鋰輝石是一種硬石礦。一般含有1%左右的氧化鋰。只有澳大利亞西澳Greenbushes的礦是特例，氧化鋰含量4%左右。所以目前只有Greenbushes的鋰輝石礦在開采，其它礦成本較高或尚未開發(fā)或停產(chǎn)。最近幾個月，碳酸鋰價格猛漲，含氧化鋰1%的鋰輝石礦也開始變得有開采價值了。這些礦主要在澳大利亞的西澳州和加拿大的魁北克省。中國也有幾個礦。

柴達(dá)木盆地的鹽湖

　　鹽湖鹵水一般鋰含量在0.6%到0.8%之間，都在大陸鹽湖中。海水中的鋰含量太低，沒有開采價值。鋰鹽湖主要分布在智利、阿根廷和玻利維亞交界處的一個三角地帶（也叫鋰三角），以及中國的青海和西藏。

　　四、如何從礦石中提取鋰

　　鹽湖鹵水的鋰已經(jīng)在鹵水里面，但濃度還是太低，需要濃縮才能提取。好在鹵水一般都在干燥多風(fēng)的高原。可以把鹵水抽進(jìn)鹽池里，靠太陽曬，大風(fēng)吹來濃縮。鋰一般濃縮到2%左右就可以加工。通常的辦法就是加入蘇打（碳酸鈉），和濃縮過鹵水中的氯化鋰反應(yīng)就形成了碳酸鋰和食鹽。碳酸鋰溶解度很低，就成了固體，這個過程叫作沉鋰。沉出來的粗碳酸鋰就可以進(jìn)一步加工提純成電池級的碳酸鋰或者氫氧化鋰了。

　　鋰輝石礦在礦脈中，需要爆破開采，就像采石頭是一個樣。但原礦含量不高，需要破碎后提取精礦。通常的做法是重選和浮選。重選就是弄一種液體，比如比重是2.8，把破碎了的礦石放進(jìn)去，比2.8輕的就上浮，種的下沉。含鋰的鋰輝石比較重，就下沉。石英等比較輕的就上漂，于是就分開來了。重選適合于粗顆粒。有些鋰輝石礦晶粒很小，需要磨得更細(xì)才能跟雜質(zhì)分開。這樣的顆粒不能重選，要浮選。浮選的原理很簡單，就像家里煮肉，上面漂浮的血雜質(zhì)就是粘在氣泡上漂上來的。選礦一樣，就是加了藥劑，使得有用的東西容易粘在氣泡上，雜質(zhì)留在水里?；蛘叻粗＿@樣把細(xì)礦放進(jìn)水中，往里吹氣泡就把礦石浮選上來。選好的精礦，一般含氧化鋰5%到6%。

　　鋰輝石中的鋰在晶格里面，鋰輝石是頑石，酸堿不侵。可是把鋰輝石放到窯爐里加熱到1000多度，鋰輝石就會改變晶體結(jié)構(gòu)，體積膨脹而松散，就像爆米花一樣。燒過的料加了硫酸加熱到250度就跟晶體中的鋰就形成硫酸鋰。硫酸鋰溶于水，把燒過的酸化了的料放入水中，硫酸鋰就溶入水，而其它雜質(zhì)就會留在固渣里。進(jìn)行過濾，就可得到硫酸鋰溶液。就像泡茶水是一個道理。把蘇打加入硫酸鋰溶液反應(yīng)，就可成為碳酸鋰和硫酸鈉。碳酸鋰溶解度很低，沉出固體，硫酸鈉則留在溶液里。

　　鹽湖鋰鹵水儲量豐富，又加上在曬鹽的時候可以提取鉀肥，總算下來比較便宜。但鹽湖在邊遠(yuǎn)地區(qū)，建廠和運行都十分困難。而且鹵水中的雜質(zhì)比較多，特別是鎂含量很高，技術(shù)上比較困難。南美鹽湖提鋰的幾大公司，靠著價格優(yōu)勢，幾十年來技術(shù)沒有進(jìn)步，生產(chǎn)出來的碳酸鋰不夠電池級的水平。而中國的鹽湖則含鎂過高，分離困難。生產(chǎn)很不容易，產(chǎn)量和質(zhì)量都存在著許多問題。新的鹵水項目初投資大，時間廠。而且鹽湖鹵水提鋰靠天吃飯，一場大雨就可把鹽池稀釋而影響產(chǎn)量。這就給礦石提鋰留下了空間。目前世界上絕大多數(shù)的高端正極材料都是用鋰輝石礦中提取的碳酸鋰和氫氧化鋰來制造的。

　　五、鋰的供應(yīng)取決于投資、技術(shù)資源和時間

　　繞了一大圈，我們言歸正傳，回來看看特斯拉的Gigafactory。50GW.h的產(chǎn)量，有35GW.h自產(chǎn)，還有15GW.h只是組裝。不論是自產(chǎn)還是組裝，原材料都需要鋰。我估算了一下，要生產(chǎn)50GW.h電池，鋰的耗量大約三萬兩千五百噸碳酸鋰當(dāng)量。相當(dāng)于兩個目前最大的電池級生產(chǎn)線。

特斯拉超級電池工廠Gigafactory

　　特斯拉的美夢是通過大規(guī)模生產(chǎn)降低電池的生產(chǎn)成本。要是特斯拉的美夢成真，再加上其它汽車公司和電池公司的需求，鋰材料的需求增量翻倍不是問題。問題是哪來這么高質(zhì)量又便宜的鋰材料。我相信特斯拉也意識到了這一點，他們在積極跟各大生產(chǎn)商進(jìn)行接觸尋求貨源。但特斯拉不會有精力直接進(jìn)行原材料生產(chǎn)投資。

　　碳酸鋰和氫氧化鋰的生產(chǎn)不便宜。過去幾年來，電池級鋰材料生產(chǎn)廠商的利潤非常薄，再要求降價以降低電池價格已經(jīng)沒有了空間。好在鋰材料在整個電池鏈中的成本份額不高，特斯拉電池的降價只能靠規(guī)模化和降低其它原材料的進(jìn)價。

　　即使高價格可以接受，原材料的供應(yīng)也不是那么容易滿足。問題不是鋰的資源。從目前探明的鋰儲量來看，完全可以支持鋰需求的大規(guī)模增長。問題在于投資、技術(shù)資源和時間。

　　首先看看投資。自2010年以來，在鋰原材料的投資大約15億美元。除了中國之外，世界上有數(shù)家公司進(jìn)行可行性研究，至今大多還處在講故事階段。只有三個項目進(jìn)入了實施階段：澳大利亞西澳銀河鋰業(yè)的江蘇碳酸鋰項目（現(xiàn)在天齊鋰業(yè)擁有）和加拿大魁北克省的魁北克鋰業(yè)（后來為RB Energy）都是鋰輝石提鋰。第三個是鹽湖提鋰，也就是澳大利亞布里斯班的Orocobre在阿根廷的Juluy省的鹽湖項目。三個項目中，只有銀河鋰業(yè)成功大批量生產(chǎn)了電池級產(chǎn)品。RB Energy魁北克鋰業(yè)2014年六月開始出產(chǎn)品到同年九月停產(chǎn)倒閉，只生產(chǎn)了100來噸產(chǎn)品，無一達(dá)到電池級指標(biāo)。Orocobre的項目從2015年四月開始生產(chǎn)，到2015年十月總共生產(chǎn)了不足1000噸產(chǎn)品，電池級產(chǎn)品寥寥。目前還在艱難地爬升階段，生死未卜。

　　除了銀河資源的碳酸鋰項目，這十?dāng)?shù)億美元的投資打了水漂。這嚴(yán)重的影響了電池原材料方面的投資熱情。這就造成了目前碳酸鋰和氫氧化鋰的漲價。漲價為生產(chǎn)廠商增加了利潤，也增加了進(jìn)一步投資的動力。