鋰電創業公司押注電池驅動未來的高需求 - 彭博社
Michelle Ma
一名工人手持氫氧化鋰。這種材料將是能源轉型的關鍵，許多初創公司正在研究生產它的新技術。
攝影師：Cristobal Olivares/Bloomberg隨着世界向電氣化傾斜，它將需要更多鋰。鋰是電池的關鍵成分，電池為從電動車到手機等各種設備提供動力，預計未來十年的需求將加速增長。
為了滿足這一需求，一批新的初創公司正在研究生產這種貴金屬的新方法，並承諾開發未開發的鋰資源。他們還在與嚴重的經濟逆風作鬥爭，在當前市場低迷的情況下推動他們的技術向前發展。
直接鋰提取（DLE）是一種創新的方法，從地球表面或地下抽取的鹽水中回收這種材料。有多種技術，範圍從使用吸引鋰的珠子到使用選擇性過濾金屬的膜。儘管初創公司多年來一直在追求DLE，但直到最近，這項技術才成熟到有可能與現有的鋰提取方法競爭。
彭博社綠色通用汽車看到電動車壓力，因為加拿大用截止日期取代補貼SSE獲得30億英鎊的可持續發展貸款以實現淨零排放布隆迪計劃從2025年起以14億美元的資金擴展電網聯合國表示世界現在正朝着高達3.1攝氏度的變暖方向發展“現在技術正處於商業化的邊緣，”彭博新能源財經的金屬和礦業專家宋崔説。
即便如此，大多數初創公司仍在實驗室或試點階段運營，反映出在行業中發揮重要作用的漫長道路。鋰傳統上是從開放式蒸發池中的鹽水中提取的，或者直接從岩石中開採。阿根廷和智利等國一直是鋰生產的強國，負責大部分進口到美國的鋰，因為它們擁有更集中來源的金屬。（澳大利亞是世界上最大的鋰生產國。）
雖然目前鋰的需求約為每年100萬噸，BNEF預測到2030年將達到300萬噸，到2050年在其經濟轉型情景下將超過600萬噸，該情景假設不會實施新的政策來加速清潔能源轉型。由於電動車銷售放緩等原因，鋰目前供過於求，這意味着通過傳統方法生產的鋰足以滿足近期到中期的需求。但宋崔表示，需要創新來滿足能源轉型驅動的長期需求。
直到最近，大多數DLE技術主要依賴於能夠吸引氯化鋰的固體材料，這些氯化鋰經過提煉用於電池。這些方法只能回收少量金屬，並且一些材料還吸引了化學結構非常相似的不需要的物質，例如鎂。
一些新的初創公司表示，他們已經克服了這些技術挑戰，採用新穎的DLE方法，僅捕獲鋰。儘管仍然昂貴，這些公司認為他們可以在鋰市場中競爭，因為他們使用的水和資源比傳統生產方法少，並且可以處理鋰濃度較低的低質量滷水。DLE初創公司認為他們的技術可以開闢新市場，豐富鋰供應鏈。
SpecifX就是其中一家初創公司。由加利福尼亞大學洛杉磯分校教授David Jassby共同創立，該公司開發了一種膜材料，利用電場移動離子，同時僅允許鋰通過“門”。儘管北美的滷水在提取鋰方面通常“更具挑戰性”，但Jassby表示，SpecifX的方法可以使用這些滷水。
除了能夠從低濃度滷水中提取鋰外，DLE還相對於傳統生產方法（如硬巖採礦和大規模蒸發池）具有另一個潛在優勢：環境影響。膜分離技術是“鋰提取的聖盃”，因為它消除了對水和化學品的需求，里約熱內盧礦業公司支持的ElectraLith首席執行官Charles McGill表示。這家總部位於墨爾本的公司也在開發基於膜的DLE方法。
相比之下，傳統的採礦技術非常耗水，每噸鋰的生產使用多達五十萬加侖的水。像智利這樣的乾旱國家開始限制鋰礦開採中的水使用，鼓勵礦工採用DLE。一些礦業公司已經承諾減少水的使用，並減少對傳統滷水提取方法的依賴。例如，全球最大的鋰生產商Albemarle Corp.已承諾到2030年將淡水使用強度減少25%，而SQM，全球第二大，正在選擇要部署的DLE技術。
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不僅僅是基於膜的DLE方法在試圖解決鋰生產的環境影響。另一家位於普林斯頓的初創公司PureLi依賴於蒸發，但其方法避免了將滷水的水分損失到大氣中。該初創公司通過一根塗有特殊塗層的繩索運行液體，使其能夠將鋰與滷水中的其他部分區分開，同時收集水分。氯化鋰在繩索的一端移動得更快更遠，而其他物質則停留或結晶。普林斯頓的研究員Zhiyong Jason Ren領導這一努力，稱之為“搖滾糖方法”。
除了技術挑戰之外，啓動DLE在經濟上也證明是困難的。如今，鋰便宜且廣泛可得，2023年價格崩潰後更是如此。在其巔峯時期，電池級氫氧化鋰達到了每公噸80,000美元，但在2024年4月在美國和歐洲降至14,000美元。
鋰價的崩潰讓投資者感到不安，為該領域的初創企業創造了一個具有挑戰性的融資環境。更進一步的是，使用DLE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與硬巖採礦相當。但行業倡導者表示，關注當前的過剩供應是目光短淺的，生產商需要現在就投資並擴大新方法，以準備滿足未來的需求。
“聰明的投資是在資源相對便宜時進行投資，並建立將在三到五年內投入使用的產能，”DLE公司Lilac Solutions Inc.的首席執行官Raef Sully説，該公司得到了比爾·蓋茨的突破能源風險投資的支持，是該領域最大的公司之一。（彭博新聞母公司彭博社的創始人和主要所有者邁克爾·布隆伯格是突破能源風險投資的投資者。）
Lilac已經完成了四個試點和兩個示範工廠，籌集了超過$3億來商業化其依賴陶瓷珠吸收鋰的DLE技術。它目前正在烏塔州的大鹽湖建設一個5,000噸的工廠，預計將在2026年底完成。Sully表示，建成後，它將成為北美最大的DLE生產設施。
一些人對Lilac——以及整個DLE——能否提供具有成本效益的鋰持懷疑態度。這家初創公司的技術曾是一個做空者報告的主題，該報告於2022年發佈，稱其方法不起作用，這一説法被公司駁斥。
“投資者仍然沒有證據表明Lilac DLE技術在規模上有效，以及如果有效，成本是多少，”J Capital Research在其報告中寫道。“如果DLE技術有效，那麼提取介質可以使用的‘循環’次數將是一個關鍵成本驅動因素。如果介質只能使用幾百個循環，那麼成本可能會高得令人無法承受。”
蘇利表示，鋰的回收率在實驗室測試、試點和大規模演示中始終保持高水平，而用於提取鋰的陶瓷珠子已經持續了數千個循環。
他希望猶他州工廠的完成能增強對DLE的信心。“人們的懷疑是有道理的，”他説。“我認為大公司在沒有親自看到之前，有些猶豫不決，不願意直接使用我們的技術。”