盐湖提锂技术专题：工业化亟待提速，“吸附膜”法大有可为热传聚

　　（报告出品方作者：广发证券，郭鹏、许洁）
　　一、锂资源自主可控迫在眉睫，盐湖提锂亟待提速
　　（一）加拿大拿矿受阻锂业“欧佩克”预期，锂资源卡脖子信号释放
　　三家中企被要求剥离在加拿大锂矿的投资，锂资源安全问题重要程度显著提升。加拿大政府官网于10月28日发布声明，明确《加拿大投资法》（ICA）适用于外国国有企业对加拿大实体及关键矿产领域的投资。11月2日加拿大政府官网“创新、科学和经济发展部”根据ICA相关条例并以“国家安全”为由，命令剥离外国公司对加拿大关键矿产公司的投资。11月3日该通知涉及的三家A股上市公司（藏格矿业、盛新锂能、中矿资源）均收到加拿大国家安全审查结果告知函，被告知须在90日内放弃相关矿产投资。
　　（二）锂价持续上涨，我国锂资源自供能力亟待加强
　　新能源产业推动锂需求呈非线性高增，而产能释放受限，供需错配明显。（1）需求侧：根据USGS数据，全球锂需求量已从2015年的3。1万吨金属量提升至2021年的9。3万吨金属量，新能源汽车、储能产业的快速发展推动了锂需求快速增长。（2）供给侧：全球ESG要求不断提高、疫情、开发技术受限等因素影响，锂资源开发进度难以匹配下游需求增长速度，当前锂的供需结构仍呈错配状态。我国锂资源自供能力仍有不足，2022H1进口量大增近70。根据工业和信息化部统计数据，2021年我国碳酸锂总产量、进口量分别为24。0万吨、8。1万吨，2022H1国内碳酸锂总产量为16。8万吨（同比42）、进口量为7。1万吨（同比67）。若用进口量（总产量进口量）简单衡量锂资源的进口依赖度，该比例已从2021年的25。2提升至2022H1的29。8，我国锂资源自供能力仍有不足。
　　国家层面明确表态加快锂矿开发，相关产业投资有望加快。针对锂价居高不下、供需关系错配的现状，今年以来工信部多次表态“适度加快国内锂、镍等资源的开发力度”。2022年9月工信部召开锂资源产业发展座谈会，表示“将引导合理开发国内资源，引导企业有序开发国内铁、铜、锂等紧缺资源和石墨等优势资源，强化国内资源压舱石作用和基础保障能力”，并从“多开发、稳进口、减量化、促回收”等方面提出一揽子措施，使我国尽快形成自主供给能力。
　　（三）我国探明锂资量近90为盐湖，将成为我国锂资源供应主体
　　我国探明锂资源量近90以卤水形式存在，盐湖锂储量丰富。根据USGS数据，2020年全球锂资源可分为盐湖资源、矿石资源两大类，其中盐湖卤水占比近60。从地域分部来看，南美锂三角探明锂资源占比达56，中国排名第六位，占比约6。根据自然资源部《2019年中国矿产资源报告》，中国已查明锂矿氧化物资源储量已增加至2019年的1757。50万吨；且我国探明锂资源量中盐湖占比接近90，主要分布在青海、西藏等地。
　　与矿石资源相比，盐湖资源规模大、提锂成本低。根据2020年10月张亮等发表的《全球提锂技术进展》，与矿石资源相比，盐湖卤水提锂具备以下优势：（1）资源规模总量占据优势；（2）生产成本约为矿石提锂的13；（3）勘探周期短。
　　二、盐湖开发进度受制约，“吸附膜”法为破局良方
　　（一）品位低、投资高等因素制约我国盐湖开发，实际开采率低
　　根据2021年12月韩佳欢等发表的《中国锂资源供需现状分析》、2021年9月姜贞贞等发表的《我国锂资源供需现状下西藏盐湖锂产业现状及对策研究》，与南美盐湖相比，我国盐湖锂资源主要有储量高但品位低、开采利用程度低两大特点：（1）青海盐湖：镁锂比明显低于南美，锂收率较低，且此前主要采用盐田摊晒等方法前期投资大、产能释放周期长；（2）西藏盐湖：虽然较好的资源优势，但受制于自然条件较为苛刻，开采难度较大。上述因素共同导致我国盐湖提锂虽然储量较大但产量有限，盐湖锂资源利用率严重受限。
　　（二）“吸附膜”法耦合工艺兼具高效、成本低、环保三大优势
　　南美富锂盐湖品位高、镁锂比低，因此多采用沉淀法工艺。沉淀法若用于我国品位较低的盐湖会导致锂收率明显下降。为解决青海盐湖镁锂比高的问题，老卤提锂（即先通过摊晒卤水、提钾等形成老卤，使锂离子富集后再进行提锂）应运而生，后为解决庞大的盐田系统投资及晒卤长周期问题，国产企业不断对提锂技术进行多元化创新及升级迭代。我们认为“吸附膜”法耦合工艺通过吸附剂前端富集锂，让提锂段前置成为可能，而膜段分离镁锂过程又无需额外试剂，让原卤提锂、环保性等重要方向得以兼顾。
　　（三）“吸附膜”法已获得产业化认可，关注布局材料及工艺包的企业
　　“吸附膜”法已获得产业化认可，关注具备材料及工艺包自研自产能力的企业。根据各公司项目公告不完全统计，近1年披露的“吸附膜”法项目碳酸锂合计规划产能已近18万吨年、氢氧化锂达3万吨年，吸附提锂为最具前景的方案，吸附剂产能依然供给紧张。围绕盐湖提锂，提锂材料开发（吸附剂、膜）及工艺包的设计为核心壁垒，关注具备自研自产能力的企业。
　　三、吸附段呈现高技术壁垒，膜段国产替代进程加速
　　“吸附膜”耦合工艺依赖材料开发及工艺包设计，吸附段呈现高技术壁垒，膜段国产替代进程加速。（1）吸附段：吸附容量、溶损率等是衡量提锂吸附剂效率的核心指标，且根据特定卤水类型适配程度又进一步分为铝系、钛系和锰系吸附剂。近年来国内企业如久吾高科、蓝晓科技、蓝深新材料等公司均成功已主研发适用于盐湖的吸附剂产品，并已经在产业化、中试等项目上成功应用；（2）膜段：在镁锂分离的部分，多用到膜的梯度耦合（反渗透、纳滤膜、超滤等，有机膜为主），该工艺段的技术难点在于膜材料强度、膜通量等，此前海外供应商具备显著优势，而近年来伴随着国内膜厂商持续的技术升级（如：久吾高科、唯赛勃、三达膜、倍杰特、沃顿科技等），国产替代正在加速。
　　（一）吸附剂：定制化程度、技术壁垒高，我国企业率先实现项目积累
　　吸附材料定制化程度高，吸附容量、溶损率等是衡量提锂吸附剂效率的核心指标。吸附分离的原理主要为吸附剂与吸附质之间通过分子间引力（物理吸附）或发生化学作用生成化学键（化学吸附）而产生吸附作用。该工艺应用领域跨度大，不同的下游及不同的客户均需要定制化研发特种吸附材料，盐湖提锂也是如此。吸附容量（单位吸附剂吸附物质的最大量，与吸附剂表面积、孔隙大小有关）、循环寿命（吸附剂的损耗程度，通常用溶损率衡量）等是衡量提锂吸附剂效率的核心指标，盐湖提锂中需开发吸附容量大、溶损率低、选择性强的吸附剂。
　　铝系吸附剂已成功实现产业化，钛系吸附剂已进行中试，锰系吸附剂尚处实验室阶段。根据王琪等《高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术研究进展》（2021年），当前吸附剂技术路线主要有三种：（1）铝系吸附剂：广泛应用于氯化物型、硫酸镁亚型盐湖，吸附速率快，且脱附过程不需要消耗酸，循环稳定性较好，已成功应用于工业化；（2）钛系吸附剂：适用于氢氧根丰富的碱性盐湖，在锰系的基础上解决了溶损率的问题，久吾高科首次将钛系吸附剂在碳酸型盐湖，目前处于中试阶段；（3）锰系吸附剂：适用于氢氧根丰富的碱性盐湖，吸附容量大但溶损率高，废水需要进行环保处理，目前工业化过程受阻。
　　我国企业率先实现了盐湖提锂吸附剂的产业化应用积累，具备技术优势。在盐湖提锂领域，由于中国盐湖品位较低，“吸附膜”法应用更广（南美盐湖沉淀法居多），我国企业已进行了多个“吸附膜”法项目（含中试）积累及技术迭代，如久吾高科西藏扎布耶100吨年氢氧化锂中试（西藏矿业）、青海大柴旦盐湖1000吨年氯化锂中试（金海锂业）等，蓝晓科技的五矿盐湖1000吨年碳酸锂吸附剂及吸附分离成套装置、藏格锂业10000吨年碳酸锂的提锂装置及配套树脂等。从全球对比来看，中国供应商具备盐湖提锂吸附剂研发及应用的先发优势。
　　（二）膜市场：纳滤膜、反渗透膜国产化率低，突破核心材料为发展关键
　　膜分离是最环保的分离技术之一，盐湖中常用到膜梯度耦合，工艺难点在于膜材料强度、膜通量等。膜分离的本质是物理法，即通过压力、利用膜的孔径大小实现不同物质的分离，核心是膜材料的选择。由于过程中无需额外试剂，因而膜分离法是最环保的技术之一。盐湖提锂中镁锂分离的部分常选择孔径更小的有机膜，多用到膜的梯度耦合（反渗透、纳滤膜、超滤等），该工艺段的技术难点在于膜材料强度、膜通量等。
　　纳滤、反渗透膜国产替代已开始，关注具备自研优势的企业。（1）反渗透膜市场：根据环境工程，2021年全球反渗透膜市场90以上的份额被美国杜邦、日东电工集团美国海德能、日本东丽、法国苏伊士等7家公司占有。目前主要国内反渗透膜企业包括沃顿科技、唯赛勃、三达膜等。（2）纳滤膜市场：根据中国膜工业协会提供的数据，2019年我国纳滤膜市场销售额为6亿元，目前国内纳滤膜市场主要由国外品牌占据，国内厂商市场份额占比较小。根据唯赛勃招股说明书，国内从事纳滤膜及相关产品生产的主要企业主要为沃顿科技、唯赛勃、倍杰特、三达膜等。
　　四、关注掌握核心材料、工艺包设计技术优势的企业
　　关注具备吸附剂产能、膜工艺包自研优势的企业。重点推荐：久吾高科：掌握多类盐湖吸附剂核心技术，陶瓷膜（无机膜）、有机膜均有产能布局。近年来陆续达成一里坪、扎布耶、金海锂业、西藏中鑫多个产业化中试项目合作。公司年内预期实现2000吨年吸附剂产能，且此前与紫金矿业签订战略合作。
　　（一）久吾高科：陶瓷膜有机膜全线覆盖，掌握多种吸附剂核心技术
　　国产陶瓷膜龙头，多领域扩张稳步推进。公司孵化于南京工业大学膜科技实验室，为陶瓷膜行业龙头。受益于新订单大力开拓，2022H1膜集成技术整体处理方案实现收入2。31亿元（同比48。86）。从订单情况来看，2021年公司新签合同总额超10亿元，CO制燃料乙醇（累计应用规模超20万吨年）、工业水处理、盐湖提锂等多元业务稳步推进。此外，吸附剂材料方面成功研制出铝系、钛系锂吸附剂材料并提出“吸附膜”法原卤提锂工艺，预计今年可形成约2000吨年的工业化产能。
　　多重因素致业绩承压，资金充沛保障未来成长。2022Q13实现营收5。06亿元（同比55。26）、归母净利润1891万元（同比7。56），单三季度实现归母净利润1042万元（同比9。76）。疫情影响导致项目工期延长、竞争加剧、新领域示范项目探索等因素影响，公司前三季度业绩略有下滑。截至2022Q3公司货币资金较2021年底增加146至2。12亿元，资金充沛保障未来成长。
　　携手紫金矿业加速盐湖提锂开发，技术与资源的强强联合。2022年5月26日公司公告与紫金矿业签署《战略合作协议》，将为紫金矿业的锂盐湖资源项目、锂资源深加工项目、矿山液体处理及金属资源利用、工业水处理项目等提供吸附材料、提锂工艺、工艺包设计等技术支持，协议有效期五年。2021年10月以来紫金矿业相继收购阿根廷3Q、西藏拉果错两大高品位盐湖，预期拉果错盐湖将采用“吸附膜”工艺，一期二期产能拟提升至5万吨年。3Q盐湖一期产能2万吨年有望于2023年投产，且远期可提升至46万吨年。目前紫金矿业公司按权益拥有碳酸锂资源总储量超900万吨LCE。
　　金海锂业氯化锂项目已建成，今年预期可形成2000吨年的自研吸附剂产线。2018年公司中标五矿盐湖1万吨年碳酸锂项目，成功卡位盐湖提锂核心工艺包（吸附膜法）。2022年1月通过简易程序向特定对象定增募资1。03亿元（主要用于扎布耶、大柴旦、阿根廷安赫莱斯3个盐湖提锂中试项目），并相继签订扎布耶100吨年氢氧化锂中试、金海锂业1000吨年氯化锂项目。截至2022H1，金海锂业1000吨年氯化锂项目已建成；根据2022年3月投资者关系活动记录表，公司预计今年可形成约2000吨年的自研吸附剂工业化产能，巩固盐湖提锂布局。
　　布局CO制燃料乙醇、钛白清洁生产等新兴下游，多领域扩张大有可为。除布局盐湖提锂外，公司新增布局CO制燃料乙醇、钛白清洁生产等新兴下游应用，已完成“钛石膏资源化利用MCM技术产业化项目”等重要合同签订。目前，根据公司官方微信公众号，该技术被国家四部委列入《国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录（2021年版）》，引领钛石膏高附加值资源化利用。
　　（二）蓝晓科技：盐湖提锂吸附剂先驱，拥有4万吨年吸附剂产能
　　国内吸附剂龙头，2022前三季度归母净利润同比增长32。公司主营离子交换吸附树脂以及相关配套系统装置，目前拥有4万吨年吸附剂产能。除2020年受疫情影响外，公司营收、业绩稳步提升，2021年公司实现营收11。95亿元（同比29。5）、归母净利润3。11亿元（同比53。8），前三季度实现营收11。77亿元（同比32。1）、归母净利润3。14亿元（同比32）。分业务来看，公司吸附剂营收占比近80，2022上半年吸附剂营收同比增长49。3，金属资源、生命科学、水处理与超纯水、节能环保、化工与催化等业务领域均呈现出高速增长态势。
　　盐湖提锂产业化经验丰富，2018年以来签约订单产能对应6。86万吨年碳酸锂1万吨年氢氧化锂。依托吸附分离法提锂技术，公司成功提供多个项目盐湖卤水提锂的解决方案，并实现产业化运营。2021年下半年以来公司签订多个大型盐湖提锂项目订单，2018年以来累计签约订单产能达6。86万吨年碳酸锂1万吨年氢氧化锂，提供吸附设备以及安装施工。根据2022中报及《2022年10月25日投资者关系活动记录表》，五矿五矿4000ta改造项目、金纬新材料6000ta项目已成功交付，锦泰二期4000ta碳酸锂整线项目已启动试生产。
　　（三）唯赛勃：国内膜技术领先，自研盐湖提锂纳滤膜性能优越
　　公司近年来膜材料、膜元件产能稳步提升，复合材料压力罐、膜元件压力容器销售顺畅，除2020年受疫情影响外营收逐年提升，2020年起毛利率有所下降主要系行业竞争加剧。2021年公司实现3。79亿元营收（同比20。9）和归母净利润0。51亿元（同比8）。上半年受疫情影响公司营收、业绩均有下滑，Q3已重回正轨，单三季度实现营收9402。71万元（同比12）和归母净利润1551。66万元（同比51。4）。前三季度实现营收2。34亿元（同比15）、归母净利润0。22亿元（同比45。7）。
　　布局膜、膜压力容器、压力罐三大板块。公司是国内极少数同时开展反渗透膜及纳滤膜系列产品、膜元件压力容器、复合材料压力罐等三大类产品研发及规模化生产的企业，同时亦进行配件销售。截至2021年公司拥有80万只年复合材料压力罐、730万米年反渗透膜及纳滤膜片及膜元件、4万只年膜元件压力容器产能，此外，2021年公司IPO募资5。7亿元布局年产30万支复合材料压力罐、2万支膜元件压力容器、10万支膜元件项目等。
　　2019年起布局盐湖提锂，自研高压纳滤膜性能优越。根据招股说明书，公司2019年起同启迪清源合作布局盐湖提锂，当年4月为其“青海湖2万吨年碳酸锂膜法分离浓缩精制BOT项目”提供关键部件，2020年与启迪清源进一步签署战略合作协议，在膜法卤水提锂、冶金行业水处理及特种分离领域开展长期合作。目前针对盐湖提锂，公司正在持续进行高压纳滤膜研发，在多个盐湖提锂试验中性能稳定，去除率（脱硼，脱碳酸根，脱镁）保持较高水平。根据公司官网，2022年9月公司顺利抵达结则茶卡进行中试项目施工，针对西藏等温度低昼夜变化大的情况，低温预处理纳滤膜仍能保持良好的通水量和截留率。
　　（四）倍杰特：依托污水资源化经验，中标多个电池级盐湖提锂项目
　　深耕污水资源化，20172021归母净利润复合增速20。7。公司主要提供水处理整体解决方案及运营服务，深耕工业水处理及资源化再利用，20172021年营收、归母净利润均逐年提升，复合增速达16。1、20。7，2021年实现营收7。13亿元（同比22。8）、归母净利润1。19亿元（同比13。3）。分业务来看，公司以EP、EPC类的水处理整体解决方案收入为主，2021年实现5。37亿元收入，占比达75。4。
　　依托丰富污水资源化经验，中标多个电池级盐湖提锂项目。依托在污水资源化领域的丰富经验以及高盐水分盐技术，公司积极布局盐湖提锂，据中国化学电子招标投标交易平台，2021年与东华科技合作建设西藏扎布耶盐湖绿色综合开发利用万吨电池级碳酸锂项目；根据证券时报，11月1日公司新中标西藏阿里改则县拉果错盐湖锂矿2万吨年电池级单水氢氧化锂项目，采用连续吸附法膜法电渗析工艺路线，公司为其提供膜处理系统。
　　（五）三达膜：工业膜分离工艺先驱者，电池级盐湖提锂项目落地
　　我国工业膜分离工艺先驱者，不断开拓膜法应用。公司主营业务为水务投资运营及膜技术应用，其中膜主要应用于工业分离、膜法水处理、环境工程等领域，是我国最早从事膜分离工艺的企业之一，先发优势显著。
　　伴随公司对下游的不断开拓，20172021年公司营收复合增速达18。4，2021年实现11。51亿元营收（同比31。3）、归母净利润2。47亿元（同比11。4）。分业务来看，2021年水务投资运营及膜技术应用业务分别实现4。13亿元和5。59亿元营收。
　　凭借2016年至今10余次中试经验，2022年正式中标盐湖提锂EPC总包项目。公司作为膜技术龙头，通过自主开发的陶瓷膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等技术相结合，可用于盐湖提锂。2021年11月17日公司在投资者互动平台表示，公司盐湖提锂业务始于2016年，先后在蓝科锂业、五矿盐湖、青海锂业等超过10个盐湖开展中试、工业化验证等，并和吸附、电化学、萃取等公司合作，开展不同工艺包的联合实验开发，掌握了各种盐湖的提锂工艺。2022年2月19日，公司公告中标金昆仑锂业5000吨年电池级碳酸锂项目EPC总承包工程，总投资2。1亿元。
　　（六）沃顿科技：深耕膜业务二十余载，反渗透膜进口替代先行者
　　公司深耕膜业务二十余载，工业、家用、市政膜产品全线覆盖。2021年公司实现营业收入13。81亿元（同比10。1），归母净利润1。21亿元（同比14。6）。膜为公司的营收支柱，公司产品覆盖反渗透、纳滤等，应用领域实现工业、家用、市政全面布局，2021年拥有产能2330万平方米、销量1848万平方米，实现在膜产品销售收入7。56亿元，膜分离工程实现收入0。86亿元。
　　公司在反渗透膜领域处于领先地位，四寸膜市占率近30。根据2020年评级报告，在工业膜方面，2019年公司在八寸膜市场占有率为9，位列前五，在四寸膜市场占有率达到29居于首位；同期家用膜市场销量占比为24，国内排名第一。根据2022年9月投资者关系活动记录表，公司膜分离技术和产品已成熟地应用于盐湖提锂领域。
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　　精选报告来源：【未来智库】。