鋰擁有完整的產業(yè)鏈，形成了從上游的礦石和鹽湖到中游的碳酸鋰、氫氧化鋰和金屬鋰的產品。然后是下游傳統(tǒng)行業(yè)（金屬冶煉、潤滑劑、陶瓷玻璃等）、新材料（有機合成、生物醫(yī)藥）和新能源（3C電池、動力電池等），主要的3C鋰電池制造商可參考排名前10的3C消費級鋰電池制造商。）以及其他應用端完整的產業(yè)鏈。本文將介紹鋰電池材料氫氧化鋰的生產工藝，以及和碳酸鋰的分析比較。

 

電池級氫氧化鋰簡介

氫氧化鋰是鋰產業(yè)鏈中的三種堿性鋰鹽之一，其主要形式包括無水氫氧化鋰（LiOH）和一水合物氫氧化鋰。電池級氫氧化鋰一水合物主要用于鋰離子電池正極材料的制備。它還可以用作堿性電池電解質的添加劑，也可用于鋰的制造。

氫氧化鋰作為鋰產業(yè)鏈下游的核心鋰鹽物種，是動力電池領域的重要原料，尤其是高性能動力電池中廣泛使用的高鎳三元正極材料，是其生產中不可或缺的核心鋰源。

動力電池領域的高鎳三元材料主要分為NCM811和NCA。中國公司主要生產NCM811，日本和韓國公司主要生產NCA。有關NCM811材料的具體中國制造商，請參閱中國排名前五的NCM811高鎳三元正極材料公司。目前，許多搭載高鎳三元電池的新能源汽車的電池壽命超過500公里。

 

 

氫氧化鋰生產工藝

從生產技術上看，可以在酸化生產硫酸鋰后，采用一步法生產氫氧化鋰，也可以先從鹽湖鹵水中提取鋰，然后進行苛化，生產粗碳酸鋰。因此，考慮到從鋰輝石生產氫氧化鋰的成本更為有利。

由于鹽湖系統(tǒng)在碳酸鋰方面具有明顯的成本優(yōu)勢，而礦石系統(tǒng)在氫氧化鋰方面具有質量優(yōu)勢而沒有成本劣勢，因此自2019年以來，礦石系統(tǒng)中鋰化合物的新產能主要集中在電池級氫氧化鋰產品線。

然而，云母鋰提取的新產能集中在碳酸鋰產品線，其“準電池級”產品形成了鹽湖鋰提取的補充。

從礦石中提取鋰

從礦石中提取鋰的主要缺點是，除少數高品位資源地（如泰利森-格林布什鋰礦）外，利用礦石生產碳酸鋰和氯化鋰產品通常處于全球成本曲線的中高端。

從成本安全邊際來看，從礦石中提取鋰更適合生產電池級氫氧化鋰等優(yōu)質產品。

 

 

從鹽湖鹵水中提取鋰

就目前成熟的技術而言，鹽湖提鋰更適合定位為生產碳酸鋰（工業(yè)級/電池級）和氯化鋰等堿性鋰鹽的低成本原料基地。

氫氧化鋰的生產需要在碳酸鋰產品的基礎上進行苛化。但在未來，如果電解、雙極膜等工藝變得成熟，將有助于鹽湖實現一步到位，直接生產高質量的氫氧化鋰產品。

 

碳酸鋰與氫氧化鋰的比較

碳酸鋰和氫氧化鋰都是電池的原材料。在市場上，碳酸鋰和氫氧化鋰的價格基本保持同時上漲或下跌。下面看看這兩種材料有什么區(qū)別

與制備過程的比較

兩者都可以從鋰輝石中提取，成本相差不大，但如果兩者相互轉化，則需要額外的成本和設備，且性價比不高。技術路線不同。碳酸鋰的制備主要采用“硫酸法”。硫酸與鋰輝石反應得到硫酸鋰，向硫酸鋰溶液中加入碳酸鈉，然后分離干燥，制備碳酸鋰；

氫氧化鋰主要通過“堿法”制備，即通過焙燒鋰輝石和氫氧化鈣制備。有些還使用所謂的碳酸鈉加壓法，即首先制備含鋰溶液，然后向溶液中加入石灰，然后制備氫氧化鋰。

簡而言之，鋰輝石可用于制備碳酸鋰和氫氧化鋰，但工藝路徑不同，設備無法共享，成本也沒有太大差異。此外，從鹽湖鹵水制備氫氧化鋰的成本遠高于碳酸鋰

 

 

將碳酸鋰轉化為氫氧化鋰的技術難度較小，但成本和工期相對麻煩?！翱粱ā庇糜谟商妓徜囍苽錃溲趸?。它參與碳酸鋰中氫氧化鈣的反應，生成氫氧化鋰。這一過程相對復雜。

然而，有必要建立一條特殊的生產線。不考慮折舊等因素，每噸生產成本至少為6000元?？紤]環(huán)境影響評價等因素，建設期至少為1-2年。當碳酸鋰價格高于氫氧化鋰價格時，碳酸鋰苛化法將直接銷售碳酸鋰，而不進一步生產氫氧化鋰。

由氫氧化鋰制備碳酸鋰更簡單，但也需要額外的成本。在氫氧化鋰溶液中加入二氧化碳，得到碳酸鋰溶液，然后分離、沉淀、干燥，得到碳酸鈉。同樣，這一過程需要建造專用生產線，這也需要額外的成本。

適用性比較

由于高鎳三元電池需要較低的燒結溫度，氫氧化鋰已成為制備高鎳三層材料所必需的鋰鹽。通過水熱法制備磷酸鐵鋰（LFP）產品也需要使用氫氧化鋰。

NCA和NCM811必須使用電池級氫氧化鋰，而NCM622和NCM523可以使用氫氧化鋰或碳酸鋰。一般來說，使用氫氧化鋰生產的產品性能更為優(yōu)異。明確地：

 

 

燒結溫度：系列8及以上三元正極材料的燒結溫度通常較低，如果使用碳酸鋰作為鋰源，由于煅燒溫度不足、正極表面游離鋰過多、堿性過強、對濕度的敏感性增加，容易導致不完全分解；

因此，高鎳三元陰極通常使用氫氧化鋰作為鋰源。使用氫氧化鋰和較低的燒結溫度也可以減少陽離子混合并提高循環(huán)穩(wěn)定性。相比之下，碳酸鋰的燒結溫度通常需要高于900°C才能獲得具有穩(wěn)定特性的材料，并且很難用作高鎳三元材料的鋰源。

放電容量/能量密度：氫氧化鋰用作鋰源材料，首次放電容量高達172mAh/g，具有更好的能量密度和更高的充放電性能。

一致性：與碳酸鋰相比，氫氧化鋰具有穩(wěn)定性好、一致性好的優(yōu)點，更適合高端正極材料。

循環(huán)壽命：以氫氧化鋰為鋰源制備的三元材料具有更均勻的顆粒，可以大大提高三元材料的循環(huán)壽命。

總的來說，電池級氫氧化鋰對于三元材料而言優(yōu)于碳酸鋰。