比起早前俄烏戰火下鎳（Nickel）價暴漲，近月來另一種金屬鋰（Lithium）的價格上漲，或許更加影響電動車行業。面對這種電池原料成本上漲，電動車龍頭Tesla的行政總裁馬斯克（Elon Musk）說，公司可能需要自行採挖來降低成本。鋰為何如此「短缺」？不少採礦業者和車廠寄望的新技術「直接鋰萃取」（Direct Lithium Extraction，DLE），又如何有望應付未來鋰需求？

本月9日，馬斯克在社交平台Twitter上發文：「鋰的價格已經到了瘋狂的水平！除非這成本能下降，否則Tesla可能真的迫不得已直接進入大規模採礦和煉油行業。」在3月中的微博貼文中，中國新能源汽車理想汽車行政總裁李想也說，本年「第二季度電池成本上漲幅度非常離譜」。

鋰價引發連鎖漲價

據諮詢公司McKinsey觀察，鋰價在過去一年上漲了約550%，到上月初，每公噸碳酸鋰（lithium carbonate）和氫氧化鋰（Lithium hydroxide）分別超過65,000和75,000美元。從國內金屬行業資訊平台亞洲金屬網也可見，中國的碳酸鋰價格至今仍徘徊於50萬元人民幣上下。

鋰是車用鋰離子電池的關鍵原材料，也是電動車成本的重要影響因素，電池約佔電動車成本四成。當鋰價格去年開始上漲時，最先受到影響的是電極製造商。有業內人士向內媒財新網透露，在鋰價達到每噸15萬元人民幣後，有些工廠覺得利潤率太低而停止接受訂單。

隨着新一年的合約談判展開，這些業者能夠將上漲成本轉嫁到電池和電動車製造商。有國內新能源汽車業者向內媒第一財經透露，全球最大鋰離子電池製造商寧德時代的動力電池，自去年下半年至今已加價兩次。

加上在中國政府本年新出台的政策下，將逐步削減對新能源汽車的補貼，結果不少車廠自然調高了汽車售價。惠譽評級統計，自1月起，約30款在中國銷售車的車型調高了售價1.4%至13.9%。據第一財經不完全統計，本年內已經有逾20間新能源汽車企業宣布漲價，包括Tesla、比亞迪（BYD）、小鵬汽車（Xpeng）、哪吒汽車等，漲幅在5,000元至2萬元人民幣不等；蔚來汽車（Nio）部份車款也將從5月起加價。

鋰電需求有增無減

McKinsey指出，漲價一大原因在於消費者對電動車的需求強勁。即使在新冠肺炎疫情下，電動車銷量在2020年仍增加了約50%，2021年再翻了一番至大約700萬輛。彭博估算，本年全球將售出逾1,000萬架電動車，其中在中國會佔600萬架。

在全球多國已訂下淘汰傳統內燃機汽車的時間表下，對於鋰這種所謂「新石油」或「白色黃金」的需求，在未來相信有增無減。國際能源署（IEA）估計，若要達到《巴黎協定》的排減目標，全球電動車銷售到2030年時必須達到每年4,700萬輛。投行Barrenjoey的礦業分析師Daniel Morgan認為，屆時售出2,800萬輛電動車才是較現實的估算，儘管如此，現行的鋰產能也需要增加六倍才能滿足。採礦業者Rio Tinto預期，鋰的需求在未來十年將按年增加25%至35%。

近期鋰價上漲似乎再次提醒了各國政府，保障這資源的長遠供應很重要。一方面，在中國，寧德時代行政總裁曾毓群在上月初的全國政協十三屆五次會議中指出，中央政治局會議在審議國家安全戰略時，已明言要確保能源礦產安全，所以「推動國內鋰資源保供穩價」，「具有重要戰略意義。」雖然蔚來汽車行政總裁李斌認為近期鋰價上漲有「投機性因素」，乘聯會秘書長崔東樹也認為新能源汽車原材料漲價是周期性行為，但是上月中工信部、發改委和市監局就召開會議，敦促「產業鏈上下游企業要……共同引導鋰鹽價格理性回歸，加大力度保障市場供應」。

另一方面，其他國家認為鋰供應鏈不能讓中國獨大。雖然去年鋰的最大生產國依順序為澳洲、智利和中國，但澳洲鋰礦業者Lake Resources主席Stuart Crow指出：「目前電動車、鋰電池和能源儲存的供應鏈，基本上70%至80%都是中國擁有。」他說西方國家和企業一直沒有為鋰建立完善供應鏈：「車廠很快會察覺得到，電池製造商未必能如期交付。」難怪上月底美國總統拜登把多種電池金屬，包括鋰，加入到「國際生產法」（Defense Productoin Act）涵蓋之列以鼓勵本土業者生產。

未來或靠直接萃取

正如馬斯克指出，其實鋰「這種元素本身並不缺乏，幾乎在地球上隨處可見，但是提取和提煉的速度很慢」。McKinsey預期鋰業會從兩方面增加鋰供應。其一更多國家將會加入生產，產地將會從現時較成熟的產區如澳洲、智利、中國、阿根廷等，擴張到較近期找到礦存的國家如玻利維亞、墨西哥、美國、加拿大、烏克蘭等，甚至連英國、秘魯、泰國、俄羅斯等也展開了礦床勘探。

另一是從非傳統礦源着手，例如地熱鹽水和油田鹽水。傳統開採鋰的方法不外乎是設露天礦場，從硬岩中挖掘再以化學方式分離；或者從鹽湖把地底鹽水抽到地面形成大型蒸發池，再從殘餘物中分離出鋰。這兩種方法的問題是既嚴重破壞環境又極度耗時。例如在南美的鹽湖，從集資到正式生產隨時要兩年，還未計前期勘探和評估的時間；鋰礦場一般也需要18個月才能開始生產。

一些採礦業者正計劃使用所謂直接鋰萃取或直接提鋰（DLE）的新開採方式。DLE大致可分為三種原理相近的方式取得鋰。一、吸附（adsorption），以物理方式吸附鹽水中的氯化鋰（LiCl）到吸附劑上，再以剝離溶液分離；二、離子交換（ion exchange），把鹽水中的鋰離子經化學方式吸入到固態離子交換材質，以其他正離子取而代之；三、溶劑萃取（solvent extraction），以具有吸附或交換離子特質的液相（liquid phase），從鹽水中抽取氯化鋰或鋰離子。

DLE的優點主要在於開採效率。相比蒸發池動輒一年，DLE只需要數以小時計，較不受天氣影響，而且傳統方式的採收率（recovery）只有約40%，DLE則可高達70%至90%，過程中使用的試劑較少而最終成品的純度較高。DLE也有其環保優勢，毋須蒸發池，開採佔地大幅減小；過程用水較少，對周遭水源影響較小。德國車廠BMW的風險投資BMW i Ventures合夥人Kasper Sage說：「更加綠色的鋰，就是這項新技術的潛力。」

這項技術已得到政府、礦業和其他車廠注意。美國能源部長Jennifer Granholm大讚這技術將會「改變行業生態，有重大機遇」。該部門設下了一個400萬美元獎金的大學比賽，招募更低成本和更環保的地熱鹽水DLE技術意念。澳洲業者Vulcan Energy去年已先後與法國車廠雷諾（Renault）、德國大眾汽車（Volkswagen）和韓國電池巨企LG Chem簽訂合作，計劃在2026年從德國的地熱鹽水礦床向它們供應鋰。

美國業者Controlled Thermal Resources預計，其位於加州的DLE礦場可從2024年起向通用汽車（GM）供鋰。澳洲鋰礦業者Lake Resources正計劃在阿根廷開設DLE鋰開採場，到2025年可每年生產5萬噸碳酸鋰。上周福特汽車（Ford）與它達成合作，計劃每年從這礦場採購25,000噸鋰。其他活躍業者還有Eramet、Rio Tinto、EnergyX、深圳聚能永拓等。McKinsey預期，儘管未來鋰需求大增，但是在傳統鋰業增產之外加上DLE計劃，業界應可應付需求。

環保技術難題待解

然而，DLE也有其隱憂和技術難題。雖然DLE似乎比傳統技術環保，但也非毫無顧慮。水技術供應商SUEZ的全球市場發展部長John Peichel指出︰「要取得潔淨水源是DLE的一大障礙。」例如，Controlled Thermal Resources在加州Salton Sea Region的DLE鋰礦場，每生產1噸鋰就要用上10噸水。

油田巨企Schlumberger正與Panasonic開發DLE技術，也坦承需要找到不用食水的生產方法。Lilac Solutions行政總裁Dave Snydacker聲稱，願意作出必要的投資以避免影響周遭地區生態和用水，例如可以興建海水化淡廠以避免使用食水。

此外，在成本和實際使用上，各種DLE技術如何能夠大規模使用，至今也仍未經廣泛證實。根據McKinsey，目前只有規模不大的吸附式DLE在中國和阿根廷開始了商用。美國國家可再生能源實驗室（NREL）網站寫道：「如何擴大種種DLE技術至完整的生產力，仍是一項具挑戰的任務。例如，要開發出一種固體物料，在含有很多礦物質和金屬的地熱鹽水中卻只會與鋰結合，是一項巨大挑戰。」

所以也有人看淡這種技術。有些傳統鋰礦商如Albemarle說，研究過DLE技術後，鑑於水和能源用量，認為這技術可能要再過十年八年才有望擠進主流。加拿大礦商Galvanic Energy創辧人Brent Wilson更說：「這些公司在吹噓這技術的潛力，除非真的提出證據，否則我仍保持懷疑態度。」

如果馬斯克的Tesla也加入探礦、甚至研發DLE的話，又是另一種想像了。