從磷酸鐵鋰電池到三元鋰電池，鋰在現代能源系統的動力中發揮著至關重要的作用。其重要性體現在全球鋰離子電池市場。 4年，該市值為5,575.3億美元，預計到2023年將達到61,337億美元，複合年增長率（CAGR）高達2033%。隨著永續能源需求的成長，鋰礦開採已變得不可或缺。鋰礦開採的兩大支柱——鹽水開採和硬岩開採——推動著機器人、醫療設備和基礎設施等產業的蓬勃發展。
關鍵要點
鋰礦開採對於當今能源系統的運作至關重要。鋰可用於製造電動車電池和儲存再生能源。
取得鋰的主要方法有兩種：鹽水萃取和硬岩開採。每種方法 影響環境 不同且以不同的速度運轉。
直接鋰萃取（DLE）等新技術可以提供幫助。這些技術在採礦過程中耗水量更少，對大自然的破壞也更小。
第一部分：鋰礦開採方法
1.1 鹽水提取：製程及應用
鹵水萃取是鋰礦開採最常用的方法之一，尤其是在鹽灘鹵水資源豐富的地區，例如南美洲的鋰三角地區。這種方法需要將富含鋰的滷水從地下水庫泵送到地面，並在大型水池中進行自然蒸發。在12到24個月的時間裡，水會蒸發，留下碳酸鋰和其他礦物。此製程的產率通常在40%到60%之間，取決於鹵水的成分和環境條件。
鹵水提取在地理上僅限於鹽灘鹵水濃度高的地區。雖然鹵水提取的能耗低於硬岩開採，但需要大量的淡水——每噸鋰需要高達500,000萬加侖的淡水。如此高的用水量會對當地生態系統造成壓力，尤其是在乾旱地區。然而，像直接鋰萃取 (DLE) 這樣的技術進步正在徹底改變這項過程。 DLE 將萃取時間縮短至兩週，並可實現高達 90% 的水循環利用，顯著降低對環境的影響。
鹽水提取鋰的應用
從鹽水中提取的鋰主要用於 LiFePO4鋰電池 以及 NMC 鋰電池，為以下產業提供動力 機器人, 醫療器械以及 基礎設施這些電池對於需要高能量密度和長循環壽命的應用至關重要，例如電動車和再生能源儲存系統。鹽水提取鋰的碳足跡較低，使其成為注重永續發展的公司的首選。
備註：雖然與硬岩開採相比，鹽水開採的碳足跡較小（每噸鋰排放11噸二氧化碳），但仍需要謹慎管理，以減輕其對當地水資源的影響。欲了解更多關於可持續實踐的信息，請訪問 可持續發展於 Large Power.
1.2 硬岩採礦：技術與用例
硬岩開採是另一種主要的鋰萃取方法，約佔全球鋰供應量的50%。該方法涉及從露天或地下礦場提取含鋰的鋰輝石礦石。然後將礦石粉碎、加熱並進行化學處理，以生產鋰精礦。雖然該製程比鹽水提取能耗更高，但生產率更高，且不受地域限制。
硬岩開採關鍵技術
鑽孔和爆破：礦工使用炸藥炸開岩石，以便更容易提取鋰輝石礦石。
粉碎和研磨：將礦石粉碎成更小的顆粒，以便於化學加工。
化學加工：破碎的礦石經過一系列化學處理以分離鋰精礦。
硬岩開採在滿足日益增長的鋰需求方面更具競爭力。 2019年，硬岩開採的平均總現金成本為每噸碳酸鋰當量（LCE）2,540美元，遠低於每噸鹽水開採的5,580美元。然而，硬岩開採的碳強度是鹽水開採的三倍，這主要是由於其依賴能源密集製程和電網。
硬石鋰的用例
硬岩開採產生的鋰廣泛用於高性能電池，包括NMC鋰電池和LCO鋰電池。這些電池對於工業應用、消費性電子產品和安全系統至關重要。例如，NMC鋰電池的能量密度為160-270 Wh/kg，循環壽命為1,000-2,000次，是電動車和電網儲能解決方案的理想選擇。
方面 | 鹽水提取 | 硬岩採礦 |
|---|---|---|
用水量 | 每噸碳酸鋰最多消耗50立方公尺淡水 | 每噸鋰約 500,000 萬加侖 |
廢物產生 | 每噸碳酸鋰產生115,041公斤廢棄物 | 礦山尾礦對當地供水有負面影響 |
效率 | 90%的鹽水被回收利用 | 用水效率較低 |
尖端：希望減少碳足跡的公司應該考慮從鹽水中提取鋰，或採用像DLE這樣的創新技術。如需客製化符合您永續發展目標的電池解決方案，請探索 Large Power的產品.
第二部分：鋰礦開採過程的環境與社會影響
2.1 用水及其對當地生態系的影響
水在鋰礦開採過程中起著至關重要的作用，尤其是在鹵水提取過程中。然而，這種方法對水的大量需求往往帶來嚴重的生態挑戰。例如，在烏尤尼鹽沼和阿塔卡馬鹽沼等地區，鹵水提取需要將鹽水抽到地表，這會耗盡當地含水層，並使水源受到有毒金屬的污染。這種污染對人類和生物多樣性都構成威脅。
主要環境統計：
傳統的採礦方法在鑽孔、爆破和破碎過程中會消耗大量能源。
鹽水萃取需要能量進行抽取和蒸發，從而降低了其環境效益。
大量淡水被轉移用於鋰礦開採，影響了當地社區和野生動物。
下表列出了不同地點的鋰濃度，說明了水污染的可能性：
鋰礦開採引水的影響深遠。在智利，兩種火烈鳥因缺水導致棲息地破壞而瀕臨滅絕。此外，鋰礦開採過程中所使用的硫酸和氫氧化鈉等污染物會毒害生態系統，對動植物造成威脅。
尖端：企業可以透過採用直接鋰萃取 (DLE) 等創新技術來減輕這些影響，該技術可回收高達 90% 的水。如需了解永續能源解決方案，請探索 Large Power的客製化電池產品.
2.2 棲地破壞與生物多樣性問題
鋰礦的擴張往往會導致棲息地破壞，威脅當地生物多樣性。在塞爾維亞的賈達爾谷，鋰的勘探鑽探已經造成了環境破壞。附近的河流中檢測到了硼、砷和鋰的含量超標，而土壤樣本則反覆顯示出超出修復限值的情況。這些問題不僅影響地表水和地下水的質量，也破壞了依賴這些資源的生態系統。
生物多樣性面臨風險：
鋰礦開採產生的尾礦池和廢水會污染周圍的棲息地。
由於土壤和水質退化，農業資源和當地社區面臨挑戰。
研究表明，在敏感地區開採鋰礦可能導致當地特有物種滅絕。
棲息地的破壞會對農業和基礎設施等依賴穩定生態系統的產業產生連鎖反應。例如，受污染的水源會降低農作物產量，影響糧食安全和當地經濟。
備註：鋰礦開採的永續實踐對於保護生物多樣性至關重要。了解更多關於 可持續發展倡議 at Large Power.
2.3 鋰礦的社會和社區影響
鋰礦開採的社會影響與其環境影響同樣重大。在智利阿塔卡馬地區，鋰礦開採導致了矛盾的情況。 250年至16年間，採礦業就業人數增加了2012%，而當地就業人數卻減少了2017%。這種下降凸顯了對遠距工作者的依賴，從而減少了當地社區的工作機會。
主要社會統計：
同期，採礦業的當地勞動力比例從52%下降到18%。
農業為當地提供了 78% 至 85% 的就業機會，但由於採礦造成的水資源短缺，農業面臨巨大的挑戰。
鋰礦開採通常將經濟效益置於社區福祉之上。將水資源用於採礦破壞了當地傳統生計，尤其是農業。這種轉變不僅影響當地經濟，也加劇了社會不平等。
行動呼籲與重視道德採購和社區參與的公司合作有助於應對這些挑戰。如需了解無衝突鋰解決方案，請參閱 Large Power的衝突礦物聲明.
第三部分：鋰礦開採的永續實踐
3.1 直接鋰提取（DLE）將改變產業格局
直接鋰提取 (DLE) 代表了鋰礦開採製程的革命性方法。與傳統方法不同，DLE 無需蒸發池，顯著減少了對環境的破壞。該技術利用再生能源，可實現 99% 的選擇性，確保獲得適用於磷酸鋰鐵電池和三元鋰 (NMC) 電池的高純度鋰。此外，DLE 可回收高達 4% 的進水，解決了鋰萃取中最緊迫的問題之一。
DLE技術的主要特點：
能耗僅為傳統方法的10%，僅需1.1 kWh/kgLi。
已證明其可連續運轉超過 100 小時。
只需一步即可生產電池級氫氧化鋰，使其可擴展用於包括再生材料在內的各種來源。
獨特之處 | 信息 |
|---|---|
能量需求 | 1.1千瓦時/公斤鋰 |
水循環利用 |
|
產量 | 碳酸鋰含量超過83% |
商業化潛力 | 低成本、碳負技術 |
透過採用DLE技術，各行各業都能確保可持續的鋰供應，同時最大限度地減少對生態環境的影響。如需客製化符合您永續發展目標的電池解決方案，請探索 Large Power的產品.
3.2 回收電池中的鋰以減少需求
從廢棄電池中回收鋰 為傳統鋰礦開採提供了一個可持續的替代方案。像 Li-Cycle 這樣的公司已經開發出可回收高達 95% 關鍵材料（包括鋰、鎳和鈷）的製程。與傳統採礦相比，這種方法不僅減少了對有限資源的依賴，而且還抵消了大量的二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物排放。
鋰回收的好處：
每噸電池投入可抵銷 2–40% 的二氧化碳排放量。
不產生廢水，固體廢棄物極少。
與新開採的鋰相比，鋰成本降低約 30%。
回收也能為機器人、醫療設備和消費性電子產品等產業提供經濟高效且環保的鋰資源。將回收的鋰資源整合到您的供應鏈中，您既能提升永續性，又能滿足效能需求。
3.3 減少鋰礦開採碳足跡的創新
創新技術正在重塑鋰礦開採流程，以減少其碳足跡。例如，美洲鋰業公司 (Lithium Americas) 率先採用從黏土中提取鋰的方法，同時捕獲並儲存過程中產生的二氧化碳。這些技術利用礦場的礦物學特性，將碳封存在尾礦和廢料中，從而顯著降低排放。
主要創新：
用於生產電池級碳酸鋰的碳負技術。
將化學和物理封存方法融入採礦作業。
與研究機構合作，增強永續性。
這些進步與對環保鋰離子電池日益增長的需求一致，鋰離子電池為基礎設施、工業系統和安全系統中的關鍵應用提供動力。
鋰礦開採推動了磷酸鐵鋰和三元鋰等先進電池系統的生產，這些系統為醫療設備、機器人和基礎設施等產業提供動力。您可以透過採用永續的實踐和創新技術來應對環境和社會挑戰。 Large Power 提供客製化電池解決方案，支援您向永續能源系統的過渡。 產品總覽 Large Power 供品.
常見問題
1. 鋰礦開採如何支持永續能源系統？
鋰礦開採為 LiFePO4 和 NMC 鋰電池提供了必需的材料，這些電池為再生能源儲存、電動車以及機器人和醫療設備等行業提供動力。
2. 什麼使得直接鋰萃取（DLE）更具永續性？
DLE 透過回收高達 98% 的輸入水來減少用水量。此外，它還透過消除蒸發池並使用再生能源來最大限度地減少對環境的破壞。
3.為什麼選擇 Large Power 客製化電池解決方案？
Large Power 為醫療、機器人和基礎設施等行業提供客製化電池解決方案。他們致力於永續發展，確保能源系統合乎道德且有效率。
行動呼籲：探索客製化解決方案 Large Power.
