中國儲能網(wǎng)訊：
一、前言
我國是全球最大的關(guān)鍵礦產(chǎn)消費國，鎳、鈷、鋰、釩等36種礦產(chǎn)資源的消費量居世界前列。鎳、鈷、鋰、釩是發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的重要礦產(chǎn)，在我國能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動下，資源需求尤為突出。2023年，我國動力電池用鎳已占全國原生鎳消費量的22.3%，約有80%的鈷、鋰資源產(chǎn)量用于鋰電池產(chǎn)業(yè)；釩基液流電池項目（功率／功時）規(guī)模已達(dá)到2.2 GW/9.1 GW·h，約占新增儲能電池容量的19%，在儲能領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。國際能源署（IEA）指出，在凈零碳排放情景下，全球?qū)︽?、鈷、鋰、釩礦產(chǎn)的需求將大幅增長，供需缺口會持續(xù)擴(kuò)大。當(dāng)前，全球?qū)?zhàn)略資源的爭奪逐漸升級，歐洲、美國等國家和地區(qū)不斷構(gòu)建供應(yīng)鏈壁壘，印度尼西亞、剛果（金）等資源國進(jìn)行“斷供式”價格操縱，增加了我國鎳、鈷、鋰、釩等礦產(chǎn)資源的供給風(fēng)險。
我國重視關(guān)鍵礦產(chǎn)領(lǐng)域的供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈安全問題，發(fā)布了一系列宏觀政策與規(guī)劃，引導(dǎo)我國新能源關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，保障新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提出后，2021年，工業(yè)和信息化部等四部委聯(lián)合印發(fā)《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》，明確提出圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需求，提高關(guān)鍵戰(zhàn)略材料生產(chǎn)研發(fā)比重，特別是在新能源汽車材料方面，提升鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰等材料的安全性和循環(huán)壽命。然而，當(dāng)前我國關(guān)鍵礦產(chǎn)面臨對外依存度高、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)失衡和循環(huán)再利用滯后等挑戰(zhàn)，以及存在資源供給和附加值產(chǎn)品“兩頭在外”的被動局面。具體而言，鎳、鈷、鋰等核心上游資源端的對外依存度分別高達(dá)91%、96%、60%，進(jìn)口來源高度集中，主要依賴于印度尼西亞的紅土型鎳礦、剛果（金）的鈷礦以及南美“鋰三角”地區(qū)的鋰礦；中游精煉端占全球產(chǎn)能的48%~70%，形成了精煉產(chǎn)能強(qiáng)、資源弱的格局；下游高附加值產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。在回收利用端，關(guān)鍵礦產(chǎn)資源循環(huán)再利用的比例僅為35%，遠(yuǎn)低于歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)的循環(huán)再利用水平（60%以上），亟待提升二次資源的利用水平。
針對鎳、鈷、鋰、釩礦產(chǎn)資源的供需現(xiàn)狀，我國需進(jìn)一步注重產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，筑牢戰(zhàn)略資源安全屏障。本文選取鎳、鈷、鋰、釩礦產(chǎn)資源為研究對象，聚焦其資源分布、需求分析、開發(fā)利用以及綠色循環(huán)等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀，深入剖析發(fā)展優(yōu)勢與短板，在此基礎(chǔ)上，凝練發(fā)展的重點任務(wù)，提出針對性的對策建議，以期為我國鎳、鈷、鋰、釩產(chǎn)業(yè)鏈和新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅實的資源保障。
二、鎳鈷鋰釩產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
（一）鎳鈷產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀
鎳被譽(yù)為“鋼鐵工業(yè)維生素”，日本、澳大利亞等國家在2009年就將其列入關(guān)鍵礦產(chǎn)清單，我國于2016年將其納入《戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄》。金屬鎳具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、耐高溫及耐腐蝕性，在不銹鋼制造、合金制造、電子通信等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鎳在三元鋰電池中的需求激增，其中高鎳電池（鎳含量≥80%）已成為鋰電三元正極材料的主要發(fā)展方向，這一趨勢推動鎳的戰(zhàn)略定位從傳統(tǒng)工業(yè)向新能源領(lǐng)域深度拓展。
鈷作為典型的過渡金屬，戰(zhàn)略地位同樣顯著。2018年、2020年，美國和歐盟相繼將鈷列入關(guān)鍵礦產(chǎn)清單；2016年，我國將鈷納入《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》中的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄。金屬鈷具有獨特的鐵磁性和高溫穩(wěn)定性，在航空、航天、硬質(zhì)合金以及磁性材料領(lǐng)域具有不可替代的作用。下游產(chǎn)品如硫酸鈷、四氧化三鈷分別是動力電池三元前驅(qū)體以及計算機(jī)、通信和消費類電子產(chǎn)品（3C）鋰電池正極的關(guān)鍵原料。我國通過產(chǎn)業(yè)鏈整合已形成從鈷礦進(jìn)口到高端材料制備的完整體系，其戰(zhàn)略價值持續(xù)凸顯。
1. 鎳、鈷資源的分布情況與儲量特征
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的數(shù)據(jù)，2024年，全球鎳礦儲量超過1.3×108 t（金屬鎳），主要分布在印度尼西亞、澳大利亞、巴西、俄羅斯、新喀里多尼亞、菲律賓等國家（見表1），其儲量分別為5.5×107 t、2.4×107 t、1.6×107 t、8.3×106 t、7.1×106 t、4.8×106 t。我國鎳資源儲量的全球占比約為3.2%，排世界第7位，以硫化礦為主，主要分布在甘肅金川、新疆喀拉通克、吉林磐石等地區(qū)。近年來，青海省發(fā)現(xiàn)了一座中型鎳礦，即夏日哈木鎳鈷礦，鎳儲量約為1.08×106 t。我國鎳礦品位普遍較低，隨著開采深度加深，開采成本越來越高。例如，吉林磐石鎳礦的開采深度已超過400 m，但品位只有0.4%，在現(xiàn)有鎳價格和技術(shù)條件下，經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用價值不高。
表1 全球鎳礦（金屬鎳）儲量主要分布國家
全球鈷資源儲量豐富，分布相對集中。鈷資源集中分布于剛果（金）、澳大利亞、古巴、印度尼西亞、菲律賓、俄羅斯和加拿大等國家（見表2）。2024年，全球已探明鈷金屬儲量約為1.06×107 t，其中剛果（金）的鈷儲量最多，約占全球儲量的56.4%。我國的鈷資源儲量有限，約占全球總儲量的1.8%，且多伴生于銅鎳礦，如甘肅金川銅鎳礦，獨立鈷礦床稀缺，這使得我國鈷資源供應(yīng)高度依賴進(jìn)口。
表2 2024年全球鈷儲量主要分布國家
2. 鎳鈷“采選冶”技術(shù)現(xiàn)狀
（1）采礦
鎳、鈷因其化學(xué)性質(zhì)相似，常共生于同一礦床。全球約60%的鎳資源賦存于紅土型鎳礦，其余多為巖漿鎳鈷硫化物礦；我國鎳資源以巖漿型為主，約占總儲量的93%。根據(jù)礦床類型差異，采礦技術(shù)分為露天開采和地下開采兩大類。
紅土型鎳礦多分布于地表，采用機(jī)械或水力開采法，工藝簡單、成本低、產(chǎn)能高，但存在表土剝離導(dǎo)致植被破壞、水土流失、低品位礦利用率低等問題，易受天氣影響。巖漿型鎳鈷硫化物礦體規(guī)模小、品位高，主要采用分段空場嗣后充填法、分層充填法等地下開采方式，有利于選擇性回采高品位礦段、減少地表生態(tài)擾動，并能適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件；然而，該類礦床多位于構(gòu)造活躍區(qū)，巖體破碎、地壓復(fù)雜，在開采過程中需應(yīng)對高地溫、巖爆、巷道失穩(wěn)等安全風(fēng)險，再加上充填成本高，隨著開采深度增加，技術(shù)難度與經(jīng)濟(jì)效益矛盾日益突出。
（2）選礦
鎳、鈷資源的選礦富集技術(shù)因其礦床類型和礦物賦存狀態(tài)的差異而呈現(xiàn)多樣化。對于硫化鎳礦，主要采用浮選技術(shù)進(jìn)行富集；對于紅土型鎳礦通常采用選冶聯(lián)合工藝，其中還原焙燒 – 磁選是代表性方法，通過焙燒使礦石與還原劑反應(yīng)生成鎳鐵合金，再利用磁選進(jìn)行分離。
在鈷資源的提取方面，其伴生特性尤為顯著。銅鈷礦床是全球最重要的鈷來源，資源量占全球鈷總量的40%以上，鈷產(chǎn)量占比高達(dá)60%，主要分布于中非銅礦帶。在該類礦床中，鈷常以硫銅鈷礦、硫鈷礦等礦物形式存在；在氧化率較高的礦床中，以水鈷礦或類質(zhì)同象形式賦存于褐鐵礦中。針對不同氧化率的礦石，選礦工藝也有所不同，對于低氧化率礦石，普遍采用銅鈷混合浮選工藝，以黃藥作為捕收劑獲得混合精礦，后續(xù)通過冶煉實現(xiàn)銅鈷分離；對于高氧化率礦石，采用“先硫后氧”的浮選流程，即先浮選硫化礦物，再浮選氧化礦物，以應(yīng)對不同礦物浮選行為的差異。此外，單一的氧化銅鈷礦也可直接采用濕法冶金工藝進(jìn)行處理。
除銅鈷礦床外，鈷資源還廣泛伴生于其他礦床類型中。在巖漿巖型硫化銅鎳礦及紅土型鎳礦中，鈷通常隨主元素鎳進(jìn)入冶煉流程，并在冶煉環(huán)節(jié)實現(xiàn)分離回收。沉積型鈷錳礦床、熱液礦床等也是鈷的重要來源。
釩鈦磁鐵礦床中伴生的鈷資源在我國占有重要地位，廣泛分布于攀枝花、承德等地區(qū)。該類型礦床中的鈷主要賦存于黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化物中，但由于品位低、富集難度大，其回收利用長期面臨挑戰(zhàn)。以攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司為例，早期建設(shè)的生產(chǎn)線僅能實現(xiàn)硫的工業(yè)化回收，而鈷資源大量浪費；近年來，通過持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)，在2024年建成了專門的鈷鎳資源回收生產(chǎn)線，成功應(yīng)用于硫鈷浮選分離工藝，實現(xiàn)了富鈷礦物的高效回收，鈷回收率穩(wěn)定在80%以上，標(biāo)志著工業(yè)化回收取得重大進(jìn)展。同時，對承德地區(qū)大烏蘇南溝釩鈦磁鐵礦伴生鈷資源的研究也表明，通過針對性的選礦工藝可實現(xiàn)鈷的有效富集，展現(xiàn)了良好的工業(yè)化綜合利用前景。
此外，其他類型的鈷資源選礦技術(shù)也各具特色。湖北大冶鐵礦采用磁選拋廢 – 浮選分離工藝獲得硫鈷精礦；摩洛哥Bou Azzer高品位鈷礦則采用跳汰機(jī) – 搖床重選工藝產(chǎn)出鈷精礦。總體而言，全球鈷產(chǎn)業(yè)高度集中，技術(shù)進(jìn)步正不斷推動伴生鈷資源的綜合利用，特別是在提升低品位、復(fù)雜難處理資源的回收效率與經(jīng)濟(jì)效益方面。我國鈷產(chǎn)業(yè)已形成一定規(guī)模，處于開發(fā)階段的鈷資源主要賦存于沉積巖容礦型銅鈷礦床、紅土型鎳礦、硫化鎳礦等多種礦床類型中，其選礦與綜合利用技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新對保障資源安全至關(guān)重要。
（3）冶煉
鎳、鈷資源的冶煉工藝體系與其礦床類型緊密相關(guān)，分為硫化鎳礦與氧化鎳礦（紅土型鎳礦）?；鸱ㄒ睙捔蚧嚨V所得的鎳產(chǎn)量約占全球鎳總產(chǎn)量的90%，冶煉流程為“熔煉 – 吹煉 – 精煉”，即原礦經(jīng)選礦富集后，通過熔煉產(chǎn)出低冰鎳，再吹煉為高冰鎳，最終精煉成電解鎳或硫酸鎳。為應(yīng)對礦石品位下降與環(huán)保壓力，該工藝正朝降低能耗、減少排放和處理高鎂質(zhì)精礦方向優(yōu)化。濕法冶金用于處理高冰鎳中間品或低品位含鎳磁黃鐵礦，其核心技術(shù)為加壓浸出，可分為以氨為介質(zhì)、回收率高且污染小的加壓氨浸，以及適用性更廣、以硫酸為介質(zhì)的加壓酸浸。鎳、鈷提取工藝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性對比情況如表3所示。
表3 紅土型鎳礦提取工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對比
氧化鎳礦的火法冶煉以回轉(zhuǎn)窯 – 電爐工藝為代表，因其鎳回收率高、工藝成熟且環(huán)境友好，成為處理中高品位礦石的主流技術(shù)。相比之下，高爐還原熔煉等傳統(tǒng)工藝因高污染、高成本逐漸被淘汰；回轉(zhuǎn)窯直接還原 – 磁選工藝雖然流程簡短、成本較低，但存在回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈和回收率偏低等問題。濕法冶金的核心是高壓酸浸（HPAL），適用于處理低品位的褐鐵礦型紅土型鎳礦，在高溫高壓的硫酸介質(zhì)中高效地將鎳、鈷共浸出至溶液，實現(xiàn)鐵的高效沉淀分離。浸出液中的鎳、鈷經(jīng)后續(xù)的溶液純化與濃縮，可產(chǎn)出關(guān)鍵的鎳鈷氫氧化物（MHP）中間品。為獲得純化的鈷產(chǎn)品，工業(yè)上普遍采用溶劑萃取等先進(jìn)分離技術(shù)，從富含鎳、鈷的溶液中選擇性萃取鈷，最終電積生產(chǎn)電解鈷或結(jié)晶制取電池級硫酸鈷。
從全球產(chǎn)業(yè)實踐來看，濕法冶金尤其是HPAL技術(shù)，已成為氧化鎳礦開發(fā)的重要方向。自2012年我國首座自主研發(fā)的HPAL工廠在巴布亞新幾內(nèi)亞投產(chǎn)以來，印度尼西亞等地建成了多個大規(guī)模的HPAL項目，這些項目主要生產(chǎn)MHP或高冰鎳等中間品。與此同時，印度尼西亞還利用熔池熔煉等火法工藝生產(chǎn)高冰鎳中間品。這些中間品通常運往我國進(jìn)行精煉，形成了成熟的下游精煉產(chǎn)業(yè)鏈，能夠?qū)HP等原料進(jìn)行深度濕法處理，通過溶劑萃取等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)高效分離并純化鎳與鈷，最終供應(yīng)電池級硫酸鎳、硫酸鈷等關(guān)鍵產(chǎn)品，有力支撐了全球新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3. 鎳、鈷在新能源領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及回收應(yīng)用
鎳的下游應(yīng)用主要包括不銹鋼、新能源汽車、合金等領(lǐng)域。近年來，鎳作為三元前驅(qū)體材料在新能源汽車電池中廣泛應(yīng)用。為了提高電池的能量密度以滿足電動汽車等領(lǐng)域?qū)﹂L續(xù)航的需求，正極材料呈現(xiàn)出高鎳化的趨勢。高鎳三元材料能夠提供更高的比容量，從而增加電池的續(xù)航里程。目前，在固態(tài)電池研發(fā)領(lǐng)域，硫化物電解質(zhì)固態(tài)電池通常采用高鎳三元材料作為正極。
鈷的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在電池、合金、磁性材料、催化劑、玻璃陶瓷的釉料等領(lǐng)域。隨著新能源汽車消費的崛起，鈷在動力電池領(lǐng)域的應(yīng)用占比大幅提升。2024年，全球電池材料鈷消費量約為2.2×105 t，占比約為70%；我國電池材料鈷消費量約為1.78×105 t，占全國鈷消費量約81%。
據(jù)Cobalt Institute數(shù)據(jù)，2024年，全球鈷消費量約為2.22×105 t，同比增長約為14%。在全球鈷消費結(jié)構(gòu)中，電動車領(lǐng)域的消費量約為9.5×104 t，同比增長21%，占比約為43%；消費電子領(lǐng)域的鈷消費量約為6.7×104 t，同比增長12%，占比約為30%；高溫合金領(lǐng)域的鈷消費量占比約為8%，硬質(zhì)合金領(lǐng)域鈷消費量占比約為4%，催化劑領(lǐng)域的鈷消費量占比約為3%。鈷酸鋰鋰電池技術(shù)的綜合性能突出，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、體積小、循環(huán)壽命長等特點，廣泛用于手機(jī)、微型計算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及其他便攜式電子設(shè)備等。目前，3C領(lǐng)域的用鈷量在電池用鈷量中的占比最大，新能源汽車領(lǐng)域?qū)︹挼男枨笤龇畲蟆?/span>
鈷、鋰協(xié)同回收是構(gòu)建閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的核心，回收工藝主要分為火法冶金和濕法冶金?；鸱ㄒ苯鹜ㄟ^高溫熔煉提取鈷，具有處理量大、工藝簡單的優(yōu)勢，但能耗高且易產(chǎn)生廢氣。濕法冶金通過酸浸或堿浸實現(xiàn)鈷的浸出，再經(jīng)沉淀、萃取等步驟完成分離與提純。火法與濕法聯(lián)合工藝結(jié)合了兩者的優(yōu)點，提高了鈷的回收率并降低了環(huán)境風(fēng)險。然而，鈷在回收過程中產(chǎn)生的廢液和廢氣需嚴(yán)格處理，以避免二次污染；降低回收能耗和提高回收效率則是當(dāng)前關(guān)注的熱點。此外，生物浸出利用嗜酸菌代謝產(chǎn)酸溶解鈷，可以縮短浸出周期，降低能耗；超聲輔助浸出通過空化效應(yīng)強(qiáng)化傳質(zhì)，在提升鈷浸出率的同時，減少了試劑消耗。這些優(yōu)化回收工藝和新型回收技術(shù)有望進(jìn)一步提高鈷的回收率。
在鎳、鈷、鋰的協(xié)同回收方面，三元電池黑粉經(jīng)硫酸浸出后，通過階梯萃取，可以實現(xiàn)鎳、鈷、錳、鋰的同步提取，鎳、鋰則通過沉淀 – 電解進(jìn)行分步回收。格林美股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司等企業(yè)已建成“電池拆解 – 金屬提取 – 材料再生”一體化產(chǎn)線，使鎳、鈷、鋰的綜合回收率突破95%，再生材料成本較原生資源降低30%。
（二）鋰產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀
1. 鋰資源分布與儲量特征
鋰廣泛應(yīng)用于新能源、高端制造和國防軍工等領(lǐng)域。在當(dāng)前的鋰消費結(jié)構(gòu)中，動力電池占比已超65%，預(yù)計2030年將達(dá)85%。在特種材料領(lǐng)域，鋰鋁合金可使航天器減重15%，而6Li同位素在核聚變中的氚增殖作用更具戰(zhàn)略價值。全球鋰礦資源量約為1.05×108 t（金屬鋰當(dāng)量），主要分布在智利、澳大利亞、阿根廷、中國、美國、加拿大、巴西等國家，如表4所示。全球鋰資源量與儲量呈現(xiàn)顯著的地域集中性特征，資源分布與開發(fā)利用格局存在明顯的不平衡性。我國鋰資源稟賦條件復(fù)雜，開發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，我國鹽湖鋰資源主要分布在青海、西藏等地，但存在鋰濃度較低、鎂鋰比高和分離難度較大的問題；另一方面，我國硬巖型鋰礦Li2O平均品位僅為0.8%~1.2%，主要分布在四川、江西等地，開發(fā)受限且提鋰工藝成本較高，從而導(dǎo)致國內(nèi)鋰資源實際開發(fā)進(jìn)度滯后于需求增長。我國作為全球最大的鋰電池生產(chǎn)國和新能源汽車市場，正通過加強(qiáng)國內(nèi)勘探、技術(shù)創(chuàng)新和海外資源布局等措施，提升資源保障能力，但短期內(nèi)仍難以改變對進(jìn)口資源的依賴格局。
表4 2024年全球鋰儲量主要分布國家
2. 鋰“采選冶”技術(shù)現(xiàn)狀
（1）采礦
鋰礦主要分為鹽湖鹵水型、硬巖型以及黏土型鋰礦，當(dāng)前以鹵水型和硬巖型鋰礦為主要開發(fā)對象。鹵水型鋰礦以含高濃度鹽類的地下水為載體，具有儲量豐富、提取成本低的特點，其開采方法主要通過蒸發(fā)、沉淀等物理化學(xué)過程提取鋰元素。鹵水型鋰礦的采鹵方式主要分為泵站式開采、渠式開采以及井式開采。采出的鹵水經(jīng)管道輸送至鹽田進(jìn)行灘曬，根據(jù)蒸發(fā)析出順序依次經(jīng)歷氯化鈉階段、瀉利鹽階段、鉀混鹽階段、光鹵石階段，最終形成硼鋰富集的老鹵；老鹵通過煅燒法或納濾膜反滲透結(jié)合機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）蒸發(fā)濃縮沉鋰工藝制取碳酸鋰。
硬巖型鋰礦約占我國鋰資源總量的18%，其中鋰輝石占11%、鋰云母占7%。依據(jù)賦存條件，硬巖型鋰礦開采可以分為露天開采和地下開采：前者適用于淺部礦體，一般包含剝離、穿孔、爆破、鏟裝、運輸、排巖等工序；后者則根據(jù)礦巖破碎程度選擇分層、分段或階段充填采礦法，開采過程依序分為開拓、采準(zhǔn)、回采、充填等，采下的礦石一般通過鏟運機(jī)搬運至溜井，再通過轉(zhuǎn)運進(jìn)入主溜井，由提升系統(tǒng)運出地表。
對于礦體較淺、礦石較好開采的鋰礦，主要采用露天開采。露天臺階爆破具有開采強(qiáng)度大、生產(chǎn)規(guī)模大、方便大型機(jī)械設(shè)備作業(yè)等特點，有利于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化作業(yè)。對于礦體較深、露天開采不方便的鋰礦，主要采用地下開采。在階段開拓工程內(nèi)，對采場進(jìn)行采準(zhǔn)、切割、回采、充填；在出礦階段，布置出礦底部結(jié)構(gòu)，通過鏟運機(jī)進(jìn)行出礦，礦石直接裝入運礦卡車，運至主溜井，最終通過有軌或無軌運輸運出地表。
（2）選礦
我國花崗偉晶巖型鋰多金屬礦的有價礦物主要為鋰輝石、綠柱石以及鉭鈮礦物。鋰輝石常采用浮選工藝，如四川甲基卡、業(yè)隆溝、李家溝、黨壩，新疆志存等鋰礦均采用了全浮的工藝流程。多采用新型捕收劑低堿浮選回收鋰輝石的工藝方案，品位為5%~6%的鋰輝石精礦，回收率為75%~85%。另外，一些鋰輝石采用重介質(zhì)選別工藝，由重介質(zhì)回收鋰輝石精礦拋除部分低品位尾礦，再在重介質(zhì)中浮選回收鋰輝石。例如，新疆大紅柳灘鋰礦建成了重介質(zhì)生產(chǎn)線，在實驗室中針對重選尾礦開展了鋰、鈹浮選綜合回收試驗研究；鋰輝石的總體回收率為80%~85%，實驗室中獲得的鈹精礦品位為6%，鈹回收率超過60%。
與偉晶巖型礦床相比，鋰云母礦品位低、選礦難度大，但資源規(guī)模大、采礦難度小，已成為我國鋰礦開發(fā)的新重心。礦床集中分布于江西、湖南兩省，以江西省宜春市為典型，代表性項目有宜春鉭鈮礦、化山瓷石礦、新坊鉭鈮礦、枧下窩鋰云母礦等；其中奉新時代選礦廠處理規(guī)模已達(dá)1×105 t/d。
（3）冶煉
鹽湖鹵水鋰儲量豐富且提鋰成本低，是全球鋰資源開發(fā)的首選原料。由于我國鹽湖鋰賦存狀態(tài)復(fù)雜、鎂鋰比高、分離難度大，且鹽湖資源多分布在偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通不便、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，導(dǎo)致開發(fā)利用進(jìn)程緩慢，因此，目前我國工業(yè)生產(chǎn)仍以礦石提鋰為主。礦石提鋰主要有6種典型方式，硫酸化焙燒法是當(dāng)前最成熟且應(yīng)用最廣的工藝，適用于鋰輝石、鋰云母等多種礦石，但能耗高、需大量濃硫酸，焙燒產(chǎn)生的三氧化硫污染環(huán)境、成本高；硫酸鹽法通過β-鋰輝石與硫酸鉀混合焙燒生成可溶性硫酸鋰，該工藝鋰浸出率高，但需大量硫酸鉀，增加了成本且引發(fā)鉀污染；石灰石法采用石灰或石灰石與鋰輝石燒結(jié)提鋰，原料適應(yīng)性強(qiáng)、流程簡單且成本低，但鋰回收率低，礦漿易凝聚引發(fā)設(shè)備故障，已逐漸被淘汰；氯化焙燒法分為中溫和高溫兩種方式，流程簡單且氯化劑廉價，但存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重和蒸發(fā)能耗高的問題；純堿壓煮法的流程短、純度高、效率高，但需高溫高壓，操作要求高且耗二氧化碳多；氟化學(xué)法適用于多種礦物，反應(yīng)溫度低、浸出率高且能回收稀有金屬，但面臨浸出液復(fù)雜、除雜難和氟危害大的困境。
目前，鹽湖鹵水提取技術(shù)主要包含沉淀法、煅燒浸出法、溶劑萃取法、吸附法、膜分離法和電化學(xué)法等。其中，沉淀法是工業(yè)化最早、工藝最成熟的提鋰方法，具體是利用太陽能蒸發(fā)濃縮得到老鹵水，去除雜質(zhì)后加入碳酸鹽沉淀干燥制得碳酸鋰。該方法成本低，但要求鋰含量高、鎂鋰比低。煅燒浸出法則通過煅燒、浸出、沉淀等步驟實現(xiàn)碳酸鋰的提取，有利于鋰鎂等資源的綜合利用，但存在能耗高、環(huán)境污染等問題。溶劑萃取法適用于鎂鋰比相對較高的鹽湖鹵水，通過萃取體系實現(xiàn)鋰的提取，但設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，萃取劑溶液損失問題突出。礦冶科技集團(tuán)有限公司相關(guān)技術(shù)在青海已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，鋰萃取率超過99%并推廣至國外。吸附法特別適用于高鎂低鋰鹵水，經(jīng)濟(jì)環(huán)保、工藝簡單、回收率高。膜分離法和電化學(xué)法則展現(xiàn)出較好的工業(yè)應(yīng)用潛力，但成本控制、膜污染等問題仍待解決。
3. 鋰在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及回收應(yīng)用
在電動汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的推動下，鋰離子電池正極材料市場主要由磷酸鐵鋰和三元材料主導(dǎo)。磷酸鐵鋰以其成本低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異以及循環(huán)性能高等優(yōu)勢，在儲能系統(tǒng)及中低端電動汽車領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位；以鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰為代表的三元材料，因其高能量密度特性，已廣泛應(yīng)用于高端電動汽車市場。2023年，磷酸鐵鋰正極材料的出貨量達(dá)1.65×106 t，占總市場份額的66.53%，同比增長48.3%；三元材料的出貨量為6.5×105 t，占比為26.21%，同比增長2%；錳酸鋰與鈷酸鋰合計市場份額約為7.4%。
隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，退役電池量也持續(xù)增加，預(yù)計2030年有望突破1×106 t，電池回收利用成為緩解資源約束的關(guān)鍵。我國已形成完整的電池回收產(chǎn)業(yè)鏈，截至2023年年底，累計建成回收網(wǎng)點超1.2×104個、區(qū)域性中心共45個，年回收量1.2×105 t，再生碳酸鋰產(chǎn)量突破2.3×104 t，鋰綜合回收率提升至90%以上。
當(dāng)前鋰回收的技術(shù)路線主要有火法冶金、濕法冶金和物理修復(fù)，如表5所示?；鸱ㄒ苯鹪阡囯姵鼗厥罩兄饕糜谔幚韽?fù)雜混合電池或低品位廢料，核心是通過高溫熔煉將金屬氧化物還原為合金。濕法冶金技術(shù)作為主流工藝，在鋰回收領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，工藝流程包括電池拆解、破碎分選、酸浸提鋰等環(huán)節(jié)，硫酸 – 雙氧水協(xié)同浸出工藝可將鋰浸出率提升至92%以上。近年來，一些企業(yè)通過優(yōu)化工藝，結(jié)合濕法冶金和火法冶金的優(yōu)點，提高了鋰的回收效率并降低了環(huán)境風(fēng)險。
表5 我國廢舊鋰電池主要回收技術(shù)比較（2025年現(xiàn)狀）
（三）釩產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀
1. 釩資源分布與儲量特征
釩資源在我國戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源中占據(jù)關(guān)鍵地位。我國為全球最大的釩生產(chǎn)國，供給占比高達(dá)68%，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金、新興儲能等領(lǐng)域。釩資源開發(fā)的核心挑戰(zhàn)是礦石成分復(fù)雜、品位低及選冶難度大。釩元素主要與鐵、鈦等共伴生，其賦存礦物以釩鈦磁鐵礦為主，該礦種提供了全球約89%的釩產(chǎn)量，是當(dāng)前釩產(chǎn)業(yè)鏈的原料基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)材料領(lǐng)域，釩作為高效的微合金化元素，可顯著提升鋼材性能，增加鋼鐵強(qiáng)度。在新能源領(lǐng)域，全釩液流電池（VRB）因其超長循環(huán)壽命與本質(zhì)安全特性，成為新型儲能技術(shù)的重要路線。展望未來，預(yù)計2035年，我國釩資源的年需求量將突破3×105 t，由此催生的全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值有望超萬億元，從而推動釩由傳統(tǒng)優(yōu)勢礦產(chǎn)資源升級為國家戰(zhàn)略關(guān)鍵資源。
截至2024年，全球釩礦儲量約為1.8×107 t，其中澳大利亞、俄羅斯和中國三國合計占比超過80%，其次是南非、巴西和美國（見表6）。我國已探明釩礦儲量約為4.1×106 t，約占全球釩礦總儲量的22.53%，資源主體為沉積型釩頁巖。全國共有277處釩頁巖礦床，集中在貴州、湖南、湖北、陜西一帶。依據(jù)區(qū)域構(gòu)造 – 巖相古地理特征，可劃分為三條成礦帶，即塔里木地臺北緣帶、揚子地臺北緣帶和揚子地臺東南緣帶，構(gòu)成了我國釩頁巖資源的空間骨架。
表6 2024年全球釩礦儲量的國家分布
2. 釩“采選冶”技術(shù)現(xiàn)狀
（1）采礦
含釩礦床的開采方式主要由其賦存條件決定。對于埋藏淺、覆蓋層薄的礦體，如部分釩鈦磁鐵礦或砂巖型礦床，通常采用露天開采。當(dāng)?shù)V體埋藏較深時，則轉(zhuǎn)入地下開采，其采礦方法與硬巖礦床的通用工藝一致。地下開采通常采用階段或分段空場嗣后充填法，具體流程包括：使用鑿巖臺車施工中深孔或大直徑深孔，爆破后由鏟運機(jī)將礦石運至溜井，最終通過有軌或無軌運輸系統(tǒng)送至地表。為有效管理地壓并確保采場與地表穩(wěn)定，回采形成的采空區(qū)會及時采用充填體進(jìn)行充填，以保障礦山整體生產(chǎn)安全。
（2）選礦
釩以類質(zhì)同象形式賦存于鈦磁鐵礦中，需通過選礦預(yù)富集與冶煉聯(lián)合工藝實現(xiàn)高效回收。基于礦物間磁性、密度以及表面性質(zhì)的差異，可以采用弱磁選優(yōu)先回收、重選、強(qiáng)磁選、浮選或電選聯(lián)合工藝從尾礦中分離鈦鐵礦及硫化礦物。攀枝花礦區(qū)創(chuàng)新性應(yīng)用“三段磁選獲鐵釩精礦 – 尾礦螺旋 – 浮選 – 電選回收鈦／硫鈷精礦”工藝，開發(fā)了“選擇性解離 – 強(qiáng)化分選”技術(shù)，顯著提升了磨礦分選效率和分選效率。釩鈦磁鐵礦的典型選礦工藝流程對比情況如表7所示。
針對低品位釩資源，攀西地區(qū)表外礦采用“中磁 – 磨礦 – 磁選”技術(shù)、強(qiáng)磁 – 浮選技術(shù)，使鐵精礦品位達(dá)到54.5%、鈦精礦品位達(dá)到47.5%，盤活了占儲量40%的呆滯資源。承德超貧釩鈦磁鐵礦則創(chuàng)新了“階段解離拋尾 – 粗粒分選 – 元素定向控制”工藝，通過磨前預(yù)選拋廢、中磁反向拋尾及分級分質(zhì)浮選技術(shù)，實現(xiàn)磷回收率提升40.79%，推動了極貧礦的資源化利用。
表7 釩鈦磁鐵礦典型選礦工藝流程對比
釩頁巖的開發(fā)利用依賴預(yù)富集技術(shù)，降低后續(xù)浸出成本。重選法適用于白云母型礦石，具有流程簡單、污染少的優(yōu)勢；浮選法對解離度高、賦存狀態(tài)簡單的礦石富集效果顯著；擦洗法用于黏土吸附型釩頁巖，可有效脫除耗酸礦物。重選 – 浮選、重選 – 磁選聯(lián)合工藝能綜合提升復(fù)雜礦石的富集效率，降低浸出酸耗30%以上。攀鋼集團(tuán)有限公司依托“選礦 – 高爐 – 轉(zhuǎn)爐 – 化工提釩”全鏈條技術(shù)，建成了全球最大的釩制品生產(chǎn)基地。細(xì)粒級鈦鐵礦通過強(qiáng)磁 – 浮選聯(lián)合作業(yè)，可以使鈦精礦回收率提升至10%，標(biāo)志著我國釩鈦資源綜合利用水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。
（3）冶煉
釩的冶煉技術(shù)路線主要取決于礦石類型。其中，釩鈦磁鐵礦普遍采用高爐 – 轉(zhuǎn)爐工藝：通過高爐冶煉，使釩與鐵還原生成含釩生鐵，繼而在轉(zhuǎn)爐吹煉中氧化釩并將其富集于釩渣；釩渣再經(jīng)焙燒、浸出及沉淀等濕法工序，最終得到五氧化二釩產(chǎn)品。為解決傳統(tǒng)鈉化焙燒的污染問題，我國成功研發(fā)并工業(yè)應(yīng)用了“釩渣鈣化焙燒 – 銨介質(zhì)循環(huán)”等綠色提釩新技術(shù)，以及反應(yīng)溫度更低、釩鉻回收率更高的亞熔鹽法，顯著提升了資源利用率與環(huán)保水平。
釩頁巖主要采用直接提釩工藝，高溫氧化焙燒 – 浸出是應(yīng)用廣泛的技術(shù)，即通過添加劑與專用裝備優(yōu)化，實現(xiàn)釩的高效轉(zhuǎn)化與提取。為順應(yīng)低碳發(fā)展趨勢，全濕法提取、外場強(qiáng)化、微生物浸出等綠色低碳技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，有效降低了能耗以及污染物排放。含釩浸出液均需通過溶劑萃取、離子交換等高效凈化富集技術(shù)去除雜質(zhì)，并最終采用水解沉釩、銨鹽沉釩等方法獲得釩產(chǎn)品。我國釩冶煉技術(shù)已形成從資源到產(chǎn)品的全鏈條綠色制造體系，推動了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3. 釩在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及回收利用
釩主要應(yīng)用于以提升性能為導(dǎo)向的合金領(lǐng)域。在鋼鐵工業(yè)中，釩作為關(guān)鍵的微合金化元素，能夠細(xì)化晶粒、提高強(qiáng)度、韌性及耐磨性，因此被廣泛添加于高強(qiáng)度螺紋鋼、工具鋼、汽車結(jié)構(gòu)鋼等關(guān)鍵材料中。在航空、航天以及國防等領(lǐng)域，釩的高溫穩(wěn)定性、耐腐蝕性能成為制造鈦基高性能耐熱合金不可或缺的關(guān)鍵組分。
近年來，隨著儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，釩在能源領(lǐng)域的應(yīng)用日益受到重視。VRB因其循環(huán)壽命長、安全性高、可深度充放等突出優(yōu)點，成為大規(guī)模固定儲能系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)。VRB在電網(wǎng)調(diào)峰和可再生能源并網(wǎng)中的應(yīng)用，可以有效平抑風(fēng)光發(fā)電的間歇性與波動性，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供關(guān)鍵支撐。展望未來，隨著電動汽車的普及與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，釩在儲能電池領(lǐng)域的市場需求將持續(xù)增加，在關(guān)鍵材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。表8列出了釩電池的未來應(yīng)用前景。
表8 釩電池應(yīng)用前景
釩的回收主要集中在含釩的二次資源中，包括鋼鐵冶煉過程中產(chǎn)生的富釩渣以及使用后的廢釩催化劑，從廢舊金屬制品中回收釩的占比較低?；鸱ㄒ苯鸷蜐穹ㄒ苯鹗钱?dāng)前主要的回收工藝，前者通過高溫熔煉提取釩，處理量大、工藝簡單，但能耗較高且會產(chǎn)生廢氣；后者通過酸浸或堿浸提取釩，再經(jīng)沉淀、萃取等步驟完成分離與提純，具有回收率高、環(huán)境友好等優(yōu)點，但需要嚴(yán)格控制化學(xué)試劑的使用和廢液的處理。近年來，通過優(yōu)化回收工藝，顯著提升了釩的循環(huán)利用效率。VRB的電解液可多次循環(huán)使用，通過優(yōu)化電解液的再生工藝，能夠進(jìn)一步提高資源利用效率。
三、我國鎳鈷鋰釩產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展優(yōu)勢與短板
（一）我國鎳鈷鋰釩產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展優(yōu)勢
1. 已形成全球最完備的產(chǎn)業(yè)鏈體系
我國在鎳、鈷、鋰、釩領(lǐng)域已建成全球規(guī)模最大、鏈條最完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。鎳產(chǎn)業(yè)鏈已實現(xiàn)從硫化礦／紅土型鎳礦開采、火法／濕法冶煉到高鎳三元材料產(chǎn)業(yè)化的全流程覆蓋，全面掌握紅土型鎳礦HPAL核心工藝，濕法回收技術(shù)達(dá)國際先進(jìn)水平。鈷產(chǎn)業(yè)鏈的冶煉產(chǎn)能占全球主導(dǎo)地位，構(gòu)建了跨國協(xié)同體系，引領(lǐng)了廢舊電池再生利用技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。鋰產(chǎn)業(yè)鏈依托礦石提鋰、鹽湖提鋰核心工藝，采用鋰輝石采選、碳酸鋰／氫氧化鋰制備、正極材料合成以及動力電池制造的垂直鏈條，產(chǎn)品涵蓋五大系列40余種，支撐了全球70%的鋰電池產(chǎn)能。釩產(chǎn)業(yè)鏈憑借釩鈦磁鐵礦資源的稟賦優(yōu)勢，實現(xiàn)五氧化二釩全球市場占有率突破68%。全產(chǎn)業(yè)鏈配套能力催生顯著的規(guī)模效應(yīng)，鎳、鈷、鋰的主要材料成本較國際平均值低15%~20%，釩電解液制備效率提升30%，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)保障。
2. 持續(xù)發(fā)揮和完善政策體系優(yōu)勢
中央至地方的三級政策體系形成了強(qiáng)大的發(fā)展動能。在國家層面，2020年發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，確立了鎳、鈷、鋰資源的戰(zhàn)略地位；科學(xué)技術(shù)部“十四五”專項計劃重點支持深部采礦、生物冶金等核心技術(shù)攻關(guān)；自然資源部建立鋰資源國家規(guī)劃礦區(qū)制度，完善礦產(chǎn)資源有償使用機(jī)制；發(fā)布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，率先在全球落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制。在地方政府層面，開展精準(zhǔn)施策，如江西宜春鋰云母產(chǎn)區(qū)實行增值稅即征即退50%政策；廣東循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)對再生材料企業(yè)給予度電補(bǔ)貼政策。在國際合作機(jī)制方面，突破資源約束，“一帶一路”專項基金支持企業(yè)在印度尼西亞建成全球最大紅土型鎳礦生產(chǎn)基地，在剛果（金）構(gòu)建鈷原料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。我國在鎳、鈷、鋰、釩產(chǎn)業(yè)鏈的政策創(chuàng)新集中體現(xiàn)在全鏈條設(shè)計方面，在產(chǎn)業(yè)鏈上游設(shè)立關(guān)鍵礦產(chǎn)儲備制度，在中游通過首臺裝備補(bǔ)貼以推動高壓反應(yīng)釜等裝備的國產(chǎn)化，在下游以新能源汽車購置稅減免來刺激需求，形成“資源 – 技術(shù) – 市場”的正向循環(huán)體系。
3. 不斷提升核心技術(shù)自主化與工程轉(zhuǎn)化能力
在鎳、鈷、鋰、釩產(chǎn)業(yè)鏈方面，技術(shù)突破涵蓋資源開發(fā)至高端制造的全鏈條。在鎳、鈷領(lǐng)域，實現(xiàn)了紅土型鎳礦濕法冶煉成本降低30%；“帶電破碎 – 定向解離”技術(shù)使鎳、鈷回收率達(dá)95%以上，年處理退役電池約4.8×105 t。在鋰資源開發(fā)方面，已掌握鹽湖提鋰核心工藝：吸附法破解了青海高鎂鋰比難題，顯著提升了提鋰效率；鋰云母固氟技術(shù)降低了污染排放強(qiáng)度。釩渣產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新了鈉化焙燒工藝，使釩渣含釩量降至0.3%，技術(shù)水平處于國際最優(yōu)。此外，材料制備技術(shù)取得標(biāo)志性突破，寧德時代新能源科技股份有限公司的超高鎳單晶正極（Ni90）量產(chǎn)良率突破92%，比亞迪股份有限公司的刀片電池相較傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池，體積利用率提升了約50%；大連融科儲能集團(tuán)股份有限公司的VRB電堆功率密度高，儲能時長超12 h。工程化能力支撐全球輸出，印度尼西亞OBI鎳鈷項目采用我國的濕法技術(shù)，南美鹽湖提鋰項目應(yīng)用我國膜分離裝備。智能制造水平加速升級，鋰電材料工廠自動化率超80%，運用數(shù)字孿生技術(shù)使試產(chǎn)成本降低40%。
4. 擁有全球規(guī)模最大的應(yīng)用市場
新能源汽車與儲能市場形成需求 – 政策雙重增長引擎。2023年，我國新能源汽車銷售量約為9.5×106輛，帶動動力電池裝機(jī)量超380 GW·h，直接創(chuàng)造鋰需求量2.8×105 t、鎳需求量6.5×105 t。截至2025年，隨著儲能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，鋰電池儲能新增裝機(jī)40 GW·h，VRB裝機(jī)量突破1 GW·h。市場規(guī)模優(yōu)勢不斷轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)需求牽引創(chuàng)新，高鎳電池需求推動單晶正極技術(shù)快速迭代，磷酸鐵鋰儲能電池推動度電成本降低；產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)，寧德時代新能源科技股份有限公司等企業(yè)聯(lián)合礦企開發(fā)印度尼西亞的鎳、鈷資源，釩鈦鋼鐵企業(yè)跨界布局電解液產(chǎn)能以實現(xiàn)“材料 – 電池 – 整車”的縱向整合；注重標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，主導(dǎo)制定了《電動汽車用動力蓄電池安全要求》（GB 38031—2025）等國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動VRB測試方法成為國際電工委員會的國際標(biāo)準(zhǔn)；資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展初具規(guī)模，2025年動力電池回收市場可達(dá)千億級，為原材料供應(yīng)提供戰(zhàn)略緩沖。
（二）我國鎳鈷鋰釩產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展存在的劣勢
1. 資源稟賦先天不足與供應(yīng)安全問題
我國鎳、鈷資源儲量極其有限，稟賦條件差，以占全球3%、1.13%的儲量，支撐全球56%、65%的消費量，資源對外依存度高達(dá)93%、98%，結(jié)構(gòu)性矛盾突出。鎳礦以埋藏深、品位低的銅鎳鈷伴生硫化礦為主，主要位于甘肅金昌等地；鈷資源高度依賴伴生礦，開采難度大、成本高。此外，對青藏高原等潛在資源區(qū)的勘探不足，內(nèi)蒙古、四川、青海等省份雖擁有超低品位氧化鎳礦，但因提取技術(shù)瓶頸難以利用。鋰資源同樣面臨開發(fā)利用困境：優(yōu)質(zhì)鋰輝石礦受生態(tài)紅線限制，高品位鋰云母礦資源稀缺且開發(fā)成本高，而鹽湖資源則集中在生態(tài)脆弱的青藏高原地區(qū)，普遍存在高鎂鋰比導(dǎo)致原鹵提鋰難度大。全球鋰資源爭奪白熱化，主要資源國的政策變動、國際海運波動、貿(mào)易壁壘等，進(jìn)一步加劇了我國鋰供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定性。釩礦開發(fā)受政策約束，多省市已將其列為限制性開采礦種，“探轉(zhuǎn)采”收緊導(dǎo)致采礦證獲取困難；已獲證企業(yè)受開采總量指標(biāo)限制，部分企業(yè)被迫依賴異地開采或進(jìn)口原料。
2. 環(huán)保約束趨嚴(yán)與綠色技術(shù)短板疊加
開采低品位鎳礦會產(chǎn)生大量固體廢物（生產(chǎn)1 t鎳產(chǎn)生150 t固體廢物）和廢水，碳排放強(qiáng)度較高，環(huán)保成本約占開采總成本的30%。鋰資源開發(fā)受制于惡劣的自然條件和資源稟賦，缺乏綠色高效利用技術(shù)，導(dǎo)致高端精細(xì)鋰產(chǎn)品核心工藝研究不足、產(chǎn)量低、性能差異大、后端加工能力弱，“保供”壓力顯著。釩資源開采本身難度大、提取成本高、生產(chǎn)環(huán)節(jié)固體廢物處置壓力大，加之科技攻關(guān)復(fù)雜、項目建設(shè)周期長，亟需長遠(yuǎn)規(guī)劃布局。
3. 產(chǎn)業(yè)鏈中高端環(huán)節(jié)薄弱與定價權(quán)缺失
高端鎳鈷材料（如高純鎳帶、航空發(fā)動機(jī)用鈷基合金）的自主保障能力不足，進(jìn)口依賴度超50%。HPAL等核心設(shè)備依賴進(jìn)口，電池級材料制備技術(shù)薄弱。尤為突出的是，高鎳三元材料金屬價值轉(zhuǎn)化率僅為38%，較日韓企業(yè)低12個百分點，且替代技術(shù)產(chǎn)業(yè)化緩慢，價值轉(zhuǎn)化率不足國際領(lǐng)先水平的60%，產(chǎn)品附加值偏低。資源稟賦少、對外依存度高導(dǎo)致我國鎳、鈷、鋰在國際定價體系中處于弱勢。部分資源國的資源政策進(jìn)一步壓縮企業(yè)利潤空間，形成“高產(chǎn)低利”被動局面，迫使產(chǎn)業(yè)鏈下游承受國際定價溢價，制約了產(chǎn)業(yè)向中高端升級。
4. 資源循環(huán)利用體系不完善
資源開發(fā)與回收利用銜接不暢，上游保障弱、中游冶煉強(qiáng)、下游高端可控性差的矛盾突出。在鎳資源回收方面，盡管已建成全球最大的不銹鋼廢鋼回收體系，但退役動力電池回收體系尚未有效建立，行業(yè)呈現(xiàn)“小散亂”局面，產(chǎn)能利用率低于40%，規(guī)范化回收率低?；厥站W(wǎng)絡(luò)不完善、缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系、“拆解 – 破碎 – 分選 – 再生利用”技術(shù)鏈不成熟、裝備水平低等問題并存，導(dǎo)致退役鋰電池綠色循環(huán)利用技術(shù)體系亟待完善，再生資源利用率低。鋰價格波動頻繁對回收行業(yè)造成沖擊。釩資源的回收存在釩渣進(jìn)口受限與儲能需求爆發(fā)式增長的矛盾。預(yù)計2030年，全球釩供給缺口將高達(dá)45%，凸顯了資源循環(huán)與長遠(yuǎn)規(guī)劃的重要性。
四、我國鎳鈷鋰釩產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重點任務(wù)與對策建議
（一）重點任務(wù)
面向2035年，深入開展深地勘探與海外多元布局，降低鎳、鈷、鋰、釩礦產(chǎn)的對外依存度；建成零碳智能冶煉與高端材料產(chǎn)業(yè)集群，實現(xiàn)鹽湖提鋰成本降低30%、鋰電高端產(chǎn)品占比超70%；構(gòu)建覆蓋全國回收率≥95%的電池回收網(wǎng)絡(luò)，關(guān)鍵金屬利用率達(dá)到國際領(lǐng)先水平，全面緩解供應(yīng)缺口。面向2050年，形成全球韌性供應(yīng)鏈與再生利用閉環(huán)，實現(xiàn)資源協(xié)同開發(fā)，支撐新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。我國鎳、鈷、鋰、釩產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重點任務(wù)具體如下。
1.構(gòu)建鎳鈷鋰釩礦產(chǎn)基因數(shù)據(jù)庫
我國鎳、鈷、鋰、釩資源稟賦差，礦床性質(zhì)復(fù)雜、礦石可選性差異巨大，亟待構(gòu)建礦床、礦石、礦物基因特征數(shù)據(jù)庫，建立關(guān)鍵參數(shù)與標(biāo)識體系，完成成礦構(gòu)造標(biāo)注，厘清資源賦存狀態(tài)。開展多源數(shù)據(jù)融合，整合全球鎳、鈷、鋰、釩的儲量分布數(shù)據(jù)，納入典型礦床成礦模式。實現(xiàn)勘查技術(shù)關(guān)聯(lián)，標(biāo)注各類型礦床的深部找礦潛力區(qū)及地球物理探測標(biāo)志，完善鎳、鈷、鋰、釩獨立礦物的識別技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)資源特性，制定長期開采、選礦規(guī)劃，精細(xì)鎳、鈷、鋰、釩高質(zhì)產(chǎn)品生成策略，形成頂層設(shè)計方案，推動鎳、鈷、鋰、釩等資源的高效開發(fā)，提高資源綜合利用率。
2. 突破鎳鈷鋰釩資源綜合利用技術(shù)
針對鋰、鎳、鈷、釩的現(xiàn)有開發(fā)資源，實現(xiàn)開發(fā)利用全產(chǎn)業(yè)鏈的開源節(jié)流，通過“采選冶”、加工技術(shù)創(chuàng)新，開展產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，提高作業(yè)效率、減少材料浪費，提升資源綜合回收率，增強(qiáng)資源安全保障。針對一些原來難利用的低品位、共伴生礦床，通過技術(shù)創(chuàng)新使其成為可開發(fā)利用的礦產(chǎn)，重新估算可開發(fā)礦產(chǎn)資源，推動尚未開發(fā)或充分開發(fā)的難利用鎳、鈷、鋰、釩等資源的規(guī)?；茫绲推肺火ね列弯嚨V、高海拔高鎂鋰比鹽湖、共伴生鎳鈷資源等。針對我國的鋰、鎳、鈷、釩廢棄物，系統(tǒng)性設(shè)計尾礦、廢渣綜合利用方案，征集針對尾礦、冶金渣綜合利用先進(jìn)技術(shù)與裝備，通過匯集創(chuàng)新技術(shù)和實用裝備，積極推動選冶過程廢棄物的綜合利用，包括基于選冶技術(shù)的創(chuàng)新提升，實現(xiàn)有價金屬提?。贿M(jìn)行尾礦無害化處理，用于礦山生態(tài)修復(fù)填埋；開展廢渣附加值利用，實現(xiàn)新型材料轉(zhuǎn)化。
3. 研發(fā)鎳鈷鋰釩高質(zhì)材料技術(shù)及產(chǎn)品
針對新能源用鎳、鈷、鋰、釩初級產(chǎn)品多、高品質(zhì)原材料依賴進(jìn)口等問題，實現(xiàn)關(guān)鍵制備技術(shù)突破：突破高純鎳鈷錳中間化合物制備技術(shù)，研制電池級碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰鹽短流程提純技術(shù)，開發(fā)超低雜質(zhì)含量釩電解液合成工藝。圍繞服務(wù)新能源動力電池、風(fēng)光新能源儲能／儲氫等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和國家重大工程，推進(jìn)高能量密度、高電壓平臺材料如高鎳／超高鎳單晶正極材料制備技術(shù)研發(fā)，開發(fā)新型硅基、硫基、氧基、富鋰錳基等正極材料；引進(jìn)新微加工技術(shù)和制造工藝，研制可提高儲能電池性能的納米材料、柔性材料等新型材料；研發(fā)新型儲能、儲氫材料，優(yōu)化鎳基合金的制備方法和工藝，提高儲氫性能；揭示添加劑穩(wěn)定機(jī)理和對電化學(xué)反應(yīng)的影響，開發(fā)新型釩系電解液。
4. 建設(shè)綠色循環(huán)利用體系
完善廢舊電池、電子廢棄物等二次資源回收體系，建設(shè)線下資源回收網(wǎng)絡(luò)，推動新能源汽車電池、光伏設(shè)備等的規(guī)?；厥?，拓展梯次利用場景至儲能、家庭備用電源等領(lǐng)域，提高鎳、鈷、鋰、釩等資源的循環(huán)利用率。突破關(guān)鍵回收技術(shù)瓶頸，重點研發(fā)退役電池快速檢測、高效拆解以及金屬提純技術(shù)，結(jié)合再生利用工藝，提升鎳、鈷、鋰、釩的回收率與產(chǎn)品附加值。構(gòu)建新能源關(guān)鍵礦產(chǎn)“高效開采 – 富集提質(zhì) – 材料制備 – 電池制造 – 回收利用”全生命周期產(chǎn)業(yè)集群，建立資源全生命周期管理體系，實現(xiàn)資源的綠色循環(huán)利用。
5. 打造全鏈條創(chuàng)新平臺體系
依托鎳、鈷、鋰、釩資源稟賦區(qū)域，推進(jìn)智能化礦山建設(shè)和資源綜合利用，提升資源提取效率，延伸材料深加工鏈條，發(fā)展高純度釩電解液、鎳鈷鋰三元前驅(qū)體等關(guān)鍵材料制備技術(shù)，開發(fā)釩電池儲能系統(tǒng)、鋰離子電池梯次利用技術(shù)，打造全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新模式。構(gòu)建多層次“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同平臺，建立“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同機(jī)制，圍繞電池能量效率、鋰電碳足跡管理等痛點開展聯(lián)合研發(fā)，形成產(chǎn)業(yè)研究院模式。搭建覆蓋電池材料、系統(tǒng)集成、循環(huán)再利用的公共研發(fā)平臺，推動形成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)路徑。打造特色集群，以四川釩電池基地、甘肅新能源電池千億產(chǎn)業(yè)鏈為范本，推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展，覆蓋“資源 – 材料 – 設(shè)備 – 應(yīng)用”全環(huán)節(jié)。
（二）鎳鈷產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展建議
1. 加強(qiáng)國內(nèi)鎳鈷資源保障、提高戰(zhàn)略儲備，提升資源安全水平
建議在新一輪地質(zhì)找礦突破戰(zhàn)略行動中，加大鎳、鈷資源的找礦投入，啟動鎳鈷礦專項，聚焦甘肅北山、青海東昆侖、西藏岡底斯、新疆東天山等重要成礦帶，開展鎳、鈷上量增儲找礦，力爭取得新突破。同時，聯(lián)合國家糧食和物資儲備局建立鎳、鈷資源戰(zhàn)略儲備監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)置價格波動閾值自動觸發(fā)收儲機(jī)制，在資源價格低時加大收儲力度，對鎳、鈷資源進(jìn)行戰(zhàn)略儲備，筑牢我國鎳、鈷資源安全的基本盤。
2. 推動低品位鎳鈷資源開發(fā)和高效利用，提升產(chǎn)業(yè)鏈競爭力
建議將鎳、鈷資源關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)納入國家重大科技專項，在甘肅、新疆等資源富集區(qū)布局國家級鎳鈷資源創(chuàng)新中心，聚焦“勘探 – 開采 – 冶煉 – 材料”全產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)，重點突破鎳和鈷深部成礦預(yù)測理論、智能化勘查、綠色低碳采選冶、高端材料加工、資源循環(huán)利用（包括貧礦資源開發(fā)、尾礦爐渣經(jīng)濟(jì)利用）等核心技術(shù)，為保障鎳、鈷資源安全提供支撐。同時，提高鎳、鈷二次資源聚集度與開發(fā)利用效率，推動解決退役電池回收產(chǎn)能過剩和無序擴(kuò)張等問題，提升產(chǎn)業(yè)鏈競爭力。
3. 構(gòu)建全球鎳鈷資源新局面，打造國際資源產(chǎn)業(yè)合作新態(tài)勢
建議加強(qiáng)與印度尼西亞、剛果（金）等國家的資源合作，在對核心技術(shù)輸出管控的前提下，積極參與當(dāng)?shù)鼗ǖ脑椖?，并與當(dāng)?shù)氐V權(quán)結(jié)合，納入國家關(guān)鍵礦產(chǎn)安全保障體系。同時，推動與俄羅斯、中亞等周邊陸運國家的戰(zhàn)略協(xié)同，在新疆等邊境地區(qū)布局現(xiàn)代化精煉園區(qū)，形成“鄰國采礦 – 邊境冶煉 – 內(nèi)地深加工”的產(chǎn)業(yè)鏈，協(xié)調(diào)開通中歐運輸專列，提升陸運礦獲取能力，全面提升我國在全球礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的話語權(quán)。
（三）鋰產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展建議
1.優(yōu)化國內(nèi)資源開發(fā)，強(qiáng)化海外資源布局
建議加強(qiáng)在四川、新疆等地的鋰輝石礦外圍進(jìn)行找礦，推進(jìn)青海、西藏的鹽湖深部勘探。鼓勵中資企業(yè)通過參股、并購等方式，在澳大利亞、南美、非洲等國家和地區(qū)形成“三足鼎立”的海外鋰資源格局。重點推進(jìn)海外重點中資項目建設(shè)，擴(kuò)大海外權(quán)益鋰鹽產(chǎn)能，提升鋰資源供應(yīng)韌性。
2. 設(shè)立國家科技重點專項
聚焦鋰資源開發(fā)與循環(huán)利用中面臨的關(guān)鍵共性技術(shù)問題，設(shè)立鋰資源保障與產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點專項，加大科技投入，攻關(guān)鋰多金屬礦分離提取、黏土鋰礦經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用、鹽湖高效提鋰及綜合利用等核心技術(shù)，攻關(guān)鋰離子電池精準(zhǔn)拆解、綠色循環(huán)、短流程修復(fù)再生等循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)，攻關(guān)金屬鋰等高端鋰產(chǎn)品制備技術(shù)，為保障鋰資源安全穩(wěn)供提供技術(shù)支撐。
3. 設(shè)立國家“城市礦產(chǎn)”高質(zhì)循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新中心
建議在創(chuàng)新資源和高端人才聚集區(qū)，以科技型央企為主體，組建成立國家“城市礦產(chǎn)”高質(zhì)循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新中心。聚焦新能源汽車退役鋰電池、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)退役器件等，從關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、政策標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等維度強(qiáng)化頂層設(shè)計，推動形成高效、環(huán)保、安全的“城市礦產(chǎn)”循環(huán)利用體系，制定循環(huán)利用全流程污染控制標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建原生礦產(chǎn)與再生礦產(chǎn)協(xié)同利用體系，充分利用我國已經(jīng)建立的完善工業(yè)體系，從根本上解決資源循環(huán)利用領(lǐng)域小、散、亂的局面，整體提升我國循環(huán)利用領(lǐng)域的技術(shù)裝備水平、產(chǎn)業(yè)集中度和企業(yè)核心競爭力。
（四）釩產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展建議
1. 制定支持釩產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的政策舉措
建議適時將頁巖釩礦從省級礦產(chǎn)資源限制性開采礦種中移出，針對性地釋放礦權(quán)，消除釩資源利用的政策壁壘；探索搭建多部門參與、關(guān)于釩綠色循環(huán)利用科技成果轉(zhuǎn)化的“一站式”貫通平臺；積極推進(jìn)釩資源勘探以及新建礦山、擴(kuò)建礦山、復(fù)建礦山等涉釩工程建設(shè)，提升我國釩資源保障能力。
2. 進(jìn)一步推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，延伸綠色釩產(chǎn)業(yè)鏈
加大先進(jìn)釩工藝技術(shù)與裝備的推廣應(yīng)用力度，推動現(xiàn)有涉釩礦山綠色化升級改造，力爭到2030年，實現(xiàn)全國所有涉釩礦山（含新建）均建成國家級綠色礦山，構(gòu)建資源高效、環(huán)境友好、智能安全的釩產(chǎn)業(yè)全生命周期發(fā)展模式。鼓勵企業(yè)加強(qiáng)高純釩和超高純釩、高端釩基合金、釩基功能材料、釩精細(xì)化工、釩電解液等先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，培育創(chuàng)建一批綠色工廠、綠色園區(qū)、生態(tài)供應(yīng)鏈和綠色設(shè)計產(chǎn)品。支持釩電儲能技術(shù)在光伏、風(fēng)電、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、通信基站等項目中的應(yīng)用，延伸綠色釩產(chǎn)業(yè)鏈。
3. 打造我國優(yōu)勢釩資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)科技成果轉(zhuǎn)化示范工程與標(biāo)準(zhǔn)體系
突破一批高質(zhì)利用與綠色循環(huán)前沿技術(shù)，在湖北、四川、陜西、河北等我國釩資源聚集區(qū)建成3~4個釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化示范工程。注重規(guī)?；⒓s化開發(fā)，避免一礦多開、大礦小開，限制產(chǎn)能在3000 t/a以下的高純釩項目立項建設(shè)。以項目、平臺方式扶持一批行業(yè)頭部企業(yè)，加大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，打造自主可控、安全可靠的釩產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。鼓勵國內(nèi)相關(guān)單位牽頭開展釩資源開發(fā)利用先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備的國際標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的編制工作，提升我國在釩產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國際話語權(quán)。
五、結(jié)語
鎳、鈷、鋰、釩作為新能源革命的核心戰(zhàn)略資源，是支撐全球能源轉(zhuǎn)型、高端制造與國防安全的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)。本文對鎳、鈷、鋰、釩4種戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀、優(yōu)劣勢進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并針對性提出了對策建議。當(dāng)前，全球新能源產(chǎn)業(yè)鏈競爭加劇，資源供需格局深度調(diào)整，我國雖在資源加工與市場應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢，但仍面臨資源稟賦不足、對外依存度高、高端技術(shù)短板、循環(huán)利用體系不健全等多重挑戰(zhàn)。因此，需要持續(xù)加大對資源的勘探開發(fā)，繼續(xù)攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，健全鎳、鈷、鋰、釩資源在開采、利用和回收等全生命周期的發(fā)展，不斷推動產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量發(fā)展。
未來，應(yīng)以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，強(qiáng)化關(guān)鍵資源供應(yīng)鏈韌性，推動鎳、鈷、鋰、釩產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化升級。通過加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān)、深化國際合作、完善政策法規(guī)、構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系，實現(xiàn)資源安全與產(chǎn)業(yè)競爭力的協(xié)同提升。同時，需把握新能源技術(shù)迭代機(jī)遇，加速在VRB、高鎳三元材料等新興領(lǐng)域的布局，搶占全球價值鏈制高點，為我國實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)、建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系提供技術(shù)支撐，為我國新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供系統(tǒng)性解決方案。
注：本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)整，若需可查看原文。
