云南省鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策研究

黃 潔，鮑亦平，倪誠蔚，楊晶媛

(云南省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究院，云南 昆明 650051)

金屬鋰及其化合物因具有高儲(chǔ)能、軟質(zhì)地、輕比重、大比熱、低能耗與強(qiáng)電化學(xué)活性等多種優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于電池、玻璃陶瓷、潤滑脂、空氣處理、醫(yī)藥、核聚變和航空航天等領(lǐng)域[1-2]，是現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)不可或缺的原料，被稱為“21世紀(jì)新能源金屬”和“促進(jìn)世界進(jìn)步的金屬”，具有較高的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略價(jià)值。隨著新材料、新能源、醫(yī)藥等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來我國對(duì)鋰的需求也將持續(xù)提升。

1 云南省鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 云南滇中發(fā)現(xiàn)世界級(jí)的鋰資源基地

中科院地球化學(xué)研究所研究表明，根據(jù)新建立的成礦模型，團(tuán)隊(duì)在云南滇中盆地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)潛在的巨型鋰資源基地，礦體富集于下二疊統(tǒng)倒石頭組內(nèi)，為一套“陸緣—濱海”相沉積巖層。團(tuán)隊(duì)在此區(qū)域圈定的兩個(gè)靶區(qū)實(shí)施了科研示范性勘查。工程勘查結(jié)果表明，此區(qū)域富鋰礦層分布穩(wěn)定，厚度為2～16米，氧化鋰品位0.10%～1.02%，平均品位0.30%，在7.2平方千米的科研示范區(qū)范圍內(nèi)共獲得氧化鋰資源量約34萬噸，達(dá)超大型規(guī)模。專家預(yù)測(cè)，滇中氧化鋰資源量約為489萬噸，將形成一個(gè)世界級(jí)的鋰資源基地。小石橋彝族鄉(xiāng)鋰基地已于2020年7月10日開鉆[3-4]。

1.2 云南鋰離子電池產(chǎn)量處于全國中游水平

中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)到188.45億只，云南省產(chǎn)量為3.07億只，占全國總數(shù)量的1.63%，排名第13名，處于全國中游水平。然而，云南鋰離子電池產(chǎn)量與排名前三的廣東(49.48億只)、江蘇(28.52億只)、福建(19.13億只)仍存在巨大差距。

表1 2020年中國各省市鋰離子電池產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1.3 鋰離子電池產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)初顯

為打造世界一流“綠色能源牌”，云南省著力推動(dòng)以先進(jìn)鋰離子電池為核心的鋰全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，現(xiàn)已形成年產(chǎn)12萬噸新能源電池正極材料、2萬噸電池負(fù)極材料、8000噸碳納米管導(dǎo)電液生產(chǎn)規(guī)模[5]，產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)初顯。

鋰離子電池正負(fù)極材料及電解液方面：云南圣比和新材料有限公司是中國西部地區(qū)最大的鋰離子電池材料企業(yè)，主要產(chǎn)品包括鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等正極材料及鈦酸鋰負(fù)極材料，目前各系列產(chǎn)品產(chǎn)能為年產(chǎn)10000噸鋰離子電池材料。保山榮鋰科技有限公司是榮炭科技股份有限公司100%持有的全資子公司，年產(chǎn)4萬噸鋰離子電池負(fù)極材料項(xiàng)目正在推進(jìn)中。云南中晟新材料有限責(zé)任公司是一家專門研發(fā)、生產(chǎn)、銷售鋰離子電池負(fù)極材料、新型碳石墨材料的高新技術(shù)企業(yè)，于2021年8月17日與昭通市水富市簽約建設(shè)年產(chǎn)10萬噸鋰離子電池負(fù)極材料一體化項(xiàng)目。云南氟磷電子科技有限公司(由云南云天化股份有限公司與多氟多新材料股份有限公司共同出資設(shè)立)，擬建5000噸/年六氟磷酸鋰。曲靖市在曲靖經(jīng)開區(qū)規(guī)劃建設(shè)6.92平方千米新能源電池產(chǎn)業(yè)園，與深圳市德方納米科技股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)開展合作，2019年，德方納米一期2萬噸磷酸鐵鋰項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)當(dāng)年開工、當(dāng)年投產(chǎn)；2020年，德方納米二期3.3萬噸磷酸鐵鋰和8000噸碳納米管導(dǎo)電液項(xiàng)目建成投產(chǎn)。至2020年年底，曲靖市形成了5.3萬噸磷酸鐵鋰產(chǎn)能，占全國產(chǎn)能25.7萬噸的20.6%，達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值可達(dá)21億元。2020年11月，6萬噸磷酸鐵鋰項(xiàng)目開工建設(shè)，15萬噸磷酸鐵鋰項(xiàng)目也已簽約。2021年3月，與德方納米科技股份有限公司和億緯鋰能股份有限公司合作建設(shè)的“年產(chǎn)10萬噸磷酸鐵鋰生產(chǎn)基地項(xiàng)目”正式開工。

鋰離子電池隔膜方面：云南恩捷新材料股份有限公司在全球鋰電池隔膜產(chǎn)能中處于領(lǐng)先地位，截至2020年年底，公司在上海、珠海、江西、無錫、蘇州五大基地共有46條濕法隔膜生產(chǎn)線，產(chǎn)能達(dá)到33億平方米，產(chǎn)能規(guī)模位居全球第一。

鋰離子電池電芯方面：路華能源科技(保山)有限公司是一家集研發(fā)、制造、銷售為一體的高科技、綜合性鋰電系列產(chǎn)品國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)研發(fā)制造動(dòng)力型、數(shù)碼型圓柱18650三元鋰離子電芯、磷酸鐵鋰電芯、方型鋁殼電芯及高端鋰離子電池組定制。公司擁有保山工業(yè)園、汕尾工業(yè)園、深圳物流及品控中心等研發(fā)和生產(chǎn)基地。

未來5年，云南省有望建成50萬噸正極材料、30萬噸負(fù)極材料、20萬噸電解液、35億瓦時(shí)鋰離子電池產(chǎn)能[5]。

2 產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的科技創(chuàng)新體系初步形成

云南鋰產(chǎn)業(yè)緊跟國內(nèi)外技術(shù)前沿和發(fā)展趨勢(shì)，以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、科技項(xiàng)目為載體，培育了云南圣比和新材料有限公司、路華能源科技(保山)有限公司、云南中晟新材料有限責(zé)任公司等一批行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，引進(jìn)深圳市德方納米科技股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、榮炭科技股份有限公司等國內(nèi)外知名大企業(yè)集團(tuán)入滇投資開發(fā)鋰產(chǎn)業(yè)，擁有昆明理工大學(xué)、昆明冶金高等專科學(xué)校、昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司等一批國內(nèi)具有較高技術(shù)水平的科研院所，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的科技創(chuàng)新體系初步形成。

2.2 具備一定的研發(fā)實(shí)力

鋰離子電池正負(fù)極材料方面：云南圣比和新材料有限公司建設(shè)有云南省鋰離子電池材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、云南省鋰離子電池材料產(chǎn)品質(zhì)量控制和技術(shù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室及云南省企業(yè)技術(shù)中心，現(xiàn)有一支50多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，由6名留學(xué)歸國博士領(lǐng)銜，并建有趙東元院士工作站，開展鋰離子電池材料課題的研究。公司擁有專利25項(xiàng)及50多項(xiàng)非專利自有核心技術(shù)，制定云南省地方標(biāo)準(zhǔn)兩項(xiàng)。

鋰離子電池隔膜方面：云南恩捷新材料股份有限公司擁有150多名的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中包括來自美國、韓國、日本及國內(nèi)的知名專家，產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品量化轉(zhuǎn)換能力較強(qiáng)。當(dāng)前，公司技術(shù)領(lǐng)先，已具備5～7 μm(微米)超薄濕法隔膜批量供應(yīng)能力，濕法隔膜產(chǎn)品開發(fā)已達(dá)到80多個(gè)品種[6]。

鋰離子電池電芯方面：路華能源科技(保山)有限公司擁有“云南省創(chuàng)新型企業(yè)”“云南省省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心”“國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè)”“國家級(jí)專精特新小巨人企業(yè)”等稱號(hào)[7]。公司重點(diǎn)產(chǎn)品圓柱18650鋰離子電芯，已經(jīng)通過了UL/CB/CE/KC/BIS/BSMI/CQC/SGS/UN38.3/MSDS等一系列權(quán)威測(cè)試及認(rèn)證，月產(chǎn)能達(dá)1800萬件。

3 存在的主要問題

3.1 鋰電池產(chǎn)業(yè)體系未真正建立

隨著云南省大力發(fā)展“綠色能源”，推進(jìn)綠色能源與先進(jìn)制造結(jié)合，通過大力招商引資，云南省鋰電池材料產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，但總體來看，鋰電池的產(chǎn)業(yè)體系仍未真正建立。一是在玉溪鋰礦資源未開發(fā)利用的情況下，云南省鋰電池材料產(chǎn)業(yè)處于“原料在外”的局面。二是云南省缺乏有一定規(guī)模的動(dòng)力電池和高端消費(fèi)電池生產(chǎn)企業(yè)，作為鋰電池材料產(chǎn)業(yè)最核心的“電芯”企業(yè)僅有1家，加上由于動(dòng)力電池整體組裝后重量較重，物流成本的因素導(dǎo)致云南省引進(jìn)國內(nèi)動(dòng)力電池龍頭企業(yè)難度較大，云南省的鋰電池材料產(chǎn)業(yè)不得不面臨“最終產(chǎn)品生產(chǎn)在外”的局面。三是作為鋰電池材料產(chǎn)業(yè)自身，云南省除恩捷股份外，引進(jìn)的鋰電池正負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)在云南的產(chǎn)業(yè)布局多為代加工，自身在鋰電池材料產(chǎn)業(yè)上的核心競爭力不足。

3.2 技術(shù)路線面臨替代風(fēng)險(xiǎn)

目前云南省鋰電池材料產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)企業(yè)采用的技術(shù)路線多數(shù)為目前國內(nèi)外普遍采用的技術(shù)路線，但從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，面臨著如何應(yīng)對(duì)技術(shù)替代的風(fēng)險(xiǎn)。從全球鋰動(dòng)力電池的趨勢(shì)分析，鋰固態(tài)電池作為動(dòng)力電池的發(fā)展方向一直以來都是業(yè)界的共識(shí)，盡管由于技術(shù)的原因，其成本高居不下，但其一旦得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，從其技術(shù)原理來看，隔膜和電解液就不再必需，云南省目前大力引進(jìn)的石墨負(fù)極材料技術(shù)路線也將被替代，磷酸鐵鋰正極材料的技術(shù)路線也可能將面臨未知的影響。由于云南省鋰電池材料產(chǎn)業(yè)多為引進(jìn)企業(yè)，屆時(shí)將面臨較大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 缺乏核心關(guān)鍵技術(shù)

云南省在鋰離子電池隔膜方面產(chǎn)能和技術(shù)方面優(yōu)勢(shì)在全國領(lǐng)先，在全球具有一定的影響力，但在正極、負(fù)極、電解液等關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺乏自主核心技術(shù)。雖然云南省在鋰產(chǎn)業(yè)及新能源領(lǐng)域已建成國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、云南省先進(jìn)電池材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、云南省動(dòng)力電池材料工程技術(shù)研究中心、云南省動(dòng)力與儲(chǔ)能電池工程技術(shù)研究中心、云南省高校綠色能源全固態(tài)離子電池重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等一批研發(fā)平臺(tái)，但對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的支撐仍是不足。

4 進(jìn)一步推進(jìn)云南鋰電池材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

4.1 培育產(chǎn)業(yè)鏈條，完善產(chǎn)業(yè)體系

一是聚焦鋰電池正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等關(guān)鍵材料和循環(huán)梯次綜合利用，瞄準(zhǔn)新能源電池產(chǎn)業(yè)全生命周期相關(guān)頭部企業(yè)，加大招商引資力度。二是重點(diǎn)發(fā)展磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳、三元材料等正極材料，石墨、硅碳石墨等負(fù)極材料，以及電解液、隔膜、銅箔、鋁箔等新能源電池材料；培育發(fā)展電芯、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池等新能源電池產(chǎn)品。三是大力引進(jìn)導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、電池結(jié)構(gòu)件、鋁塑膜等鋰電池細(xì)分領(lǐng)域原輔料生產(chǎn)項(xiàng)目，有序布局鋰電池循環(huán)梯次綜合利用項(xiàng)目。四是針對(duì)目前動(dòng)力電池頭部企業(yè)難以引進(jìn)的現(xiàn)狀，加大對(duì)高端電子消費(fèi)領(lǐng)域，如智能手機(jī)、平板電腦、智能可穿戴設(shè)備電池生產(chǎn)企業(yè)的引進(jìn)力度，拓寬鋰電池材料產(chǎn)業(yè)鏈條。

4.2 強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，壯大市場主體發(fā)展

一是支持企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)聚焦鋰電池材料前沿技術(shù)和成果，加快推進(jìn)高比容量、高比功率、高安全性和長循環(huán)壽命的正極材料技術(shù)研發(fā)。二是密切關(guān)注正極材料等前沿研發(fā)成果，大力研發(fā)和引進(jìn)無鈷低鈷電池、固態(tài)電池等前沿電池技術(shù)，推進(jìn)碳素制備石墨負(fù)極材料、石墨烯鋰電池產(chǎn)業(yè)化等技術(shù)研發(fā)，加大新型高性能PI電池隔膜等產(chǎn)品研發(fā)。三是加大電池材料新產(chǎn)品新技術(shù)新工藝推廣應(yīng)用，開展回收利用技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。四是積極引導(dǎo)資源、技術(shù)、人才、資金等要素向重點(diǎn)企業(yè)聚集，堅(jiān)持走“專精特新”發(fā)展之路，著力打造一批細(xì)分行業(yè)和市場領(lǐng)軍企業(yè)、單項(xiàng)冠軍。

4.3 提升資源利用效益，推動(dòng)循環(huán)梯次利用

一是加快滇中鋰礦資源勘探與開發(fā)，盡快確定儲(chǔ)量。二是加快提升鎳、鈷、錳、鋰等資源保障供應(yīng)能力和礦石儲(chǔ)備能力，降低原料成本。三是支持優(yōu)強(qiáng)企業(yè)圍繞新能源汽車、電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)布局新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池循環(huán)梯次綜合利用項(xiàng)目。四是探索建立回收利用管理機(jī)制和綜合利用體系。