电动汽车市场的蓬勃发展，会导致锂永远处在一个供不应求的状态。

这种银白色金属花了很长时间才成为主流。

瑞典化学家约翰·奥古斯特·阿夫韦德森（Johan August Arfwedson）在1817年发现了锂元素，但直到1950年代才开始大量生产，美国政府开始储存它用来制造氢弹。

冷战结束后，锂产量下降，直到1990年代，这种金属开始被用于轻合金、纽扣电池和手机电池。

锂是仅次于氢和氦的第三轻元素，是全球汽车电动化的核心，如今正走上“锂”生巅峰。

埃隆·马斯克（Elon Musk）想要开采它，中科院科学家在青藏高原寻找它，电池制造商也在呼唤着它。

由于2018-2020年锂价暴跌50%，电动车需求上涨时，对新供应来源的投资远远不够。此刻，它正处于全面的供应危机之中，价格在一年内被推高了近500%，这可能会阻碍全世界实现气候目标的进程。

疫情和乌克兰战争使这一情况变得更加复杂，电池制造商所需的镍、石墨和钴等其他成分的供应同样受阻。

麦格理集团（Macquarie Group）的分析师警告说：“锂会永远供不应求。”

花旗银行（Citigroup）将2022年锂的价格预测提高了近一倍，并称可能会出现“疯涨”。

成本压力

图：位于西澳大利亚Greenbushes硬岩矿的锂矿石。

如果无法生产足够的锂，后果可能比我们想象的要严重。在过去的几年里，全球对电动车的投资增长速度超过了其他新能源领域，甚至超过了风能和太阳能发电。

英国基准矿业情报（Benchmark Mineral Intelligence）表示，目前的锂现货价格可能使一辆新车的成本增加1000美元。

随着其他原材料价格的上涨，多年来，汽车行业为了降低电动车成本所投入的心血可能将付之东流。成本优势是电动车与燃油车竞争的核心。

基准矿业公司的分析师卡梅伦·佩克斯（Cameron Perks）说：“在未来三年内，锂矿扩张的速度不足以满足需求。”

这种紧张局面让马斯克在4月份发布了一条极具个人特色的推文。他在推特上直言不讳道：“锂的价格已经涨到了疯狂的程度。除非成本降低，否则特斯拉可能亲自下场采矿和提炼。”

马斯克的特斯拉和中国汽车制造商比亚迪、小鹏和理想都已宣布涨价。世界上最大的电动车电池制造商宁德时代也是如此。小鹏汽车总裁顾宏地在3月底接受彭博TV采访时说：“该行业在成本方面正面临着非常强大的阻力。”

图：在中国南京的一家工厂，一名工人正在检查电动车电池。

由于电池制造商和汽车制造商都在努力保证自己的原材料供应，企业收购和合资现象层出不穷。早在去年6月，研究公司惠誉解决方案（Fitch Solutions）就表示：“锂已经成为一种战略矿产，政府干预会不断增加。”

据彭博NEF的金属和矿业主管夸西·安波福（Kwasi Ampofo）称，电动汽车和电池在2021年分别吸引了2710亿美元和79亿美元的投资。他说：“另一方面，价值链的上游部分在过去五年中吸引的投资相对较少。”

硬岩开采和盐水提取

图：在智利的阿尔伯玛尔矿区，管道将盐水从水池中抽出。

全球一半以上的锂资源位于有着“锂三角”之称的阿根廷、玻利维亚和智利，生产者从地下湖抽出富含锂的盐水，让液体蒸发12-28个月，得到可出售进行进一步加工的浆体。目前的技术只能回收盐水中约50%的锂。

剩余的供应大部分源自于一种叫作锂辉石（spodumene）的火成岩矿床，澳大利亚是最大的开采国。矿石经过焙烧和硫酸浸出，获得银灰色的残余物。这些残余物一般被运往中国制成氢氧化锂和碳酸锂，这些化合物可以与镍或钴结合，制成电池电极，或与溶剂结合，制成电解质。

增加供应的最快方法是提高这些现有资源的产量。

世界上最大的生产商之一赣锋锂业公司表示，它将以史上最高的投入来提高产量。澳大利亚皮尔巴拉矿业有限公司（Pilbara Minerals）的目标是扩大位于西澳大利亚州的毕尔巴拉（Pilgangoora）矿，在9月份之前将产能提高50%以上，该项目包括中国合作伙伴长城汽车和宁德时代。

对于许多盐水锂生产商来说，获得许可和液体蒸发的时间限制它们无法快速提高产量。

一个更长久的解决方案是寻找新的矿藏。

矿业超级大国澳大利亚和加拿大都承诺开发关键的矿产资源，包括锂。今年2月，中国青藏高原科学考察研究团队在喜马拉雅琼嘉岗地区发现了超大型锂矿，可能拥有超过100万吨的氧化锂。

但开发一个新矿需要数年时间，在个别国家，由于受到当地居民的抵制，这个过程变得更加困难。

遭到抗议

图：2021年9月在塞尔维亚首都贝尔格莱德举行的反对力拓锂矿开矿的示威活动。

咨询公司全球锂业（Global Lithium）的创始人乔·洛瑞（Joe Lowry）说：“地下有大量的锂，时间是个问题。特斯拉可以在大约两年内建造一个千兆工厂，阴极工厂可以在更短的时间内建成，但在一个未开发的地区建造一个锂盐水项目可能需要10年时间。”

力拓集团（Rio Tinto）计划在塞尔维亚西部农田上，斥资24亿美元建造雅达河（Jadar）矿，一旦建成将成为欧洲最大的矿场，但由于成千上万名抗议者上街游行，该项目被搁置。

力拓集团表示，这个原定于2026年开业的矿山将创造2000多个就业机会，并符合最高的环境标准，包括使用循环水和电动卡车。

萨瓦纳资源公司（Savannah Resources）在葡萄牙的巴罗索项目（Barroso）和美洲锂业公司（Lithium Americas）在内华达州的拟议矿场也遭到了当地人的反对。

智利的制宪会议（Constitutional Convention）5月批准了一项环境治理的补充条款，重新制定了关于水资源等的环境保护措施。如果该条款在9月的公投中得到批准，可能会影响到锂矿生产商。

洛瑞说：“如果你是一家跨国公司，现在来智利要三思，因为你不知道政策是怎样的。”

但锂生产商面临着一个更大的问题。消费者准备多花钱购买电动汽车的原因之一是看重它更环保。但锂的供应链一点都不环保。

能源资讯机构伍德麦肯兹（Wood Mackenzie）的高级可持续性和成本分析师多米尼克·威尔斯（Dominic Wells）说：“锂矿生产商最需要降低自己的排放量。”

环境成本

智利北部的阿塔卡马沙漠（Atacama desert）是地球上最干旱的地方之一，但这里盐田的面积相当于10个纽约中央公园。从这些盐田中提取矿物并进行加工需要大量的水。

根据彭博NEF的数据，制造一吨锂可能需要约7万升水。根据伍德麦肯兹的数据，锂辉石的开采属于能源密集型产业，再加上将精矿运到中国进行提炼，所排放的二氧化碳比从盐水中提取锂多3.5倍。

Novalith公司的首席执行官史蒂文·瓦西鲁迪斯（Steven Vassiloudis）说：“在生产这些材料的过程中，有很多污染的环节。”该公司正在研究一个系统，简化对锂辉石的加工并吸收碳。“硬岩锂的碳足迹很高，因为它的能源需求高，而且在传统加工中步骤很多。”

为了维护电动汽车的“绿色”形象，汽车制造商也开始涉足其中。宝马和一个由戴姆勒和大众等德国汽车巨头支持的集团，已经开始对南美盐滩的用水和生产方法进行独立研究。

新的公司，新的技术

各公司都在追求新的技术，从而降低费用，减少用水量，“净化”自己的业务。总部位于北卡罗来纳州夏洛特市的阿尔伯玛尔公司（Albemarle）是世界上最大的锂生产商，它在智利的采矿业务正在等待“负责任的采矿认证”，并表示它将在2030年前将缺水地区的淡水使用强度降低25%。

麦肯锡公司的高级专家肯·霍夫曼（Ken Hoffman）说：“锂矿要以节水节电为重要目标。找出一个或多个生产绿色锂的新方法，对这个行业的长期发展至关重要。无论谁能够提供这种技术，他们都应该得到非常强劲的回报。"

这也催生了一些初创企业。许多企业正在追求直接提锂（direct lithium extraction，DLE），这是一种以化学方式捕获锂化合物的方法，将加快生产速度。

麦肯锡的霍夫曼说：“DLE可以大规模地增加供应，他估计这项技术最快可以在明年底上线。你不需要花费两年的时间从盐水中获得40%的锂，你可以用更短的时间获得超过一倍的数量。”

即便这些企业成功了，市场却依旧需要更多时间来赶上需求。

洛瑞说：“即使DLE成功了，我们仍然落后于汽车公司的电动车计划，至少落后了十年。DLE必须是量身定制的，它不是一个通用的技术。”

阿尔伯玛尔公司通过实践表示，迄今为止，DLE通常比传统的盐水提取更费钱，更不具有可持续性。该公司表示，它将继续研究DLE和其他工艺，实现可持续产出。

替代电池

环境和供应问题迫使企业寻找锂离子电池的替代品，包括氢能。但是，没有任何一种技术能够在重要的乘用车市场上取代锂，而且大多数技术离商业可行性还有几年时间。

彭博NEF的安波福说：“至少到2035年，锂离子仍将是主导的电池技术。汽车制造商有可能成为矿工，亲自研发新的锂提取技术。”

锂离子电池处于高能量密度和安全性的平衡点。锂是密度最小的固体元素，具有最大的电化学潜力和极低的熔点，能量-重量比也较优。

总部位于伦敦的Rho Motion有限公司的电池研究负责人乌尔德里克·乌利西（Ulderico Ulissi）是一名能源转型研究人员，他预测固态电池和钠离子电池最终可能在2025-2030年在某些应用中替代锂离子电池。

回收的电池

锂的另一个潜在来源是回收旧电池，根据彭博NEF的数据，到2035年，这种做法可以满足每年16%的需求。但电池的大规模退役潮在2030年后才会到来。麦肯锡的霍夫曼说：“基本上，现在没有足够的电池可供回收。”他补充说，“回收也带来了相应的环境问题。今天没有很好的方法来回收电池”

图：加拿大的Li-Cycle，在锂离子电池回收设施中对电池进行分类。

2018年的价格下跌着实把矿工们坑惨了，很多人依旧不相信市场会持续供不应求。

结果是，锂紧缺不可能在短时间内得到解决，让以环保为首要目标的汽车行业别无他选，只能尽可能快地提高产量，即使整个供应链中碳足迹很高，原材料稀缺。

“是的，这能帮助我们进行绿色转型。”基准矿物公司的佩克斯说，“但现在，锂有多少我们要多少。”