导致提炼难度大，提锂过程中会产生大量的长石粉、钽铌锡精矿、铷、铯等副产品。
黏土型品位较差但采矿成本低。相较锂辉石，黏土型品位仅 0．4％远低于花岗伟晶岩型（1．5％－4％），其主要优势在于便于开采、低剥采比且无需爆破，因此在前端采矿环节成本较低。当前挑战在于黏土提锂未有商业化的先例，面临一定的工艺壁垒、回收率、品质等问题，在当前高涨的锂需求下一些锂黏土提锂项目已 进入可研阶段。
湖相沉积型目前难以有效利用。湖相沉积岩型锂矿一般指产于沉积岩中的、尚不具备独立工业开采具有市场竞争价值的锂矿床。湖相沉积岩型通常锂含量不高、赋存状态不清楚或者往往没有独立矿物而是赋存在黏土矿物晶格中，难以经济有效地开发利用，但由于其资源总量非常大而引起了重视。
盐湖型趋于成熟具有战略意义。盐湖卤水型通常指锂离子浓度达到一定可提取标准的盐湖资源，目前商业化的盐湖大多数为南美易于开发的低镁锂比盐湖，而针对我国高镁锂比盐湖的提取技术正趋于成熟，未来可提取盐湖的类型及范围将不断扩大。全球的富锂盐湖大多存在于湖相沉积的封闭盆地中，以大陆型盐湖为主， 近年来地热型及气田型盐湖也在受到关注。
第二章 商业模式和技术发展
2．1 产业链
锂行业细分子产业链众多。在锂产业链中，上游主要是锂矿的开采，目前主要通过锂矿石和盐湖卤水提锂；中游主要是锂盐产品的生产，初级加工阶段的产品主要包括碳酸锂（最基础锂盐）、氢氧化锂、氯化锂等一次锂盐；进一步加工可制取丁基锂、金属锂等二次或多次锂产品，其中碳酸锂和氢氧化锂按照纯度与化学指标也可以分为工业级和电池级，分别用于工业领域和电池领域；锂下游分布广泛， 主要应用于电池、陶瓷、玻璃、合金、润滑剂、医药、航天及军工等领域。
图 锂产业链
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
锂电池产业链上游为原材料与锂电设备；产业链中游为锂电池制造，将正极、负极、电解液、隔膜加工后形成锂电芯，锂电芯进行模组装配及PACK形成了锂电池包；下游是锂电池应用，主要有新能源汽车、储能、消费电子、电动工具等领域，最后对锂电池进行回收利用。
图 锂电池产业链
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。锂离子在正负极之间迁移，与正、负极材料发生化学反应，将化学能和电能相互转换，实现电荷的转移，从而完成充电与放电的过程。隔膜主要是将正极与负极隔离，防止短路。
（1）锂矿：锂是组成锂电池的核心金属元素。今年以来，锂价格一路狂飙，屡创历史新高，严重挤压了电池生产企业的利润空间。为平抑供应链价格波动，实现核心原材料成本管控，电池企业通过与上游签长单、战略入股、合资建厂、收购等形式加速布局材料端，甚至出现中国企业在全球“抢锂”。
（2）正极材料：是锂电池的关键功能材料，也是锂电池中成本最高的部分，约占40％。所以，锂电池往往以正极材料来命名。常见的正极材料有三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂。当前在动力电池领域，三元材料与磷酸铁锂是最主要的两种正极材料技术路线，前者成本高但续航时间长，后者续航略差但成本低且安全性高。
三元材料由不同比例的镍、钴、锰（铝）元素组成，由于钴是一种资源相对匮乏、供应链脆弱，且市场价格高昂的金属，三元材料正在逐步向高镍化甚至无钴化发展。
（3）负极材料：锂电池负极材料按照所用活性物质，可分为碳基和非碳基两大类。
（4）隔膜：锂电池隔膜是锂电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，也是最晚实现国产化的环节，在动力电池中成本占比约为10％－20％。市场上通用的隔膜材料为聚烯烃隔膜材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），目前市场化的锂电池隔膜材料主要有PE单层、PE多层、PP单层和PP－PE－PP三层。根据工艺上的区别，锂电池隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两种。干法隔膜多用于磷酸铁锂电池，湿法隔膜多用于三元电池。
（5）电解液：电解液由高纯度的有机溶剂、电解质、添加剂等原料按一定比例配制构成。其中，电解质是电解液中成本占比最高的原料，占约40％，六氟磷酸锂是当前市场应用最广泛的锂电池电解质，由于具有较高的溶解度、较好的抗氧化能力、较强的电化学稳定性、与正负极材料匹配度高等特点，被称为目前综合性能最好的锂电池电解质。
2．2 商业模式
图 锂电材料系商业模式
资料来源：OFF week键电网 广发证券发展研究中心
材料企业通过自建或收购锂电池回收企业的方式，布局末端锂电池资源回收，拓展原料供应渠道，提升产品毛利和盈利能力，充善产业键布局，打造材料体系闭环。然而由于缺少对电池终端应用场景的对接，材料企业难以保证获取回收资源的渠道。
动力锂电池回收在我国尚处于起步阶段，市场规范、回收网络建设、回收效率等方面尚有不足之处。目前国内的退役锂电池回收尚以小作坊为主，回收规模较小，工艺水平不健全，资源回收效率较低；且存在资质不全的企业参与，安全和环保隐患较大。
借鉴海外发达国家的锂电回收发展可以发现，未来国内锂电池回收主要有三种主流商业模式：
（1）以动力电池（材料）生产商为主的回收模式：此种模式下可通过电动汽车生产商和电池租赁企业的经营服务网络，以逆向物流的方式回收。但也面临单个企业回收实力有限，回收渠道小、资金周转困难等难题。
（2） 行业联盟：行业联盟由行业内的动力电池生产商、电动汽车生产商或电池租赁公司组成，回收流程为动力电池回收组织利用其成员企业的销售服务网络改建为回收网络，在回收集中后，统一运回专业的回收处理中心进行回收再利用。该模式的主要特点是影响力强、覆盖范围广、模式简单，但对合作一致性要求较高。
（3） 第三方回收：第三方企业需要独自构建回收网络和相关物流体系，负责回收委托企业售后市场产生的废旧动力锂电池，之后统一进行回收处理。
表 锂矿指数 850543．SI主营结构（单位：万元）
资料来源：资产信息网 千际投行 Wind
表 锂电池指数 884039．WI主营结构（单位：万元）
资料来源：资产信息网 千际投行 Wind
2．3 技术发展
矿石提锂技术
锂辉石提锂已较成熟，云母提锂贡献新增长。锂辉石提锂技术较为成熟，主要采 用硫酸焙烧法，短期内进步空间不大，难以解决成本高、环境污染较大等问题。与锂辉石相比，锂云母在提取过程中主要面临杂质较多的问题。我国江西省宜春市拥有全球最大的锂云母矿，具有“亚洲锂都”的美誉。目前宜春地区的企业多采用硫酸盐焙烧法进行云母提锂。新能源革命下锂需求日益高涨，锂云母将成为我国锂资源供应的重要补充。
盐湖提锂技术
盐湖禀赋不同，提锂技术不同。根据盐湖卤水的资源禀赋，可将盐湖提锂技术分为高镁锂比盐湖提锂技术和低镁锂比盐湖提锂技术。目前已被工业化生产的盐湖大都是低镁锂比盐湖（镁锂比低于 8），包括沉淀法和太阳池法，其中沉淀法多应用于南美盐湖。而高镁锂比盐湖提锂技术正在趋于成熟，我国正积极探索高镁锂比盐湖的提取方法，目前比较成功的提锂方法有吸附法、膜法、萃取法、煅烧浸取法以及电渗析法等。
（1）沉淀法：将卤水在太阳下晾晒使其自然蒸发浓缩，经去除硼、钙、镁等杂质后，在母液中加入沉淀剂或盐析剂使锂以沉淀物的形式分离。沉淀法在工业上应用较早，工艺成熟可靠、生产成本低，但不适用高镁锂比的盐湖。
（2）太阳池法：利用地区低温气候得到高锂混盐卤水（锂接近饱和点），再经太阳池技术蒸发、升温得到富锂混盐和芒硝等沉淀。目前该方法已被西藏扎布耶锂业高科技有限公司于扎布耶盐湖使用。虽然该方法已经实现工业化生产，但对资源赋 存和当地自然条件要求苛刻，目前在中国藏北阿里地区和阿根廷部分地区已经沿用此方法。
（3）吸附法：通过对锂有选择性的吸附剂吸附卤水中的锂，再用淡水解吸与其他杂质分离并富集，再通过小型盐田浓缩后化学沉淀锂。吸附法是一种从环境和适用性 角度具有较大优势的锂提取技术，尤其是针对低品位的高镁锂比卤水和海水提锂。该方法的难点在于开发性能优异的吸附剂，现阶段吸附剂主要分锰系、钛系离子 筛和铝系吸附剂。
（4）膜法：多在工业试验阶段，利用多种类型的滤膜，逐步将卤水中杂质成分分离， 并富集浓缩锂后化学沉淀锂。优点是对卤水的适应性强，工艺简单、锂的回收率 高、选择性好，对环境的影响小；难点在于研发高选择性、低能耗和良好循环性 能的滤膜。
（5）萃取法：通过有机溶剂萃取锂实现锂与其他杂质成分的分离和浓缩，高浓度反萃液进一步生产各种锂盐。优点是可以处理高镁锂比卤水，且易于工业化，但对萃取设备的较高要求，研究投入大导致该技术尚未成熟。萃取法使用的萃取剂包括有机溶剂和离子液体，有机溶剂萃取选择性高但易腐蚀、污染环境；离子液体绿色环保但是萃取剂制取复杂。
（6）煅烧法：通过对提硼后的卤水浓缩干燥、煅烧分解为氧化镁，接着用水溶出氧化镁中的可溶性锂盐，再沉淀出碳酸锂产品。煅烧浸取法生产工艺是青海中信国安科技发展有限公司自行开发的盐田老卤工艺，主要针对高锂含量、高镁锂比盐湖，易于工业化，但能耗大、腐蚀性强、环境影响大、成本高。
（7）电渗析法：在外加直流电场的作用下，固态或液态离子交换膜对水中离子具有选择性，使水中的一部分离子透过交换膜转移到另一部分水中，从而达到分离镁、浓缩锂的目的。其优势在于可处理高镁锂比盐湖、效率高；难点在于开发具有优选择性、高锂容量和高稳定性的锂捕获材料。
与矿石提锂相比，当前盐湖提锂主要表现为生产成本低，但生产周期长，产能保障差。我们认为随着技术发展及成熟，未来盐湖提锂的发展方向为：
（1）开采范围不断扩大：通过膜、吸附剂、萃取、电渗析等技术实现过去不具备经济性的低浓度、高镁锂比盐湖卤水的开发利用。
（2）产能保障不断提升：目前盐湖提锂主要采用浓缩沉淀法，故受天气和自然环境等要素的影响，未来随着新兴技术的发展受外部环境限制度将降低。
（3）生产周期不断缩短：采用新兴技术，在富集、分离和浓缩等环节不断优化改进，利用连续工业化生产来提高效率。
我国盐湖提锂不断优化，成本下行具备经济价值。我国盐湖提锂发展初期，技术 不太成熟导致成本过高，生产不具备经济价值。据 SMM 调研，随着技术的不断 升级与工艺的优化，当前新兴的高镁锂比盐湖提锂技术成本已基本不超过 4 万元 ／吨 LCE，相较矿石提锂成本不具有劣势，我们预计随着技术的继续完善与产量规 模的扩大盐湖提锂成本仍有望下行。
规模尚小，利用率不足。据 SMM，2019 年我国主要盐湖产量约 4．5 万吨 LCE，行业平均产能利用率仅为52％，主因是当时锂行业景气低迷，且大量项目处于建设期或刚刚投产，产能均未能有效释放。
黏土提锂技术
黏土提锂工艺由赋存状态决定。锂的赋存状态是决定黏土提锂工艺的关键因素， 黏土型锂矿的主要物质组成、化学成分决定了后续提取工艺甚至是净化除杂过程。分类型看，碳酸盐黏土型锂矿主要采用焙烧后硫酸浸出；火山岩黏土型锂矿可采用直接浸出法、助剂焙烧法和氯化硫化法；贾达尔型锂矿可采用多级破碎和湿式闭路重选洗涤后浓硫酸浸出的方法。
黏土提锂具有综合优势，开发前景良好。黏土提锂在速度上类似矿石提锂所需时间短，而成本又类似于卤水提锂处于较低范围。此前由于下游需求规模较小，锂辉石及盐湖率先产业化满足供给而轻视了品位较低的锂黏土。在新能源汽车的带动下锂需求快速爆发，锂黏土因为自身提锂技术的进步及较大的资源储量受到重视，具备良好的开发前景。
2．4 政策监管
我国的碳酸锂行业政策主要由国家发改委等部位通过鼓励地方、外资和相关行业进行产业投资及产业结构调整。例如，在《西部地区鼓励类产业目录（2020年本）》中，国家发改委鼓励云南、青海等地发展碳酸锂产业。同时，由于碳酸锂目前的主要应用方向在动力电池领域，相关产业的政策也会对其找出一定程度的影响。
表 国家层面有关碳酸锂政策解读
资料来源：资产信息网 千际投行 Wind
动力锂电池电池的相关概念在“十三五”规划中开始被提及，纲要提及重点突破动力电池的关键技术；而在 “十四五”规划中转变为突破新能源汽车高安全动力电池关键技术。从“重点突破”到“突破”可以看出，国家对动力电池行业的政策支持力度明显减弱。
储能电池相关概念在“十二五”规划中就被提及，其政策力度经历了从 “增强”到“大力推进”到“加速”的演变，政策关注点也越来越全面，在“十四五”纲要中，对整体的储能产业和储能应用能力都做出了规划。
表 国家层面有关锂电池行业政策解读
资料来源：资产信息网 千际投行 Wind
