2006年年末市场分析
2006年,美国锂的消费量估计达2,500公吨,较2005年增长32%,较2003年增长79%。美国国内经济的增长带动了大多数工业的消费需求,尤其是显著带动了电池业对于锂的消费需求。美国所需的锂化合物产自其国内唯一一家位于内华达州的企业,另外便是进口自阿根廷和智利。
自1997年首次在产量上超过美国之后,智利一直是全世界碳酸锂的第一大生产国。智利的锂产自两家位于安第斯山脉Salar de Atacama的锂盐水项目,以及两家位于安托法加斯塔的碳酸锂厂。美国的锂则产自位于内华达州的一家锂盐水厂,该厂还有一个碳酸锂厂。阿根廷出产的碳酸锂和氯化锂同样也是来自安第斯山脉的Salar del Hombre Muerto的盐水。中国是唯一一个通过开采锂矿生产大量碳酸锂的国家。到目前为止,澳大利亚是锂精矿的第一大生产国,但巴西、加拿大、葡萄牙和津巴布韦的产量也十分可观。南美所产的绝大多数碳酸锂被出口到了美国以满足其工业需求和作为生产下游锂化合物产品(如:一水氢氧化锂、锂金属、有机锂化合物)的原料。
生产
Chemetall Foote公司生产的碳酸锂来自Silver Peak附件的盐水。该公司在美国的工厂有:位于Silver Peak的氢氧化锂厂、位于New Johnsonville的丁基锂厂以及位于Kings Mountain的生产下游锂化合物的一些工厂。Chemetall Foote公司的智利子公司(Sociedad Chilena de Litio Ltda.)生产的碳酸锂则来自一个盐水矿床。
FMC公司的锂业分公司所有的位于Bessemer City, NC和 Bayport, TX的工厂则生产各种下游产品如:锂化合物、锂金属、有机锂化合物。FMC公司通过其自有的位于阿根廷的工厂以及与智利生产商Sociedad Química y Minera de Chile S.A. (SQM)签订长期合约,来满足其对于碳酸锂的需求。2006年,FMC位于阿根廷的工厂同时还生产氯化锂。
消费
根据最终用途,锂被以锂盐水、化合物、金属或精矿的形式销售。锂的电化学反应和其它特性已为许多锂产品所利用。多年来,锂化合物和锂矿中的绝大多数被用来生产陶瓷、玻璃和原铝。然而,锂电池用量的增长和铝生产过程中锂的使用的减少致使电池行业对于锂的需求不断增长并将很快成为锂需求量最大的行业。
现将锂的各种用途及各自所占比例公布如下:陶瓷和玻璃,21%;电池,19%;润滑脂,16%;制药和聚合物,9%;空调,8%;原铝生产,6%;及其它用途,21%(数据来源:Sociedad Química y Minera de Chile S.A., 2006)。“其它用途”表示几个所占百分比较小的最终用途,包括:合金、建筑、染料、工业漂白和消毒、特殊无机物(数据来源:FMC Corp., 2006§1)。
2006年,美国锂的消费量估计达2,500公吨,较2005年增长32%,较2003年增长79%。近期锂需求量的增长是由于国内经济的持续发展使得市场对以锂为原料的最终产品(铝除外)的需求量增加。
如将锂精矿的消费算在内,则美国锂的最大消费领域将是陶瓷和玻璃制造业。在玻璃熔体中添加锂(碳酸锂或锂精矿)可以降低熔点、热膨胀系数和粘度,并且免去有毒化合物的使用。陶瓷玻璃制造业中对于锂的需求绝大多数来自生产抗热震厨具。
锂电池目前在锂需求量排名中居第二位,并有望在不远的将来位居首位。许多主要电池生产厂家都开发了一些锂电池产品,这些产品较传统电池而言具有许多优越性。研发工作还在继续,不断开发出创新的可充电电池配置来满足来自电器设备(如:移动电话、笔记本电脑、数码摄像机)不断变化的需求。世界上60%的手机和90%的笔记本电脑使用的是可充电锂电池。(数据来源:FMC Corp., 2006§)
2006年,多种用途润滑脂制造业也是锂的重要市场之一。一水氢氧化锂是锂润滑剂的成分之一。锂润滑剂的优点在于它能够在大的温度范围内保持润滑特性,并且能够防水、防硬化、抗氧化,能够在融化冷却后形成稳定的润滑层。这些润滑剂被用于飞机、汽车、船舶及军事设施。
锂化合物的另一主要用途是作为合成橡胶、塑料、药物生产过程中的催化剂和反应剂。N-丁基锂,一种锂的有机化合物,被用于引发苯乙烯和丁二烯之间的化学反应从而制成耐磨合成橡胶,而不需要硫化。其它锂的有机化合物被用作生产塑料的催化剂。
像聚乙烯一样,锂金属和有机化合物同样也被用作生产药物过程中的催化剂,其中包括抗胆固醇剂、抗组胺剂、避孕剂、催眠剂、类固醇、镇定剂、维他命A和其它产品。药物级碳酸锂被用于治疗躁狂抑郁性精神病,是美国食品和药物管理署认可的唯一一种将锂用于人体的治疗手段。
自2000年开始,随着美国国内铝生产业的衰退,原铝生产过程中锂的使用量逐步减少。
其它少数锂化合物在很多工业领域发挥着重要作用。一些国家的飞机制造商有时用铝锂合金来造机翼、机壳或部件,从而减少超过10%的机身重量,最终显著降低飞机油耗。锂作为混凝土添加剂通过碱硅反应来防止或减轻混凝土过早变质。将锂化合物加入快速凝固水泥、砂浆层、封缝灰浆、水泥质粘剂来加速凝固。
氯化锂和溴化锂被用于工业空气调节和工业干燥系统及生产精细纺织品。玻璃器皿、公共卫生间、游泳池用的消毒杀菌剂也含次氯酸锂,工业洗涤用的漂白剂也同样如此。锂金属被用作生产铜的杂质清除剂。而无水氯化锂是助焊剂的成分之一,助焊剂有助于铝钢合金之类的金属材料的焊接。
外贸
2006年美国的锂化合物的总出口较2005年增长缓慢。62%出口到中国、德国、日本和俄罗斯,数量超过500吨。其余的出口到其他国家。
2006年,由于美国国内经济持续增长,锂化合物的进口量增长了23%。2005年,75%的锂化工进口来自智利,24%来自阿根廷,1%来自其他国家。澳大利亚、加拿大和津巴布韦的锂精矿可进入美国,但因为原料无唯一的进口代码,所以没有相关进口数据。
世界情况评论
全世界只有很少的国家生产锂精矿和锂盐水。智利、中国和美国为碳酸锂的主要生产国家。大量锂化合物和精矿也在阿根廷、澳大利亚、巴西、加拿大、葡萄牙、俄罗斯和津巴布韦生产。刚果、纳米比亚、卢旺达和南美过去曾经生产精矿。含锂伟晶岩已在澳大利亚、法国、印度、爱尔兰、莫桑比克、西班牙和瑞典被发现,但经济条件并不利于矿床的开发。含锂地下盐水已在玻利维亚、中国和以色列被发现。法国、德国、日本、台湾和英国均有公司涉足进口碳酸锂以生产下游锂化合物。
据估计,2006年全球锂的总消费将达到17000吨,其中14000吨为化合物。
阿根廷—FMC的阿根廷工厂设计为每年生产12000公吨碳酸锂和5500吨氯化锂(北美矿业新闻,1998)。两种锂化合物的产量在2005年均达到了该能力,且氯化锂超过了报告的生产能力。
澳大利亚墨尔本海军协会海军资源部考虑在阿根廷发展盐水资源,并预计于2007年投产。初期生产能力预计为每年12000吨。
澳大利亚—Sons of Gwalia有限公司为锂矿生产的主要公司,生产全球60%的锂精矿。该公司在澳大利亚西部的Greenbushes矿上生产锂辉矿精矿。该公司的产品包括2.2%和3.5%的锂。锂辉矿精矿用于陶瓷和玻璃,也出口到中国用于玻璃和作为生产碳酸锂的原料。
智利—拥有两个大型盐水项目及其碳酸锂生产工厂,智利为全球最大的碳酸锂生产国。Chemetall Foote工厂最早于1984年开始生产碳酸锂,现有生产能力为每年14500吨。该工厂以碳酸锂作为给料,供给其在美国的下游化学产品生产,也供应给其在德国和台湾的母公司Chemetall。1997年SQM的最大生产能力为每年23000吨碳酸锂。这两家智利公司均从Salar de Atacama运输浓缩盐水到Antofagasta附近的碳酸锂工厂。
2006年,SQM的最大生产能力为每年27000吨,并开始增加生产能力,预计2008年达到40000吨。该公司报道其碳酸锂全球分额已增长到40%。SQM已于2006后半年完成其每年6000吨氢氧化锂生产工厂。
中国—中国为仅有的持续以锂辉矿生产碳酸锂的国家。中国新疆有色金属公司采用国内和从澳大利亚进口的矿石生产碳酸锂。其余碳酸锂由智利和美国进口。锂盐水为中国最大的锂资源,占全国储量的80%。
中国正在进行的项目将从西藏扎巴于盐湖生产碳酸锂。生产能力预计为每年5000吨。加拿大Sterling GroupVentures公司和其全资分公司Micro Express控股公司也在进行同样的项目,该公司已与北京绵平盐湖研究院签定协议,开发西藏的另一个盐水矿床以生产碳酸锂。该3千万美金的项目也预计达到每年生产5000吨碳酸锂。
现有研究和技术
二氧化碳吸收—日本研究发现一系列含锂氧化物吸收的二氧化碳量为其他二氧化碳吸收物吸收的10倍。二氧化碳和氧化锂物质间的瞬间反应的极限温度为700摄氏度,超过该温度则为反向反应。硅酸锂因为其强大的吸收能力、快速的吸收能力、广泛的有效温度范围和二氧化碳浓度,以及再次利用能力而更具潜力。该研究可用于发电站和其他产生大量二氧化碳的工厂,以从煤气管道中除去二氧化碳,降低全球变暖的可能性。
混合电力车辆—2006年,大部分混合电力车辆使用氢化镍电池,但预计锂离子电池将用于下一代更具动力的混合电力车辆,因为其在产生动力、大小、重量、使用寿命和成本上更具优势。相比与仅使用内燃引擎的车辆,混合电力车辆对燃料经济的发展起到了5%-35%的作用。美国政府出资研究发展一种超耐力的锂离子电池,与原混合电力车辆使用的电池相比,将延长其使用寿命并改善其动力-重量比。
医疗设备—锂电池已在移植医疗设备上得到了广泛的认可,比如起博器和用于帕金森病人的脑部刺激器。新技术可能将电池做的更小更持久。预计不久的将来,将锂电池连同有机硅化合物移植入体内,并可从体外充电,该新型电池预计目标为持续使用12年。
纳米技术—纳米技术使得可充电电池快速的充电和放电,并预期锂离子电池在更多的领域广泛应用。锂离子电池可用于手动工具、不间断调速轮和混合电力车辆。该技术使得在混合电力车内对电池进行充电成为可能。
薄膜技术—Oak Ridge国家图书馆发展的薄膜锂电池和原料可以经受住0-250摄氏度的温度范围。薄膜锂电池持续时间更长、充电效果更好、充电速度更快、充电次数更多、尺寸更小,更轻和可塑性更强。因为所有成分都为固体,该电池没有腐蚀、冰冻和泄漏的危险。该电池比普通电池昂贵,不适合标准手机尺寸,但其对现代技术的发展极具吸引力,如包裹跟踪系统,智能卡和其他创新设备。
前景
尽管传统市场对锂业仍然很重要,但锂电池正迅速成长,并将成为锂的主要市场。
过去几年内,锂电池的市场需求量正以每年超过20%的速度快速增长,锂离子电池和锂聚合体电池的成长空间巨大。从1993年引入市场后,这种可充电的电池就被预计在2006年将有40亿美元的市场。现在市场上大部分锂电池为锂离子电池,但锂聚合物电池正在被越来越多的应用并占据了电池市场的10%份额。锂聚合物电池对许多设备生产厂家更具吸引力,因为其可以做成各种非常规形状,以便更好的放入设备中。
锂电池行业的新发展,包括纳米技术的利用使得充电更为快速,具有巨大的成长潜力。锂离子电池在混合电力车辆上的广泛使用将在不久的将来对锂产生巨大的需求量。
其他锂市场也在增长但速度比电池行业略低。锂生产厂家在其他有增长潜力的领域上有很多选择。也有公司在制药催化剂上使用有机锂化合物得到了巨大的增长。有些空调厂家使用溴化锂的量也正在增加,但在有些国家,如美国却有所下降。
很多专家同意锂电池是锂市场的最大潜在需求。在可携带设备上的已有的使用将要求持续时间更长、更轻、更可靠的供能系统。一旦锂电池可以使用在混合电力车辆上,其需求将巨大的增长,预计盐水项目将扩大规模以提供增长的原料需求。但很有可能市场增长到足够大,锂矿将再次吸引碳酸锂生产厂家。
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