加拿大现在可以开采和提炼电动车电池所需的锂,美国可以吗?

2026年4月16日,锂技术公司Mangrove Lithium在温哥华附近的加拿大不列颠哥伦比亚省三角洲市,正式启用其新总部和商业生产基地。这本质上是一座验证其全新Clear-Li精炼工艺概念的工厂,但年产能仍可达1100吨电池级锂。当然,这仅够为2.5万辆电动汽车供电(去年仅美国就生产了超过130万辆电动汽车),但这已远超美国各地试验工厂和回收设施去年的交付量。最令人振奋的是,它有望彻底清洁电池生产过程。

用电提炼锂?

传统提炼锂矿的方式(始于北卡罗来纳州和内华达州萨克帕斯山口发现的硬岩或黏土)是:用硫酸焙烧矿石或黏土生成硫酸锂,再与碳酸钠反应析出碳酸锂,残留的液体中溶解有近乎两倍质量的硫酸钠。这种副产品通常纯度不足,无法用于洗涤剂等行业,被视为废料。碳酸锂可用于生产成本较低的磷酸铁锂或低镍电池,但高容量NMC电池需额外工序生成氢氧化锂。

在Mangrove的工艺中,硫酸锂原料通过电渗析处理——电解将水分解为氧气和氢气,电渗析则促使离子穿过膜。此过程中,氢氧根离子与锂结合,生成无杂质的电池级氢氧化锂,而质子与硫酸根结合,生成具有商业价值的硫酸。如需生产碳酸锂,也可通过额外步骤实现。

注意,Mangrove的工艺还能将其他工厂的硫酸钠废料回收为氢氧化钠和硫酸,这意味着传统精炼厂可加装该设备来循环利用硫酸钠废料。若听来耳熟,我们曾报道过Nano One开发的类似工艺——一锅法金属到正极活性材料(M2CAM),用于制造正极活性材料。

碳足迹降低59%–73%

仅凭取消开采和运输化学试剂及其不可避免的废料副产品这一项,Mangrove工艺就大幅降低了电池级锂生产的碳足迹,尤其针对硬岩提炼。而从卤水中提炼锂时,碳排放显著更低。当然,总碳足迹仍取决于电渗析工艺所用电力来源。

无需立法,成本已具竞争力

在政府似乎对减排关注度降低的时代,这种低废锂提炼新理念的市场成熟度值得探究。Mangrove Lithium首席执行官Saad Dara告诉《MotorTrend》:“我们并非依赖法规来实现技术商业化。”他认为,计划建新厂的提炼企业会自问:“我们是想投资处理废料,还是投资等量资金,将锂产能翻倍并同时消除废料?”他还指出,该电化学工艺在电价高达12美分/千瓦时的情况下仍具成本竞争力(2025年美国工业平均电价为0.08-0.09美元/千瓦时)。

锂的千里之旅

目前,Mangrove的三角洲工厂已与Élévra签署谅解备忘录,确保从魁北克北美锂矿(NAL)获得锂辉石原料,从而为加拿大首条“矿山到阴极”锂供应链铺平道路——这条供应链绵延2700英里。

就地精炼,采矿同步

显然,要为本国年产百万辆电动汽车的电池供应链实现可持续本土化,需在锂资源产地附近建设更大规模设施,例如内华达州克莱顿谷的卤水矿、萨克帕斯山口的黏土矿、阿肯色州与得克萨斯州的斯马科弗卤水、北卡罗来纳州的锂辉石,或加利福尼亚州索尔顿海的地热卤水(加州电网成本可能建议将卤水跨州运输,但其余选址均可行)。

好消息是,这些资源目前尚未大规模开采,暂无设施采用传统高废工艺,因此随着产能提升,安装Mangrove Lithium系统将顺理成章。注意,该系统还可用于精炼未来从电池回收设施(如Redwood Materials、Li-Cycle、Ascend Elements和Green Li-ion)流出的“黑质”。

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