鋰初創公司看好未來需求高漲
在全球邁向電動化的過程中,鋰需求將會增加。鋰是電動汽車和手機等產品所使用電池的關鍵成分,預計未來十年,鋰需求將加速增長。
爲了滿足這項需求,一批新的初創企業正在研究生產這種貴重金屬的新方法,並有望發現尚未開發的鋰資源。同時,他們也在克服嚴峻的經濟形勢,在當前的不景氣市況中推進自己的技術。
直接鋰提取(DLE)技術是一種從地表或地下的滷水中回收鋰的創新方法。目前有多種提鋰技術,從用顆粒吸附到使用薄膜進行選擇性過濾,不一而足。雖然初創公司多年來一直在研究DLE,但直到最近,這項技術才逐漸成熟,形成了對現有提取方法的競爭之勢。
彭博新能源財經(BloombergNEF)的金屬與採礦專家 Sung Choi說:“目前,這項技術正處於商業化的邊緣。”
即便如此,大多數初創公司仍在實驗室或試點層面開展業務,反映出了要在行業佔據一席之地的任重而道遠。傳統上,鋰是從露天蒸發池的滷水中提取,或直接從岩石中開採。阿根廷和智利等國一直是鋰生產大國,美國進口的大部分鋰都來自這兩國,因爲它們的鋰資源較爲集中。(澳大利亞是世界上最大的鋰生產國。)
目前鋰的年需求量約爲100萬噸,彭博新能源財經預測,到2030年,鋰的年需求量將達到300萬噸,2050年將超過600萬噸。由於電動汽車銷量放緩等原因,目前鋰已經供過於求,這意味着通過傳統方法生產的鋰將足以滿足中短期需求。“但要滿足能源轉型帶來的長期需求,還需要創新。”Choi 說。
直到最近,大多數DLE技術還基本上依賴於能夠吸附氯化鋰的固體材料,氯化鋰精煉後將用於生產電池。這些方法只能回收少量的鋰金屬,而且有些材料還會吸附化學結構類似的無用物質,如鎂。
一些新成立的初創公司表示,他們已經克服了這種技術難題,採用了新的DLE技術來捕獲鋰,而且只捕獲鋰。雖然成本依然偏高,但這些公司認爲,它們可以在鋰市場上競爭,因爲與傳統方法相比,它們的水和資源使用量較少,而且可以處理鋰濃度較低的低品質滷水。DLE 初創公司認爲,他們的技術可以開闢新的市場,實現鋰供應鏈的多樣化。
SpecifX就是其中之一。該公司由加州大學洛杉磯分校教授大衛·賈斯比(David Jassby)共同創辦,開發出一種膜材料,利用電場使離子移動,只允許鋰穿“門”而過。賈斯比說,雖然北美的滷水對於鋰的提取通常“更具挑戰性”,但SpecifX的方法大有用武之地。
除了能從低濃度滷水中提鋰,DLE與硬巖開採和大規模蒸發池等傳統生產方法相比還有一個潛在優勢:對環境的影響。受到力拓(Rio Tinto)支持的ElectraLith的首席執行官查爾斯·麥吉爾(Charles McGill)說,膜分離技術是“鋰提取的聖盃”,因爲它不需要使用水和化學品。這家總部位於墨爾本的公司也在開發一種使用濾膜的DLE方法。
相比之下,傳統採礦技術耗水量大得驚人,每生產一噸鋰需耗水50萬加侖(18.93萬升)。像智利這樣的乾旱國家已經開始限制鋰礦開採的用水量,鼓勵礦商採用DLE技術。一些礦業公司已經承諾減少用水量,並減少對傳統滷水提取方法的依賴。例如,世界頭號鋰生產商Albemarle已承諾到 2030 年將淡水使用強度降低25%,世界第二大鋰生產商SQM正處於選擇DLE 技術進行部署的階段。
不只是濾膜DLE法在着力消除鋰生產對環境的影響。總部位於普林斯頓的初創公司PureLi通過蒸發方式生產鋰,但它的方法避免了將滷水的水分散發到大氣當中。該公司將液體流經一根帶有特殊塗層的纖維,將鋰與滷水的其他部分區分開來,同時將水收集起來。氯化鋰向纖維的一端移動得更快、更遠,而其他物質則會停頓下來或結晶。普林斯頓大學研究員任智勇(Zhiyong Jason Ren)領導了這項工作,他將其稱爲“冰糖法”。
除了技術上的挑戰外,從經濟角度看,要讓DLE技術站穩腳跟也存在困難。在2023年價格暴跌之後,如今鋰價已變得便宜,而且供應充足。電池級氫氧化鋰的價格最高時曾達到過每公噸8萬美元,2024年4月在美國和歐洲市場已跌至1.4萬美元。
鋰價暴跌令投資者感到不安,也爲業內初創公司創造了充滿挑戰的融資環境。更嚴峻的挑戰是,用DLE法生產鋰的成本仍然高於傳統的蒸發池技術,儘管在某些情況下,DLE成本與硬巖開採相當。但行業倡導者表示,緊盯着當前的供過於求有些目光短淺,生產商當下應進行投資並強化新方法,爲滿足未來需求做好準備。
“明智的做法是,在資源獲取成本相對較低時進行投資,並在三至五年內把產能建立起來,”由比爾·蓋茨的突破能源風險投資公司(Breakthrough Energy Ventures)支持的DLE領域最大的公司之一Lilac Solutions Inc.的首席執行官雷夫·蘇利(Raef Sully)表示。(彭博新聞社母公司彭博有限合夥企業的創始人兼大股東邁克爾·布隆伯格是突破能源風險投資公司的投資者。)
Lilac Solutions已完成了四個試點項目和兩個示範工廠,並籌集了3億多美元,用於將其使用陶瓷顆粒吸附鋰的DLE技術商業化。目前,該公司正在猶他州大鹽湖建造一座5000噸級的工廠,預計將於2026年底建成。蘇利說,工廠建成後,將成爲北美洲最大的DLE生產設施。
有些人對Lilac以及整個DLE技術能否生產出具有成本效益的鋰表示懷疑。賣空者曾在2022年就這家初創公司的技術發佈報告,稱此方法不可行,但該公司反駁了其說法。
“投資者仍然沒有證據證明Lilac的DLE技術在規模上可行,如果可行,那成本又是多少,”J Capital Research在報告中稱,“如果DLE技術可行,提取介質的‘循環’次數將成爲關鍵的成本驅動因素。如果介質只能循環使用幾百次,那麼成本可能會高得令人卻步。”
蘇利說,在實驗室測試、試生產和更大規模的演示中,鋰的回收率始終處於較高水平,用於提取鋰的陶瓷顆粒已經循環使用了數千次。
他認爲,猶他州工廠的竣工有望爲DLE技術增添信心。“人們的懷疑很有道理,”他說,“我認爲,對於大公司來說,如果沒有親眼看到,讓他們來了就直接使用我們的技術,還是會有些猶豫的。”
本文源自:金融界