中國是當前全球鋰供應鏈中的關鍵參與者,而美國一直尋求在該領域提升其影響力。近日,一家名為 Lilac Solutions 的美國公司宣稱其所研發的“直接鋰提取(DLE,direct lithium extraction)”技術在雜質眾多的低水平鹵水中,平均能夠回收 87% 的可用鋰,純度達到 99.97%。該公司表示,這有望增加美國在該領域的參與度,如果一切順利其將在試驗工廠里驗證直接鋰提取技術的商業化規模,如若成功“這將極大增加美國國內的鋰供應”。
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圖 | Lilac Solutions 在美國大鹽湖的試驗場(來源:Lilac Solu)
Lilac Solutions 的創始人大衛·斯奈達克(David Snydacker)甚至在領英主頁直言:“我們的技術不使用露天開采,不使用中國吸附劑,只是用極少量的淡水,這對于我們在美國以及全球的合作伙伴來說都是一種競爭優勢。”
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(來源:https://www.linkedin.com/in/david-snydacker-3a87b62)
目前,該公司正在建設一個商業鋰工廠,如能建成則將成為美國第一個直接鋰提取工廠,建成之后預計鋰年產量將達到 5,000 噸,這將直接使整個美國的鋰產量翻一番。假如未來建設一個采用該公司技術的“完整型工廠”,預計年產量還將提高三到五倍。
大鹽湖是西半球最大的咸水湖,也是北美洲最大的內陸鹽湖,該湖位于美國猶他州。Lilac Solutions 在大鹽湖開設了一個試驗場,在這個臨時營地里,有沾滿鹽漬的軟管、卡車和集裝箱。
直接鋰提取是一種從巖石中提取鋰的方法,相比硬巖開采和鹽漬化這兩種傳統方法,直接鋰提取可以減少環境破壞。直接鋰提取這一方法也需要使用鋰鹽水,但并不涉及到采用會消耗大量水資源的蒸發手段,而是采用化學工藝或物理過濾工藝有選擇性地將鋰離子分離出來。
盡管直接鋰提取這一方法尚未得到大范圍推廣,但是隨著新能源電動汽車的普及以及越來越多的大容量電池被用于電網備份,直接鋰提取方法憑借對于水資源和土地資源需求較少的優勢,成為了一些政府和企業關注的焦點。2025 年 8 月,Lilac Solutions 宣布完成了迄今為止直接鋰提取領域最先進的技術測試,并宣稱其技術所使用的水量不僅遠遠少于傳統鋰提取方法,也遠遠少于業內其他直接鋰提取方法的用水量。
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圖 | 該公司使用一根進水軟管將水泵送到試驗場(來源:資料圖)
獲勝的“核心法寶”在于 Lilac Solutions 使用專有磁珠從水中提取鋰離子,而其他同樣在研發直接鋰提取技術的公司使用的是氧化鋁吸附劑技術,正是上述“核心法寶”使得該公司提取鋰的用水量僅為其他公司的十分之一。
Lilac Solutions 尤其向媒體強調了其所擁有的全美產業鏈,它表示自己的磁珠由位于美國內華達州的工廠生產,并稱這些磁珠非常適合在鋰離子濃度較低的環境中開采鋰,當然這并不意味著這些磁珠可以隨意部署。如下圖所示,該公司在試驗場里從左側的藍色水箱里過濾大鹽湖的鹽水,在去除大顆粒之后,將富含鋰的水泵入到集裝箱內的離子交換系統。
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(來源:資料圖)
再如下圖所示,硬化之后的鹽和雜質會結成硬殼進而覆蓋在金屬網上,這樣能夠防止顆粒較大的物質進入試驗場里的進水系統。
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(來源:資料圖)
當大鹽湖的湖水被泵上來之后,在過濾器的幫助之下能夠將固體去除,最終流入一個裝有上述磁珠的容器。磁珠采用一種專利材料制成,可以吸附水中的鋰離子。飽和之后,磁珠會通過一個名為“酸洗”的途徑去除鋰。剩余的鹽水需要經過反復的檢測,確認安全之后會被重新排放到大鹽湖之中。與此同時,鋰溶液則會被儲存在試驗場的儲罐里,然后再運往加工廠制作成為白色粉末狀的電池級碳酸鋰。
位于大鹽湖邊的這個試驗場的構成并不復雜,里面有一些改裝后的集裝箱和兩輛移動拖車,一輛拖車用于作為試驗場工作人員的辦公室,另一輛拖車用于作為測試樣品的現場實驗室。整個試驗場并沒有接入電網,而是依靠柴油發電機供電。盡管這一試驗場在短期內不會消失,但是該公司計劃在該試驗場的原地址上建設首個永久性工廠(即本文開頭提到的工廠)。未來,一旦這一地點改建成為永久性設施,工作人員將會使用丙烷發電機來替代柴油發電機,但是,最終可能會基于附近的熱巖資源用上地熱技術。目前,該公司已經為這一商業項目籌集所需資金的三分之二。
事實上,大鹽湖并不是開發鋰礦的最理想之地,但是大鹽湖所在的猶他州對于采礦業非常友好。同時,雖然大鹽湖湖水中的鋰濃度不算高,但在提取鹵水的時候只需將軟管接入水中即可,故在成本上具有一定優勢,而在其他地方則需要挖井以至于會導致成本較高。
此外,Lilac Solutions 認為其方法比采礦更加便宜。近年來,鋰的價格波動比較大,目前的售價大約為每噸 10,000 美元。雖然大鹽湖鹵水中鋰的濃度僅為智利、阿根廷或美國阿肯色州斯馬科弗等地的鹵水中的四分之一或三分之一。但是,該公司在大鹽湖試驗田的生產成本大約為每噸 7,000 美元。如果真的可以進一步投產,預計未來新能源電動汽車的價格可能會大幅下降。
值得注意的是,Lilac Solutions 之所以從同行中脫穎而出,是因為它并不像其他同行那樣設計和制造自己的直接鋰提取設備,而是傾向于將技術出售給他人。位于大鹽湖邊的試驗場,也僅用于測試和首次推出其硬件。本文開頭提到的建設中的工廠由一家獨立的有限責任公司建造,以便在建造成功之后更容易被出售。事實上,這在鋰行業是一種不太常見的做法。大多數類似公司一旦看到技術取得成功,就會認為自己可以進行垂直整合從而成為所謂的礦產開采商和能源生產商。而該公司正在嘗試成為一家技術供應商,其希望能夠成為埃克森美孚、雪佛龍和力拓等公司的直接鋰提取供應商。
如前所述,大衛·斯奈達克(David Snydacker)是該公司的創始人,他基于自己的專利創辦了這家公司。早年,其先后在美國衛斯理大學和美國西北大學獲得學士學位和博士學位。在西北大學讀博期間,他發現了離子交換材料。
博士畢業之后,他先是在一家公司擔任了三年的電池研究顧問,2015 年他創辦了 Lilac Solutions。基于自己在博士期間的成果,他帶領公司開發了能從鹽水中提取鋰的磁珠。在斯奈達克的帶領之下,該公司獲得了美國能源部的小企業創新研究資助,也獲得了比爾·蓋茨(Bill Gates)名下的突破能源基金等機構的投資。此前在斯奈達克擔任 CEO 的八年時間之內,他帶領公司籌集到了 3 億美元的資金。2024 年,他專門聘請了一位 CEO 來領導公司下一階段的成長,他本身則接任 CTO 一職。依托他自己的化學背景和材料工程背景,專注于第一性原理建模、鋰離子電極材料和能源系統。
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(來源:https://www.linkedin.com/in/david-snydacker-3a87b62)
斯奈達克和自己公司天天打交道的鋰,可能從未像在 21 世紀這樣獲得前所未有的關注。鋰,是元素周期表中最輕的金屬,可以快速充電至各種電極材料,這使其在電池領域具有獨特的價值。如果列出全球五大最佳電池,就會發現鋰是每一款電池的關鍵元素。正因此,從電動汽車到便攜式電子產品之中,鋰都在其電池中占據著主導地位。隨著新能源電動汽車的性能提升需求以及成本的增加,人類對于鋰的需求正在持續增長。世界上大部分鋰都蘊藏在鹽灘下的鹽水沉積物中,這些鹽水最多只含有 0.1% 的鋰,其余 99.9% 都是低價值的鹽和水。此前,要想提取這些鋰就得使用池塘蒸發掉周圍的一切,這不僅會留下巨大的碳足跡也會影響附近的水資源,而且開發周期可能長達 10 年之久,但即便如此也只能回收 50% 的鋰。整個過程陳舊、低效且不可持續。作為一名有著化學背景的專業人士,斯奈達克更能意識到氣候變化是一個巨大的全球挑戰,并且甚至這會影響下一個世紀的人類生活,因此他希望通過創業來參與到解決方案的制定中。
另一方面,外媒認為,當本屆特朗普政府入股美國內華達州的一家大型鋰礦開發商之后,美國可能會在未來幾年內成為電池用鋰的主要供應國。而標準鋰業、埃克森美孚和雪佛龍等公司正在阿肯色州斯馬科弗開發的鹵水項目有望每年產出數十萬噸鋰。美國地質調查局在 2024 年開展的一項研究估計,僅僅斯馬科弗地區就可能蘊藏著 1,900 萬噸鋰,預計這一地區的溶解鋰儲量足以讓美國實現進口鋰替代,所以這可能也是資本看好 Lilac Solutions 技術的原因之一。
參考資料:
公司官網 https://lilacsolutions.com/
Lilac Solutions 公司創始人大衛·斯奈達克(David Snydacker)的領英主頁 https://www.linkedin.com/in/david-snydacker-3a87b627/
其他報道 https://www.forbes.com/sites/alanohnsman/2025/10/10/a-250-million-plan-to-pull-lithium-for-batteries-from-the-great-salt-lake/
其他報道 https://magazine.northwestern.edu/people/five-questions-with-david-snydacker-lilac-solutions
運營/排版:何晨龍
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