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郑绵平:寻找下一个中东
  文章来源:科学时报 发布时间:2010-03-29 【字号: 小  中  大   

“当奥巴马把锂排在了铀的前面时,我们却没有足够重视,中国现在还在进口锂。”

“我们要把锂作为能源问题来考虑,要充分发挥我国锂资源的优势,这是我的基本思路。”——中国工程院院士郑绵平

山雨欲来的锂电之争

2010年1月20日,央视发布的一则中文简讯引起了中国工程院院士、中国地质科学院研究员郑绵平的高度关注。这则题为《丰田入股锂矿,锂电之争山雨欲来》的报道,仅有短短数十字。平淡的叙述下,掩藏了国际上暗潮汹涌的锂电之争。

这则消息引发了《华尔街日报》的关切。据《华尔街日报》报道,丰田汽车公司的一个主要供应商,在挤掉中国买家之后,将入股位于阿根廷的锂矿项目。这家公司从日本政府获得低息贷款,入股一个有望于2012年开始商业生产的锂矿项目。丰田汽车公司拥有该株式会社21.8%的股份。

这被《华尔街日报》解读为,“这是日本在全球进入电动汽车时代之际的首次就确保自然资源来源展开的行动,以确保在阿根廷获得长期的锂原料供应来源。该行动表明,对混合动力和电动汽车电池中所用的高品质锂的搜寻过程将给全球大宗商品市场再掀波澜”。

2009年,《泰晤士报》一篇题为《中日在南美展开锂矿争夺战》的报道引起多方舆论关注。这篇报道称,中日两国为了最终控制未来的全球电动汽车市场,在外交和公司层面都展开了密集的行动。在此背景下,锂矿资源丰富的南美国家将成为双方争夺新能源的战场。

报道说,中日在外交及公司层面都展开了紧凑的行动,双方拥有一个共同的目的,那就是最终控制未来的全球电动汽车市场。而谁拥有了足够的锂,谁也就掌握了实现这一目标的利器。

评论说,对于中国来说,锂矿的供应尤为紧迫。这是因为,美国、德国和日本领导了20世纪世界燃气动力汽车的发展,中国要在这方面赶超这些国家路途漫漫。而电动车却仍是一张白纸。今天已经是后燃料发动机时代,中国面临着巨大的机会,它有希望成为早期的领导者。越来越多神经紧张的日本汽车高官都相信这一点。

目前全世界范围内,拥有主要锂矿资源的国家不足10个。智利是全球最大的产锂国,不过有报道称,世界上一半的探明储量都蕴藏在玻利维亚的乌尤尼盐湖。地质学家认为,玻利维亚盛产锂矿,就像沙特阿拉伯富有石油一样。

在过去20年里,石油和锂,已经在为世界上最重要的两大“移动系统”并肩提供着动力。

石油装备了汽车,而锂则装备了从手机、笔记本到数码相机的各种电子产品。把两者结合起来,用电力驱动汽车一直是人类的梦想。

锂作为自然界中最轻的金属,具有相当高的能量密度。一块手机用的小型锂离子电池大约需要5克左右的锂材料;若要驱动一辆纯电动轿车,则需要约50千克;如果要驱动公共汽车的话,耗费还会更多。尽管锂电池不像汽油烧一次就没了,但是按照目前的循环充电次数峰值2000次来算,每隔5年也需更换一批。如此算来,电动汽车如果开始大批量商用,在不远的将来,对碳酸锂的需求仍将达近百万甚至数百万吨级。

那么,上哪里去找这么多的锂?

锂在自然界有两个主要来源:一个是矿石,一个是卤水。最早发现的是矿石。1817年,人类在矿石里发现了锂元素。之后,古老的矿石提锂法运行了长达100多年之久。直到20世纪50年代,人们才发现,矿石中的锂不过占可开采总量的区区1/5,更多的锂藏身于内陆盐湖和地下卤水之中。据美国地质调查局(USGS)2010年1月公布的报告,金属锂的全球总储量约为1100万吨,其中有一半(540万吨)在玻利维亚的盐湖里。

乌尤尼盐湖,是记者在与郑绵平短短一个小时中的对话中,他反复提及的地点。照片上,它反射着高原的白云、荒漠和火山。湖水只有几厘米深,水下都是厚厚的盐晶体。它是高原之国玻利维亚的自然奇迹,而另一方面,它也是这个南美最贫穷国家的宝库。

寻找中国锂资源

那么,中国有多少锂资源?

据2008年1月出版的《USGS矿产品概要》,2006年统计的全球查明的锂资源主要集中在智利、中国、巴西、加拿大和澳大利亚等国家。中国锂矿资源按基础储量计,占全世界的13.7%;按储量计,占全世界的25.7%。

这是美国人给出的数字。日本媒体则公然宣称中国的锂储量才是真正的世界第一。但至今,中国学界始终没有给出一个确切的数字。这些扑朔迷离的数字之间,隐藏着鲜为人知的秘密。

记者在郑绵平院士的办公楼里看到扎布耶湖的照片。郑绵平和他的团队,在青藏高原工作了54年。

从拉萨到盐湖所在的仲巴县,没有人工铺就的公路,只有那种“走的车多了,也就成了路”的“自然公路”。每次造访盐湖,郑绵平他们最快也得在越野车上颠簸三天,还不算雨季陷在泥泞道路里的时间。

1982年,地质学家郑绵平带领一支小分队直入扎布耶。他在盐湖里发现了一种新矿物——天然原生碳酸锂,郑绵平将它命名为“扎布耶石”,并得到国际新矿物和矿物命名委员会批准。这是迄今为止最好的原生锂矿,无需冶炼和加入各种药剂,也无需费劲地和其他矿物质分离,只需用郑绵平的“盐梯度太阳池”方法就可以使碳酸锂沉淀下来,就成为目前世界上最好的锂原料,“可以直接来车拉走”。扎布耶锂矿的发现,震动了国际盐湖学界。但在当时人们的兴趣在新矿物上,对于锂盐的储量和提取,似乎没有更多人去关心。

扎布耶究竟有多少锂?郑绵平没有准确告诉记者。这是保守了20多年的秘密。

但是锂资源越来越重要,碳酸锂的身价节节攀升,每吨价格已从5年前的2万元人民币上涨到去年的5万~6万元,尽管目前回落到3.5万元左右,但郑绵平所开发的锂提纯技术的成本可与美国等基本持平。

越来越多的人开始向郑绵平打听青藏高原盐湖的锂,关于中国锂储量的各种猜测也不断出炉。世界几乎主要锂公司和日本人对扎布耶湖和柴达木锂盐湖的兴趣甚至超过了许多中国人。据说,已经有南美化学和矿产公司(SQM)、在阿根廷生产锂盐的FMC锂公司和日本公司主动找到中国锂业界,表达了很浓厚的合作兴趣。

但在中国,青藏高原的锂矿并没有进入到公众的视线中。国家层面上,这里还没有被纳入国家西部开发战略的版图。“而青藏高原盐湖里驱动未来车轮的钥匙,现在还是作为潜在资源,等待大力研发的时机。”郑绵平说。

我国锂矿资源勘查程度很低,独有的优质碳酸盐型锂资源主要集中于西藏羌塘中南部,硫酸盐型和氯化物型锂资源主要分布于柴达木盆地和藏北锂资源带的北侧,但目前勘探评价程度还不高。“加大勘查和开发利用研究,必定能实现找矿评价新突破,找矿潜力很大。”郑绵平说。

中国虽然拥有资源价值较高的盐湖,但到1999年才取得低镁高锂卤水溶液提纯碳酸锂的关键技术突破。这就是郑绵平20多年科研工作的结晶。

前几年,我国碳酸锂的年需求在2万吨以上,基本依赖进口。扎布耶盐湖和柴达木台吉乃尔盐湖碳酸锂提纯技术的成功,使我国碳酸锂的产能增长很快,目前全国已约达2万吨,未来锂产能进一步释放,使得我国最终将进入国际碳酸锂市场,而对全球碳酸锂供应格局产生重大影响。

中国对电动车的愿景与期许和锂电池技术的进展与突破,已经引发了对锂资源的关切。

采访的最后,郑绵平院士告诉记者:其实,我们并非像国外媒体所鼓噪的那样,急于与日本在南美展开锂矿争夺战,中国最大的锂宝库既不在素有“中国锂都”之称的江西宜春,也不在青海开采了数十年钾肥的察尔汗盐湖,也不在神秘的盐湖扎布耶湖,而是在中国广袤的国土之下,地下卤水之中。

中国地下卤水的锂资源量甚至超过了盐湖,但是由于卤水品位较低、深埋地下等原因,开采提取难度较高。“上帝给中国人出了一个巨大的考题,你拿得出来,那么你将非常了不起。”郑绵平笑言,“一旦突破,我们将拥有足以支持中国数百年发展的锂资源。”

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