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碳酸锂之一:基础指数

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  碳酸锂概述

  (一)碳酸锂的基本性质

  锂是一种银白色碱金属,原子序数为3,原子量6.941,密度0.534g/cm3,是自然界中最轻的金属以及固体元素,活泼易燃,具有质地软、比热大、电化学当量小等特性。锂的电荷密度很大,且有稳定的氦型双电子层,因此锂容易极化其他分子或离子,自身却不易受到极化,因此锂化合物的稳定相对较低。

  锂具有特殊的物理和化学性质,其应用领域广泛,可用作催化剂、助焊剂、添加剂、合成新型材料等。近年来新能源产业飞速发展,由于锂较高的电化学活性,质量轻、能量密度高的特性,以及锂离子在电池中良好的可逆性,锂作为新能源汽车动力电池和储能电池的核心原材料,被广泛应用于电池领域。

  碳酸锂是一种应用广泛的锂盐,化学式为Li2CO3,分子量73.89,通常为无色单斜晶系结晶体或白色粉末,熔点为720℃,沸点为1310℃。碳酸锂不属于国家规定的危化品,其性质稳定,在空气中不易氧化、潮解,热稳定性较高,耐储存,保质期一般在12个月以内。

  氢氧化锂是另外一种重要的锂盐产品,化学式为LiOH,为白色结晶性粉末,具有无水物与一水合物两种形态,主要来源为锂辉石冶炼,或由碳酸锂等锂盐转化。其在分类上属于危化品,具有强碱性、腐蚀性,在空气中容易因吸收水分和二氧化碳变质失效,保质期较短,储存要求高。2022年全球氢氧化锂产量为33.8万吨,同比增长65%;我国氢氧化锂产量24.3万吨,占比72%。氢氧化锂主要用于中高镍三元材料的生产,少量用于催化剂、润滑脂、二氧化碳吸收剂、显影剂等。

  碳酸锂和氢氧化锂外观对比.png

  (二)碳酸锂的分类

  根据主成分以及杂质含量等指标,碳酸锂可分为工业级碳酸锂与电池级碳酸锂两大类。

  此前业内习惯而言:主成分含量≥99.5%、杂质含量符合有色金属行业标准YS/T582-2013(起草较早,预计协会年内将发布新版行标)的碳酸锂称为电池级碳酸锂,可直接用于三元材料和磷酸铁锂的生产。主成分含量≥99.2%,个别杂质指标不满足电池级的,称为准电池级碳酸锂,可用于部分磷酸铁锂生产。主成分含量≥98.5%,但是杂质相对较多的称为工业级碳酸锂,主成分含量<98.5%的称为粗制碳酸锂。品质越高,碳酸锂的价格越贵。

  电池级碳酸锂和工业级碳酸锂的产量分布较为平均,据上海有色网数据,2022年电池级碳酸锂产量约19.9万吨,占53%;工业级碳酸锂产量约18万吨,占47%。工业级碳酸锂可以进一步加工提纯为电池级碳酸锂,这也是工业级碳酸锂主要的应用方式。提纯转化的成本由收率损耗和加工费组成。提纯工序收率为97-98%,此部分成本在于损耗部分碳酸锂本身的产品价值;加工费约为6000-10000元/吨。

  根据《广州期货交易所碳酸锂期货、期权业务细则(征求意见稿)》,主成分含量≥99.5%、杂质达到电池级标准(参考行标YS/T582-2013设置,部分指标有所调整)的电池级碳酸锂作为基准交割品;主成分含量≥99.2%、杂质达到对应工业级标准(参考行标YS/T582-2013和国标GB/T11075-2013设置,部分指标有所调整)的工业级碳酸锂作为替代交割品,贴水25000元/吨。

  (三)碳酸锂的用途

  碳酸锂应用广泛。2022年,约90%的碳酸锂用于制造磷酸铁锂、中低镍三元材料、钴酸锂、锰酸锂、六氟磷酸锂等锂电池材料,最终用于新能源汽车、消费电子和储能领域,其余部分碳酸锂用于玻璃陶瓷(添加剂、助熔剂)、润滑脂、医药(躁狂症、抗抑郁辅助治疗)等传统行业。具体品质而言,工业级碳酸锂常用于生产锰酸锂和磷酸铁锂;电池级碳酸锂用于生产中低镍三元材料、钴酸锂以及部分磷酸铁锂。

  碳酸锂消费结构变化.png


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