碳酸鋰漲價的冰山之下，還藏着一座氫氧化鋰冰川

品質和效率的提升，使無水氫氧化鋰技術路徑大概率成為未來產業發展趨勢。

我們每個人就像一座漂浮在水面上的巨大冰山，能夠被外界看到的，只是露在水面上很小的一部分，大約只有八分之一露出水面，另外的八分之七藏在水底。

而暗湧在水面之下更大的山體，則是長期壓抑並被我們忽略的“內在”。揭開冰山的秘密，我們會看到生命中的渴望、期待、觀點和感受，看到真正的自我。

——維琴尼亞·薩提亞。

自冰山理論誕生後，弗洛伊德、海明威、薩提亞等巨匠分別在各自領域對其加以詮釋，廣泛運用到心理學、管理學、醫學界等。

想必各位讀者對該理論均有自己的一番見解。

對於筆者而言，冰山理論揭示出一種“不知道自己不知道”的現象。有一種不自知，是認知不足造成的，對事物的錯誤判斷無時無刻不在上演。

2021年是新能源車發展史中極具爆發力的一年。根據乘聯會數據顯示，1-12月新能源車零售298.9萬輛，同比增長169.1%，遠超年初預期。

全年來看，新能源汽車1-12月的滲透率達14.8%，較2020年5.8%的滲透率提升明顯。

鋰電池作為新能源車的核心零部件同樣迎來高增長時刻。去年我國動力電池累計裝機量154.5GWh，同比增長142.8%。

其中三元電池累計裝機量74.3GWh,佔總裝機量的48.1%，同比增長91.3%；磷酸鐵鋰電池累計裝機量79.8GWh,佔總裝機量的51.7%，同比增長227.4%。

數據背後，折射出鋰電產業的變與不變。

不變的是，賽道景氣度依舊高企；變的是動力電池的市場份額，磷酸鐵鋰電池裝機量近年來首次超過三元鋰電池。

談起三元電池和磷酸鐵鋰電池，二者更像鋰電池一家的親兄弟，在新能源車發展的歷史上相愛相殺。

01 價格“冰山”浮現

新能源汽車發展初期，電池的安全性能被放在首要位置，磷酸鐵鋰和鈷酸鋰備受青睞。

而後隨着高端乘用車型的出現，消費者在安全性能基礎上，對續航里程提出了更高要求。

由於磷酸鐵鋰比容量普遍在130-150 mAh/g之間，三元電池的比容量則可以達到200 mAh/g以上，因此三元電池逐漸登上舞台。

關鍵性轉折發生在2017年，在這一年，補貼新政首次將能量密度作為考核指標。

對於能量密度低於90wh/kg的車型不再補貼，90-120wh/kg的車型補貼係數為1倍，120wh/kg以上的車型補貼倍數為1.1倍。

之後政策不斷提高被補貼的電池標準，至2020年125wh/kg以下的車型無補貼，160wh/kg以上的車型補貼倍數為1倍。

正是財政補貼對能量密度的要求不斷提高，促使三元電池裝機量佔比從2016年的23.5%提升至2020年的64.1%。

可2021年的情況再度發生改變，磷酸鐵鋰出貨量反超三元。其背後原因有兩層，其一是CTP 、刀片電池等技術的開發使得磷酸鐵鋰的能量密度大幅提升。

其二是新能源賽道的高企，促使上游資源價格暴增。除了鋰價的暴漲外，三元電池使用了稀缺且價格高昂的鈷、鎳，使得成本大幅高於磷酸鐵鋰。

雙重因素符合降本增效的第一性原則，再加上鋰電池補貼退坡，車企間競爭加劇等外生變量，導致今年鐵鋰迎來大爆發，出貨量超過三元電池。

這種變化同樣影響到磷酸鐵鋰和三元電池的核心原材料碳酸鋰和氫氧化鋰上。

最明顯不過的變化在於價格，在需求景氣的前提下，二者價格大幅飆升。

根據上海有色數據顯示，3月7日，碳酸鋰價格上漲至49.7萬/噸，氫氧化鋰價格上升至45.95萬/噸，而二者的2021年初價格還不足10萬/噸，僅一年時間，漲幅接近4倍。

通過對於二者的價格走勢的進一步觀察，還可以得出這一結論：過去碳酸鋰和氫氧化鋰的價格一直處於交替領先的局面。2021年，在磷酸鐵鋰電池需求大幅上升的背景下，碳酸鋰相對氫氧化鋰出現了明顯的溢價。

需求高企價格上升的邏輯看似理所當然，但當我們深入到製造環節，卻可以探索到深藏在價格冰山之下的更多因素。

02 冰山之下

氫氧化鋰和碳酸鋰類似，都是鋰的化合物，是生產正極材料的鋰源，處於鋰產業鏈的中游冶煉加工環節。

目前碳酸鋰主要用在生產磷酸鐵鋰和三元材料中的中低鎳正極材料上（NCM 111、523以及部分622），而氫氧化鋰主要用於生產三元材料中的高鎳正極材料（部分 NCM622，全部的NCM811、90505以及NCA）。

可能很多朋友會進一步發出疑問，為什麼碳酸鋰不能用在高鎳正極材料呢？

我們深入到工藝流程時發現，在將鋰鹽與三元前驅體顆粒混合燒結時，需要鋰鹽呈熔融液態。液體的優異流動性可以使鋰鹽與三元前驅體顆粒均勻混合，從而使燒結出的正極材料具有較為優異的電化學性能。

然而，高鎳三元材料的燒結温度不宜過高。無水氫氧化鋰的熔點約為 462℃，單水氫氧化鋰的熔點約為 470℃，而碳酸鋰的熔點高達 723℃。

顯而易見，氫氧化鋰熔點和三元材料的燒結温度更加匹配，而碳酸鋰則熔點過高。生產條件要求高鎳三元材料只能使用氫氧化鋰作為鋰源。

除了下游的應用外，碳酸鋰和氫氧化鋰的生產過程同樣存在着千絲萬縷的聯繫。

生產碳酸鋰目前被廣泛應用的工業方法是硫酸法，通過硫酸與鋰輝石反應得到硫酸鋰，在硫酸鋰溶液中加入碳酸鈉即可得到碳酸鋰，加入氫氧化鈣或氫氧化鈉生產出氫氧化鋰。

氫氧化鋰還可通過採用一步苛化法生產氫氧化鋰。

贛鋒鋰業（002460.SZ）和天齊鋰業（002466.SZ）均採用硫酸鋰苛化法。此方法具備成本低、工藝成熟、生產流程短、能耗低、物料流通量小等優點，是全球生產氫氧化鋰的主流工藝。

生產碳酸鋰和氫氧化鋰的原材料同樣都是以鋰礦石為主，輔料為硫酸、純鹼等。

（鹽湖提鋰方面：製備鋰鹽主要採用太陽池法，先生產出粗製碳酸鋰，然後苛化製備氫氧化鋰，此工藝相對比較成熟，但是需要較高的資源稟賦，鹽湖中高濃度的鋰離子和低濃度的鎂元素。）

據業內人士測算，生產一噸碳酸鋰需要8噸6%品位的鋰輝石、1.7噸純鹼、2.4噸硫酸、7.2噸動力煤、3000KWh電力，折舊和人工分別為6000元/噸和350元/噸。

而生產一噸氫氧化鋰需要7噸 6%品位的鋰輝石、0.1噸純鹼、2.05噸硫酸、1.33噸燒鹼、0.87噸碳酸鈣、2.6噸動力煤、3067.4KWh 電力，折舊和人工分別為6000元/噸和350元/噸。

從成本構成可以看出二者在鋰輝石用量上存在差別，而鋰輝石在三元電池和磷酸鐵鋰電池的成本超過了80%。

鋰礦的成本受制於供給方。一方面，由於疫情影響，海外開工率受到較大影響，運費、人工等綜合因素使得鋰礦供不應求，成本因素帶動價格上升。

另一方面，新能源汽車的火熱使得鋰礦需求高企，各路資本的瘋狂追逐進一步推升了鋰礦價格。

因此，供給不足，需求擴張的雙重因素導致鋰礦價格上漲。同時帶動碳酸鋰、氫氧化鋰價格同步上漲，對鋰礦的用量不同導致二者價格出現偏差。

現階段來看，成本佔據優勢的碳酸鋰更被市場所接受。然而，短暫的市場格局交替變更並不意味着長期格局的形成。

一直以來，鋰電池最被詬病的就是續航短、電池空間及重量過大，所以提升能量密度是行業發展的首要地位。

按照國家2020年10月發佈的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》，2025我國純電動汽車動力電池的能量密度年目標為400Wh/kg，2030年目標為500Wh/kg。

目前國內的三元鋰電池能量密度可達200Wh/kg以上，而磷酸鐵鋰電池能量密度上限約為180Wh/kg。

即便鐵鋰即便未來存在技術突破，但本身材料還是成為限制其能量密度的天花板。短期內，二者的關係相輔相成。在未來，三元正極材料無疑更加適合電池高能量密度的需求。

03 冰山之下，還有冰川

通過對氫氧化鋰的市場研究發現，市場的競爭格局呈現出頭部企業份額集中的現象。2020年贛鋒鋰業、雅保、雅化鋰業三者的市佔率達到70%。

從國內產能佈局來看，現有氫氧化鋰產能15.28萬噸，到2025年大概在36.78萬噸，比起其他產業鏈環節動輒3倍、5倍的產能佈局，4年1.4倍的氫氧化鋰算是温和式的產能擴張了。

根據各廠商產能擴張計劃可以看出2022和2023年為產能集中釋放年份。以新能源車的滲透率為基數，測算2024、2025年氫氧化鋰需求增量顯著大於供給增量，且2025年氫氧化鋰冶煉產能將會出現明顯缺口。

決定氫氧化鋰產業格局還是在於掌握鋰資源量的大小，從眾多競爭對手來看，贛鋒鋰業自不必多説，在國內的鋰資源儲備上首屈一指。

此外，具備銀河鋰業優先購買權、亞洲最大鋰輝石礦李家溝採礦權的雅化集團；進入寧德時代供應鏈體系並通過天宜鋰業綁定澳洲鋰輝石的天華超淨。老牌對手天齊鋰業、新晉勢力威華股份都存在着一定的競爭力。

然而，若未來產能如期放量的話，必然導致競爭加劇，同質化產品競爭的結局必然是價格戰。差異化產品顯然是解決的方法之一，那麼，氫氧化鋰技術路徑中是否存在？

這個答案是肯定的，微粉、無水氫氧化鋰技術提供了差異化的產品，對未來行業格局影響極深。

04 破冰之旅

從三元鋰電池的產業鏈上來看，上游為鈷鎳等礦產資源，中游為三元前驅體和三元正極材料，下游為三元鋰電池。

三元前驅體是三元正極材料的前一道工序，三元正極材料的生產過程就是將三元前驅體與碳酸鋰/氫氧化鋰混合後燒結制成。

在正極材料的生產過程中，氫氧化鋰需要與三元前驅體混合均勻，方能獲得更好的性能。三元前驅體通常是鎳鈷錳或者鎳鈷鋁的混合物，呈微粉狀，粉體粒度很小。

例如格林美的GEM-1-6型三元前驅體，粒徑通常在5-6微米。而普通的粗顆粒氫氧化鋰粒徑通常在350-400微米，是前驅體粒徑的近百倍。

因此，在氫氧化鋰和三元前驅體混合燒結之前，需要將氫氧化鋰磨細至和前驅體接近的水平。

資料來源：長遠鋰科招股説明書

然而，研磨這個工藝看似簡單，實則複雜，存在較深的壁壘。

氫氧化鋰呈強鹼性，極易吸潮，並且對磁性異物極為敏感。粉碎這個環節對產品的粒度分佈、磁性異物、損耗率和碳酸鹽含量的控制要求極高。這一行業需要的是大量生產累積know-how。

可是，氫氧化鋰研磨過程中存在着損耗，高昂成本使得正極材料廠望而卻步。

其結果便造就了自行研磨和不自行研磨兩種市場。部分正極材料廠（以日系廠商為主）選擇採購粗顆粒氫氧化鋰並自行研磨。

不自行研磨的正極材料廠要麼選擇鋰鹽廠直供微粉、要麼親自委託或者由鋰鹽廠代為委託第三方加工。

目前，鋰鹽廠中僅贛鋒鋰業能直接供應微粉產品，其他鋰鹽廠依賴諸如衢州永正、成都開飛這樣的第三方加工廠來完成粉碎工序。

在氫氧化鋰的技術路徑中，無水氫氧化鋰無疑是更接近終極的技術。

我們日常提到的氫氧化鋰、或者行業網站對氫氧化鋰的報價、鋰鹽廠交付的產品其實是單水氫氧化鋰。

單水氫氧化鋰，分子式為LiOH·H2O，在單水氫氧化鋰中，氫氧化鋰的含量大約為56.5%，剩下均為結晶水。

無水氫氧化鋰指的是氫氧化鋰經高温處理後，脱去結晶水的氫氧化鋰。

正極材料廠往往將單水氫氧化鋰直接和前驅體混合進行燒結，在燒結的過程中脱去結晶水。

然而，脱水過程需要長達7-8小時，大幅增加了能耗。脱水環節可能導致部分氫氧化鋰與空氣中的二氧化碳進行反應（簡稱碳化），碳化的產品無法應用，無疑提高了成本。

並且，脱水環節極易成為正極材料廠的工藝瓶頸進而影響產出效率。

因此，部分正極材料廠認為，將脱水這一環節放在鋰鹽廠，對於正極材料的生產更加便利。

一方面脱水環節放在鋰鹽廠，即便碳化的部分也可以進行回收利用；另一方面，在單水氫氧化鋰中，氫氧化鋰的含量僅約為一半。

若脱掉結晶水後，磁性異物等雜質含量仍能保持原規定水平，相當於鋰/雜質的比例提升了一倍。

效率、純度的提升對於正極材料廠的重要性不言而喻。

於是，正極材料廠遂向鋰鹽廠提出了脱去結晶水的微粉氫氧化鋰需求，無水氫氧化鋰這一細分品種應運而生。

據瞭解，目前國內正極廠暫時還沒有無水氫氧化鋰的需求，無水氫氧化鋰產品全部出口。

相較微粉氫氧化鋰，無水氫氧化鋰這一技術路徑難度更大。無水產品在生產、包裝、防護過程中要求都更高。

氫氧化鋰本身便是有刺激性味道的危險化學品，並且脱水後的氫氧化鋰更易碳化、吸潮性更強，脱水後分子引力上升導致容易出現結塊現象。

在下游應用中，即便發現少量結塊現象，正極材料廠也會整批次退貨。

對於無水氫氧化鋰庫存管理提出的要求則更高，粗顆粒氫氧化鋰保質期約為6個月，微粉級產品保質期小於3個月，無水氫氧化鋰保質期只短不長。

從工藝上來看，無水產品是先脱水，後研磨，無水微粉產品要求廠商掌握無水+微粉兩道工序。

目前，國內僅有贛鋒、永正兩家企業生產無水氫氧化鋰。第一梯隊氫氧化鋰廠商中，雅保&Livent 仍停留在僅滿足於供應粗顆粒產品的階段。

二線廠商中，甚至粗顆粒產品的品質都還沒有得到大規模的客户檢驗。短期內市場上較難有第三家能實現規模化供應無水產品的鋰鹽廠出現。

性能優異並且稀缺的產品出現意味着更高的成本，更好的利潤。因技術壁壘高，無水產品的盈利性顯著強於微粉和粗顆粒產品。

據業內人士調研發現，相比單水微粉產品，無水產品的成本額外高出5000-7000元/噸，但帶來的溢價遠不止此。

根據海關月度出口均價：以當月國內微粉氫氧化鋰均價為基準，無水產品2019年4-12月溢價在1.3-5.6萬/噸。長期來看無水微粉產品相對單水微粉溢價1-2萬元/噸（單水口徑）較為合理。

一方面來看，無水產品的溢價顯著高於脱水工序所產生的額外成本，溢價能力很強；但另一方面來看，無水產品目前體量仍然很小，尚未形成成熟、有效的定價機制，溢價波動區間較寬。

顯而易見，無水氫氧化鋰產品確實存在較高壁壘，技術集中於兩家廠商手中，存在較強的議價能力，贛鋒、永正兩家企業有望獲取超額收益。

05 結語

冰山之下，還有冰川。

碳酸鋰和氫氧化鋰在看似競爭的關係下二者同樣存在着水乳交融的聯繫。

微粉、無水氫氧化鋰技術路徑長路漫漫，無水氫氧化鋰的普及難以一蹴而就。

產線配套、工藝成熟度、成本問題、行業標準、話語權爭奪等因素註定這將是一個循序漸進的過程。

品質和效率的提升使得這一技術路徑大概率成為未來產業的發展趨勢。

這個過程，你我將是見證者。