“白色黄金”锂的绿色化难题

如果仅增加锂产量，不解决其开发加工中的资源、生态、环境和社会问题，或将抵消它为能源转型带来的好处。

▲玻利维亚的乌尤尼盐滩，从盐壳下的盐水池中可以收集锂。由于锂离子电池广被泛用于制造电动汽车，中国开始加速开发国内锂矿。图片来源: Alamy

在全球能源转型的背景下，作为动力电池不可替代的重要材料，锂化合物（以碳酸锂和氢氧化锂为代表）价格从2021年开始一路飙升。当年1月，电池级碳酸锂还是大约4-6万元/吨，到2022年底，上涨到了50多万元/吨，增长了近10倍。

诱人的经济利益，催生了国内锂原料开发热潮，这其中最典型的就是江西宜春的锂矿开发热。2008年就提出打造“亚洲锂都”的宜春迫切地想要抓住这波契机，然而不规范的开采加工活动，造成了突发环境污染事件和周边生态环境破坏。

今年2月，多个部委工作组到江西省宜春市调研督导，叫停失控的锂矿开采加工活动。两个月之后，自然资源部批准了位于四川和青海的两处锂矿项目。一方面整治开采加工乱象，另一方面加快国内锂原料开发力度，显示中国的锂原料开发利用进入增速提质阶段。

得益于中国在动力电池出货量上的绝对优势，中国已成为全球最大锂化合物供给国。但在上游——如锂矿和盐湖等锂原料上，中国目前供应不足，依赖于进口。为补足供应缺口，中国势必要确保锂原料的稳步开发、加工和贸易。

日益严峻的竞争和地缘政治环境正在给中国锂资源企业带来新挑战。欧盟和美国陆续立法，提升锂等关键材料本土供应链的自主性和国际竞争力。为夯实产业优势和提升市场信任，中国企业更需要重视锂原料开发加工的环境、资源和社会影响，确保产业链的绿色低碳。

“白色黄金”

低碳转型技术需要多种稀有金属和稀土元素，它们也被称为“转型金属”或者“关键矿产”。这些矿产性能重要且独特，由于地理分布集中，安全供应存在风险，是当前国家间资源博弈的重点，具有战略意义。锂便是其中之一。

本来主要应用于传统工业例如陶瓷和玻璃中的白色金属锂，近年来在动力电池、电子消费品和储能系统中找到了新的应用场景。锂被应用于动力电池的正负极材料、电解液等重要组件中。由于短期内没有经济可行的替代品，故伴随着电动汽车产业近年的爆发式增长，锂的产量和需求被推至新高，成为名副其实的“白色黄金”。

▲制图：中外对话

2021年，全球锂产量首次超过10万吨，其中74%用于电池。根据国际能源署在2022年的预测，锂资源需求量将在未来20年持续攀升，到2040年总需求量预计为2020年的40多倍，增幅远超其他金属。

中国是全球最大的锂原料进口和精炼市场，约65%的锂原料依赖于进口，经加工后主要提供给电池制造商。这意味着，中国作为全球锂资源供应枢纽，为全球清洁能源转型提供支撑和动力。同时，中国自身也依赖于锂的安全稳定供应。中国企业在动力电池生产上已占超过一半的全球市场份额，对锂原料需求旺盛。

中国已将锂列为“国家战略性矿产”，计划在青海、西藏、四川和江西等地加强锂原料开发利用。为了稳定产量，不少中国企业出海觅矿，在非洲锂矿和南美盐湖都有了投资布局。

不过雄心背后，资源环境隐忧初现。

矿山提锂的生态环境影响

锂原料主要以盐湖和矿石的形式存在，其中盐湖资源集中分布于南美洲“锂三角”地区——玻利维亚、阿根廷和智利；矿石锂主要集中于巴西和澳大利亚。

矿山提锂技术发展早且成熟，产量规模大，主要环节包括开矿、选矿和精炼，通过“矿山+加工厂”的方式最终制成碳酸锂或氢氧化锂用于电池制造。中国境内的矿石锂主要分布在四川和江西。近两年锂价高涨，宜春出现全民擅自采矿、挖锂炒锂的乱象。当地几十家陶瓷企业陆续通过技改，将原本制陶生产线改造为锂渣坯焙烧。

“不规范的锂矿开采方式简单粗暴，技术含量不高，不重视污染防治，极易导致环境污染事故的发生。”一位从事矿产行业环境尽职调查多年的专家在受访时表示。

▲智利SQM公司经营的一家锂工厂，从阿塔卡马沙漠开采的锂在此加工成氢氧化锂和碳酸锂。图片来源：Lucas Aguayo Araos / DPA via Alamy

2022年11月，宜春当地锦江流域突发重金属元素铊超标事件。铊是是金属矿开采的伴生元素，有剧毒，是中国重金属污染防控工作的重点对象之一。宜春政府调查发现此次铊污染事件的起因来自当地一家再生铅企业的污染排放，同时也排查出当地碳酸锂生产企业的违规排放也与此事件存在联系。媒体报道说，当年4、5月份，江西省生态环境厅曾对宜春7家提锂企业进行环保督察，发现了含铊废料管控不严、流向不清的情况。

锂矿开采和加工的环境问题早有先例。四川锂矿10年前曾出现严重的矿山环境污染事件，江西宜春在2016-2017年间被督查指出当地多处矿山存在大气污染和生态破坏问题。

开采之外，大量废渣处置、回收和再利用是另一个挑战。根据业内人士初步估计，宜春若达到2025年碳酸锂产量目标，每年预计产生千万吨量级的废渣，远超当地消纳能力。

盐湖提锂的资源限制

获取锂原料的另一种方式——盐湖提锂则可能消耗大量水资源和电力资源。

盐湖主要形成于高海拔的干旱和半干旱地区，所处的生态环境本就敏感。根据2016年的《中国锂矿资源调查报告》，中国“绝大多数锂矿资源（86.8%的卤水锂和60.6%的硬岩锂）分布在青藏高原生态脆弱地区，自然环境恶劣、基础设施建设落后、利用技术难度大、开发条件差。”

对于含锂浓度高的盐湖，沉淀法是主流提锂技术，日晒和沉淀需要大面积盐田，且每生产1吨碳酸锂平均会产生约115吨废弃物。对于含锂浓度低的盐湖，目前主流的吸附法和膜分离法则需要矿区匹配充足的电力和淡水资源，而这些在高海拔干旱地区本身就是稀缺资源。据公开资料，吸附法的耗水量大致为生产每吨碳酸锂需350-470吨淡水，是沉淀法耗水强度的近10倍。

盐湖提锂对当地水资源和生态系统还会产生累积性影响。盐湖提锂需从盐湖核心区持续抽取卤水，核心区卤水的减少可能导致周边地下水渗入补给盐湖，长期以往可能造成周边居民用水短缺。

去年年初，比亚迪在智利的锂矿开采计划因当地原住民和社区的反对曾被迫暂停，反对的理由之一就是对环境污染的担心。在阿根廷，赣锋锂业有锂盐湖项目投资布局的胡胡伊省（Jujuy）曾发生过社区争议，质疑集中在提锂占用大量水资源会对生态和社区生计产生影响。

更清洁有效的技术

《自然》杂志在今年4月刊发的一篇文章指出，“如果没有任何改变，仅仅在现有产地中增加锂产量，或许会抵消它们作为清洁技术能源所带来的好处。”江西宜春和海外开发的教训表明，锂原料的开发加工需要处理好与环境、生态、资源、能源和社会的关系，才能成为真正的“绿色金属”。这需要来自技术、政策和供应链上的一系列改变。

不少企业已通过革新提锂工艺，降低了现有提锂项目的生态和环境足迹。例如，电池材料生产商立文特公司（Livent）称其通过可持续用水方案显著压低了吸附法的淡水消耗至约72吨淡水/每吨碳酸锂，目标是未来扩大产能的同时不额外增加淡水用量。

利用矿区自然资源比如高海拔地区的光照资源，发展光伏/光热和储能，是目前行业认为可行且看好的发展方向。赣锋锂业在去年刚开工建设的阿根廷玛瑞纳（Mariana）盐湖项目中，匹配建设了光伏电站，目标是项目全部采用可再生能源。大型矿企紫金集团开始计划在尾矿库上发展光伏发电，为矿区提供清洁电力。

锂原料开发技术革新的趋势是提高资源利用率和降低负面生态环境影响，包括缩短提锂流程，回收利用锂电池生产废料，废旧锂电池回收再利用，培育非常规的提锂项目，比如油田卤水提锂等。

▲制在伦敦总计785辆的电动公交车中，许多车辆由中国电动汽车制造商比亚迪生产。图片来源: Alan Moore / Alamy

技术革新带来的希望，尤其需要政策引导和供应链合作才能发挥出更大价值。

前沿提锂技术大多处于试验阶段，尚未规模化，这将依赖于政府、研究机构和企业加强协调，比如政府出资或大型企业设立风险投资资金，孵化低碳、清洁的锂开发利用技术。另一方面，为避免劣币驱除良币，还需加强对开发加工过程中违规行为的监管，重视对生态环境风险隐患的排查。

供应链合作

锂原料开发加工企业作为行业上游，其绿色和低碳绩效将沿着供应链最终叠加到下游品牌方的产成品中。供应链上下游的合作在目前严峻的地缘政治压力下尤为重要。美国和欧盟等矿产进口大国都已立法加强了对特定关键矿产的采购筛查，要求下游采购矿产的企业加强信息披露或尽职调查，排除供应链中可能存在的环境破坏或人权侵犯。

“目前强势的下游买方市场习惯于向上游施压，将供应链审核作为最终目的，而非协助供应链管理的工具，这是本末倒置的。”中国五矿化工进出口商会发展部主任孙立会认为，“真正良性的关系是上下游建立起伙伴关系，帮助源头矿山提升绩效和分担成本，建立公平的对话。”

悉尼科技大学澳中关系研究院副教授张越（Marina Yue Zhang）指出，“过去十多年中，中国在清洁能源转型上投入巨资，也付出了相当大的环境代价，通过试错创新和技术演进，才在锂供应链上积累了显著的优势。”她近期撰文强调加强锂供应链的国际合作，“其他国家未必可以重复这一过程。围绕锂的国际合作才能应对气候变化。”

目前，中国尚没有对锂供应链上下游的环境和社会尽责管理提出强制性要求，但行业协会已经迈出积极一步。2022年5月，中国五矿化工进出口商会发布了第二版的《中国矿产供应链尽责管理指南》。该指南建议矿产资源上游以及下游采购方，基于风险预防的理念建立尽责管理体系，加强对环境、生态、气候和社会风险的管理。

“近两年来，锂资源的尽责管理得到越来越多的关注，已经有一些企业开始行动。”孙立会表示，“矿产企业建立尽责管理体系的目的不是为了应付下游品牌方的审核，而是提高供应链管理能力。重点是要得到企业高层的重视，各部门的配合，供应链上下游企业支持，以及多利益相关方的参与。”

本文首发于中外对话网站。

■ 王衍，自由撰稿人，关注气候、能源和可持续投融资，曾任绿色和平气候与能源项目主任，拥有北京师范大学的环境影响评价硕士学位。