近段時(shí)間,國內(nèi)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈程度遠(yuǎn)超想象,各大車企與省市相繼出臺(tái)惠民購車政策。燃油車型大幅降價(jià)也波及新能源領(lǐng)域,寧德時(shí)代的“鋰礦返利”開啟了新一輪競(jìng)賽。面對(duì)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有市場(chǎng)價(jià)的碳酸鋰原材料,以及三年供貨合同,寧德時(shí)代這種動(dòng)力電池降價(jià)保價(jià)將成為未來上游企業(yè)爭(zhēng)奪主機(jī)廠客戶的重要手段。但是僅憑少數(shù)頭部企業(yè)去穩(wěn)定鋰礦價(jià)格是很難做到的,只有將碳酸鋰原材料開采成本問題解決,才能讓新能源汽車價(jià)格親民化成為可能。

圖源:半島都市報(bào)
在今年3月8日,世界首個(gè)海水提鋰項(xiàng)目在我國山東青島落地,預(yù)計(jì)今年年底開始正式啟動(dòng),為上游企業(yè)提供除現(xiàn)有鋰礦外另一原料采集新途徑。這次提供海水提鋰技術(shù)的是我國禮思(上海)科技公司,
其自主研發(fā)“吸脫附、濃縮除雜、結(jié)晶沉鋰”工序,只需4小時(shí)就可產(chǎn)出電池級(jí)碳酸鋰。禮思自研的整套工藝,可將電池級(jí)碳酸鋰成本控制在3.5萬-5萬元/噸,是寧德時(shí)代“鋰礦返利”20萬元/噸價(jià)格的四分之一,原料價(jià)格大幅降低。
提鋰流程 圖源:禮思官網(wǎng)整套生產(chǎn)制備工藝綠色環(huán)保,可部署在我國東部沿海省份,也可在我國西部青海與西藏進(jìn)行高原湖泊鹵水提鋰工作,為西部開發(fā)做出貢獻(xiàn)。我國之所以能成為全球首個(gè)能在湖泊與海水提鋰的國家,離不開像禮思這樣的優(yōu)秀科技企業(yè)努力攻關(guān),同樣也有院??蒲泄ぷ髡咄黄萍夹g(shù)難關(guān)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)作為支持。
早在2018年,我國南京大學(xué)的多位教授在國際期刊上發(fā)表題為“Lithium metal Extraction from Seawater”的研究報(bào)告,利用太陽能對(duì)海水進(jìn)行電解提取金屬鋰。研究團(tuán)隊(duì)用鋰超離子導(dǎo)體(NASICON) 型固態(tài)電解質(zhì)用作鋰離子選擇性膜LAGP,電解池陰極側(cè)為LiClO4 -碳酸亞丙酯,陽極側(cè)為海水。

陽光照射太陽能電池板進(jìn)行發(fā)電,海水中的陽離子開始向LAGP移動(dòng),鋰離子被送到陰極,在銅箔上被還原成金屬鋰。在進(jìn)行試驗(yàn)后,研究人員通過X射線等儀器觀測(cè),發(fā)現(xiàn)金屬鋰在提取程序后沉積在銅箔上,這證明了海水提鋰的可行性,為今后可再生能源海水提鋰鋪平了道路。雖然海水/鹽水提鋰技術(shù)取得了突破,但我國研究人員發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術(shù)需要額外能量消耗來富集溶液中的鋰,材料與能源需要一定的成本。
為此清華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)利用具有定向液體傳輸能力的復(fù)合非對(duì)稱織造布(CAN),開發(fā)出一種自驅(qū)動(dòng)提鋰方法。CAN由一層含有鋰離子篩選顆粒的疏水纖維層和一層親水纖維層構(gòu)成,海水或其他含有離子的液體通過疏水層將鋰離子吸收,剩余離子同液體從親水層通過。
實(shí)驗(yàn)表明,每提取1mg鋰離子只需消耗1.631j。而且CAN對(duì)鋰離子吸附力強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)秀,使用壽命長還易回收,這為大規(guī)模鹽湖或海水提鋰降低成本與能耗奠定了基礎(chǔ)。
這項(xiàng)研究成果于2022年9月發(fā)表在國際研究期刊Matter上,題為“Self-driven lithium extraction by liquid transport nonwoven”。
海洋擁有2300億噸鋰 開發(fā)潛力巨大相信通過我國優(yōu)秀科研高校與企業(yè)的共同努力下,海洋中2300億噸鋰會(huì)被合理科學(xué)提煉出來,讓新能源汽車成本不斷降低,實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展!