在全球迈向电动化的过程中，锂需求将会增加。锂是电动汽车和手机等产品所使用电池的关键成分，预计未来十年，锂需求将加速增长。
为了满足这项需求，一批新的初创企业正在研究生产这种贵重金属的新方法，并有望发现尚未开发的锂资源。同时，他们也在克服严峻的经济形势，在当前的不景气市况中推进自己的技术。
直接锂提取（DLE）技术是一种从地表或地下的卤水中回收锂的创新方法。目前有多种提锂技术，从用颗粒吸附到使用薄膜进行选择性过滤，不一而足。虽然初创公司多年来一直在研究DLE，但直到最近，这项技术才逐渐成熟，形成了对现有提取方法的竞争之势。
彭博新能源财经（BloombergNEF）的金属与采矿专家 Sung Choi说：“目前，这项技术正处于商业化的边缘。”
即便如此，大多数初创公司仍在实验室或试点层面开展业务，反映出了要在行业占据一席之地的任重而道远。传统上，锂是从露天蒸发池的卤水中提取，或直接从岩石中开采。阿根廷和智利等国一直是锂生产大国，美国进口的大部分锂都来自这两国，因为它们的锂资源较为集中。（澳大利亚是世界上最大的锂生产国。）
目前锂的年需求量约为100万吨，彭博新能源财经预测，到2030年，锂的年需求量将达到300万吨，2050年将超过600万吨。由于电动汽车销量放缓等原因，目前锂已经供过于求，这意味着通过传统方法生产的锂将足以满足中短期需求。“但要满足能源转型带来的长期需求，还需要创新。”Choi 说。
直到最近，大多数DLE技术还基本上依赖于能够吸附氯化锂的固体材料，氯化锂精炼后将用于生产电池。这些方法只能回收少量的锂金属，而且有些材料还会吸附化学结构类似的无用物质，如镁。
一些新成立的初创公司表示，他们已经克服了这种技术难题，采用了新的DLE技术来捕获锂，而且只捕获锂。虽然成本依然偏高，但这些公司认为，它们可以在锂市场上竞争，因为与传统方法相比，它们的水和资源使用量较少，而且可以处理锂浓度较低的低品质卤水。DLE 初创公司认为，他们的技术可以开辟新的市场，实现锂供应链的多样化。
SpecifX就是其中之一。该公司由加州大学洛杉矶分校教授大卫·贾斯比（David Jassby）共同创办，开发出一种膜材料，利用电场使离子移动，只允许锂穿“门”而过。贾斯比说，虽然北美的卤水对于锂的提取通常“更具挑战性”，但SpecifX的方法大有用武之地。
除了能从低浓度卤水中提锂，DLE与硬岩开采和大规模蒸发池等传统生产方法相比还有一个潜在优势：对环境的影响。受到力拓（Rio Tinto）支持的ElectraLith的首席执行官查尔斯·麦吉尔（Charles McGill）说，膜分离技术是“锂提取的圣杯”，因为它不需要使用水和化学品。这家总部位于墨尔本的公司也在开发一种使用滤膜的DLE方法。
相比之下，传统采矿技术耗水量大得惊人，每生产一吨锂需耗水50万加仑（18.93万升）。像智利这样的干旱国家已经开始限制锂矿开采的用水量，鼓励矿商采用DLE技术。一些矿业公司已经承诺减少用水量，并减少对传统卤水提取方法的依赖。例如，世界头号锂生产商Albemarle已承诺到 2030 年将淡水使用强度降低25%，世界第二大锂生产商SQM正处于选择DLE 技术进行部署的阶段。
不只是滤膜DLE法在着力消除锂生产对环境的影响。总部位于普林斯顿的初创公司PureLi通过蒸发方式生产锂，但它的方法避免了将卤水的水分散发到大气当中。该公司将液体流经一根带有特殊涂层的纤维，将锂与卤水的其他部分区分开来，同时将水收集起来。氯化锂向纤维的一端移动得更快、更远，而其他物质则会停顿下来或结晶。普林斯顿大学研究员任智勇（Zhiyong Jason Ren）领导了这项工作，他将其称为“冰糖法”。
除了技术上的挑战外，从经济角度看，要让DLE技术站稳脚跟也存在困难。在2023年价格暴跌之后，如今锂价已变得便宜，而且供应充足。电池级氢氧化锂的价格最高时曾达到过每公吨8万美元，2024年4月在美国和欧洲市场已跌至1.4万美元。
锂价暴跌令投资者感到不安，也为业内初创公司创造了充满挑战的融资环境。更严峻的挑战是，用DLE法生产锂的成本仍然高于传统的蒸发池技术，尽管在某些情况下，DLE成本与硬岩开采相当。但行业倡导者表示，紧盯着当前的供过于求有些目光短浅，生产商当下应进行投资并强化新方法，为满足未来需求做好准备。
“明智的做法是，在资源获取成本相对较低时进行投资，并在三至五年内把产能建立起来，”由比尔·盖茨的突破能源风险投资公司（Breakthrough Energy Ventures）支持的DLE领域最大的公司之一Lilac Solutions Inc．的首席执行官雷夫·苏利（Raef Sully）表示。（彭博新闻社母公司彭博有限合伙企业的创始人兼大股东迈克尔·布隆伯格是突破能源风险投资公司的投资者。）
Lilac Solutions已完成了四个试点项目和两个示范工厂，并筹集了3亿多美元，用于将其使用陶瓷颗粒吸附锂的DLE技术商业化。目前，该公司正在犹他州大盐湖建造一座5000吨级的工厂，预计将于2026年底建成。苏利说，工厂建成后，将成为北美洲最大的DLE生产设施。
有些人对Lilac以及整个DLE技术能否生产出具有成本效益的锂表示怀疑。卖空者曾在2022年就这家初创公司的技术发布报告，称此方法不可行，但该公司反驳了其说法。
“投资者仍然没有证据证明Lilac的DLE技术在规模上可行，如果可行，那成本又是多少，”J Capital Research在报告中称，“如果DLE技术可行，提取介质的‘循环’次数将成为关键的成本驱动因素。如果介质只能循环使用几百次，那么成本可能会高得令人却步。”
苏利说，在实验室测试、试生产和更大规模的演示中，锂的回收率始终处于较高水平，用于提取锂的陶瓷颗粒已经循环使用了数千次。
他认为，犹他州工厂的竣工有望为DLE技术增添信心。“人们的怀疑很有道理，”他说，“我认为，对于大公司来说，如果没有亲眼看到，让他们来了就直接使用我们的技术，还是会有些犹豫的。”
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