电动汽车用锂

电动汽车的迅猛发展，正使锂从一种战略性原材料转变为塑造汽车行业未来的关键因素。随着越来越多的电动汽车上路，对电池的需求持续增长，这使得建立一条能够提供足量锂资源并将其提炼、加工成电池级材料的供应链变得愈发重要，以满足市场需求。

但挑战远不止于产量。电池技术正在迅速演进：化学体系不断变化，部分技术对镍、钴等材料的依赖程度正在降低，而磷酸铁锂（LFP）电池等替代方案正日益普及。然而，对于当今电动汽车所采用的主要电池技术而言，有一种元素依然不可或缺：锂。

因此，仅从开采角度来考量这一挑战是不够的。电动汽车市场的扩张使得整个价值链的重要性日益凸显，从原材料的开采和精炼，到电池级前驱体的生产，再到从报废电池中回收锂。在这条价值链的各个环节，诸如电化学锂精炼等技术，都能帮助工业流程实现更高效率、更强可扩展性以及更完善的循环利用。

电动汽车的普及与电池需求之间的关联正变得日益清晰。据国际能源署（IEA）数据显示，2025年全球电动汽车电池装机量达到1.2太瓦时，较上年增长近30%，是2020年水平的7倍多。电动汽车占全球电池装机容量的70%以上，其中乘用车和其他轻型车辆占电动汽车电池需求的85%以上。

而且，该市场距离充分发挥其潜力还有很长的路要走。根据国际能源署的“已宣布政策情景”（STEPS）——该情景考虑了各国政府已公布的政策——到2030年，电动汽车电池装机量可能达到近3太瓦时，到2035年则将接近5太瓦时。

这种扩张对原材料需求有着直接影响。国际可再生能源署（IRENA）指出，制造电动汽车电池所需的材料包括锂、石墨、镍、锰、铜、磷和钴，并强调为支持电动汽车的普及，其供应链必须实现大幅增长。

因此，挑战不仅仅在于生产更多的电池。电动出行规模的扩大必须伴随着整个电池价值链（从原材料和活性材料到电芯制造）工业产能的提升。

正因如此，锂在其中占据着尤为重要的地位。无论电池化学体系的平衡如何演变，锂始终是当前电动汽车领域主流锂离子技术中不可或缺的组成部分。

电动汽车电池依赖于多种材料的组合，而非单一元素。一个电池组包含多个组件，且不同技术下的正极材料组成可能存在显著差异。尽管如此，锂仍是当今市场上主要电池化学体系的共同要素。

这有助于解释为何锂需求预测尤为重要。根据国际能源署（IEA）的《2026年全球关键矿产展望》，在所分析的关键矿产中，锂的需求增长预计将最为强劲。在“STEPS”情景下，受电动汽车和电池储能系统的主要驱动，全球锂需求预计到2040年将增长至目前的三倍以上。

但这并不意味着锂的使用方式将一成不变。电池技术的持续进步正在重塑对其他材料的需求，以及供应链各环节所需不同锂化合物的需求。

两种主要前驱体是碳酸锂（Li₂CO₃）和氢氧化锂（LiOH）。正如我们在关于锂精炼的先前文章中所讨论的那样，氢氧化锂对于富镍正极化学体系尤为重要。它也引起了德诺拉（De Nora）的特别关注，因为它可以通过氯化锂和硫酸锂等盐类的电化学转化直接生产。

因此，在探讨电动出行未来时，必须结合电池化学领域的进展来综合考量。不同的技术需要不同比例的材料，这将影响生产电池级前驱体所需的工业工艺。

近年来最重要的进展之一便是磷酸铁锂（LFP）电池的兴起。这种电池在正极材料中不使用镍或钴，在成本、安全性和使用寿命方面具有优势。尽管磷酸铁锂电池的能量密度传统上低于富镍型电池，但随着技术的进步，两者之间的差距正在稳步缩小。

早在2024年，国际可再生能源署（IRENA）就报告称，磷酸铁锂电池在乘用电动汽车电池市场的份额已从2015年的微乎其微上升至2023年的约44%，而能量密度的提升则有助于拓宽其应用范围。

这一趋势仍在持续。据国际能源署（IEA）称，磷酸铁锂电池在电动汽车市场中进一步扩大了份额，而电池技术的进步正逐渐减少对某些价格较高或价格波动较大的材料的依赖。

然而，NMC（镍锰钴）和NCA（镍钴铝）化学体系对于需要更高能量密度和性能的应用仍然至关重要，特别是在续航里程以及单位电池重量所储存的能量是关键考虑因素的情况下。

这种多样化也对锂供应链产生了影响。碳酸锂广泛应用于磷酸铁锂（LFP）电池体系，而氢氧化锂则是富镍电池的重要前驱体。

因此，并不存在单一类型的“电动汽车电池”，对电池材料的需求也并非千篇一律。技术、电池组尺寸和市场细分领域各不相同。正如国际可再生能源署（IRENA）所指出的，关键材料需求的预测还取决于电池化学体系的发展方向以及车辆中安装的电池平均容量。

至少在当今的技术格局下，锂所发挥的核心作用始终未变。不同电池化学体系之间的竞争主要影响锂的加工方式以及必须向电池制造商供应哪些化合物。

拥有锂资源并不意味着自动拥有制造电池所需的材料。从矿床或含锂卤水到电动汽车电池电芯之间，存在一条复杂的产业链：开采、浓缩、精炼、转化为电池级材料、活性材料生产，最后是电芯制造。

这条供应链的韧性已成为一项战略性产业优先事项。

国际能源署（IEA）指出，关键矿产供应链仍存在地域集中现象。就锂而言，挑战不仅限于开采，更延伸至精炼环节：加工能力仍集中于少数几个国家，而预计的需求增长使得生产和加工能力的多元化变得日益重要。

这对欧洲而言尤为重要。欧盟委员会联合研究中心指出，欧盟国内的电池原材料及加工材料供应仍然有限。因此，加强供应链的这一环节对于提升欧洲电池行业的竞争力至关重要。

价值链的这一中间环节正是De Nora发挥作用之处。该公司既不开采锂，也不生产电池电芯，而是运用其电化学专业知识，致力于将锂盐转化为电池级氢氧化锂。

其专为盐类分解应用开发的Enso平台，可通过电化学过程将氯化锂或硫酸锂转化为氢氧化锂（LiOH）。该技术旨在简化某些传统提纯工艺，减少化学试剂消耗，并从特定工艺流中回收价值。

在快速扩张的电动汽车市场中，确保供应因此不仅仅是一个锂资源供应量多少的问题，还涉及在何处以及如何将其加工成电池行业所需的材料。

电动汽车的普及引发了另一个重要问题：当电动汽车电池达到使用寿命时，其中所含的锂将何去何从？

从短期来看，回收利用尚无法替代大量的一次性原材料。这在很大程度上是一个时间问题：在近期电动汽车普及浪潮中安装的许多电池仍将持续使用数年。因此，来自报废电池的材料供应量将在电动汽车销量增长一段时间后才会增加。

然而从长远来看，回收可能会发挥更大的作用。据国际能源署（IEA）预测，到2040年，在主要能源相关关键矿物中，二次供应的贡献量有望翻一番。目前锂和镍的回收率相对较低，但预计两者都将实现快速增长。

对于锂而言，这意味着一次资源将越来越多地由二次来源——即电池系统中已投入使用的材料——加以补充。

在此方面，挑战也不仅限于收集和拆解废旧电池。从电池材料中回收的锂必须经过分离、提纯，并恢复到适合新电池级应用的质量标准。电化学提炼在这些回收路径中也能发挥作用。例如，在德诺拉（De Nora）参与的项目中，通过电解，可将电池处理过程中获得的硫酸锂流转化回氢氧化锂。

因此，电动汽车的普及不仅使锂本身具有战略重要性，也使围绕锂的整个工业循环——开采、加工、使用以及最终回收——变得至关重要。

随着道路上电动汽车数量的持续增长，有效管理这些各个阶段的能力，对未来交通的竞争力和可持续性将变得越来越重要。

• IEA, Global EV Outlook 2026

• IEA, Global Critical Minerals Outlook 2026

• IRENA, Critical materials: Batteries for electric vehicles

• European Commission – JRC, Battery Technology in the European Union: 2025 Status Report