武汉理工大学赵云良教授利用蒙脱石散解决了锂电产业上游的“盐湖提锂”难题，这一技术近日已完成中试，被武汉市科创局认定为2024年第二批科技成果转化项目。
在武汉科莱烯科技有限公司的研发车间内，由赵云良设计的新型盐湖提锂矿物膜已投入生产。这种新型薄膜以蒙脱石矿物为材料，成本远低于依赖进口的有机膜，有效降低了生产成本。我国锂资源主要藏于青海、西藏、新疆等地盐湖中，而盐湖里的卤水锂镁比很高，锂很难与镁分离。赵云良介绍，“盐湖提锂”难题制约着锂电池制造、新能源整车制造等下游产业。
在新能源蓬勃发展的时代浪潮中，锂，这一被誉为 “21 世纪的能源金属”“白色石油” 的关键元素，正成为推动全球能源转型的核心力量。新能源汽车、电子器件和储能技术的飞速发展，使得锂在新型能源材料领域的地位愈发举足轻重。而武汉理工大学的赵云良教授，凭借着对科研的执着与创新精神，用蒙脱石散这一常见药物背后的材料 —— 蒙脱石，成功解锁了 “盐湖提锂” 的关键密码，为新能源产业的可持续发展开辟了新的道路。
一、“白色石油” 之困：盐湖提锂难题亟待破解锂，作为发展新能源产业的战略资源，其重要性不言而喻。全球已探明的锂资源中，盐湖型锂资源储量占 78%，硬岩型锂资源占 22%。我国锂资源八成藏于青海、西藏、新疆等地的盐湖中，盐湖提锂在我国锂资源供应中占据着重要地位。
然而，盐湖提锂面临着诸多挑战。盐湖里的卤水锂镁比很高，锂很难 “摆脱” 镁分离出来。这一难题不仅制约着锂电池制造、新能源整车制造等下游产业的发展，还使得我国在 “盐湖提锂” 工艺上长期依赖国外进口的有机膜。每平方米膜材料售价高达 400 元，成本居高不下，严重影响了我国锂资源开发的经济效益和产业竞争力。
2019 年后，我国新能源产业发展迅猛，对锂的需求急剧增加，从国外进口的锂矿价格飞涨。在这一背景下，“盐湖提锂” 的成本和技术问题愈发凸显，成为我国新能源产业发展道路上的一块 “绊脚石”。如何突破技术瓶颈，降低提锂成本，提高锂资源的自给率，成为了摆在科研人员面前的紧迫任务。
二、创新突破：蒙脱石薄膜开启提锂新篇章
在武汉科莱烯科技有限公司研发车间内，由赵云良教授设计的新型盐湖提锂矿物膜的中试产线设备正有条不紊地运行着。一卷卷薄膜材料从生产线上产出，这看似普通的薄膜，却蕴含着巨大的科技能量，是解决 “盐湖提锂” 难题的关键所在。
赵云良教授的探索并非偶然。当时，已在罗布泊盐湖研究提钾工艺近十年的他，发现进口有机膜在锂镁分离方面效果不佳。于是，他将目光投向了一种非常普通的无机矿物 —— 蒙脱石。
作为一类典型的纳米层状矿物，蒙脱石具有特殊的吸水膨胀特性。层间吸水膨胀后，很容易将 1 个纳米厚的蒙脱石片层剥开成二维纳米片，再将这些二维纳米片重新组装堆叠，过程中会形成亚纳米级的通道。通过精准控制这种亚纳米通道，能够很好地 “截留” 镁而 “放过” 锂，镁的截留率可接近 100%。
基于这一原理，赵云良教授研发出了以蒙脱石矿物为材料的新型薄膜。这种薄膜不仅成本可以做到国外有机膜的 40% 以下，而且性能卓越。蒙脱石在我国分布相当广泛，中国人常称其为膨润土，储量居世界第一，这为大规模生产提供了坚实的资源保障。
利用这项技术成果，赵云良教授获得了同创伟业的投资，并搭建起二维矿物薄膜中试线，拥有 20 多项技术专利。他用蒙脱石制出的膜产品性能优于进口有机膜，提锂效能是后者的 2 倍以上，镁截留率和锂回收率指标均优于进口膜，且长周期的稳定性能良好。
目前，该公司生产的中试产品已通过我国两大盐湖公司之一的国投罗钾的现场应用验证。这一成果标志着新型盐湖提锂矿物膜从理论研究走向了实际应用，为解决 “盐湖提锂” 难题迈出了坚实的一步。
三、产业发展：盐湖提锂的机遇与挑战
随着新能源汽车、储能电池等行业的快速发展，对锂资源的需求呈现出爆发式增长。特别是在新能源汽车领域，锂离子电池作为主流动力电池类型，其市场规模不断扩大，带动了锂需求的急剧攀升。此外，陶瓷、玻璃等传统行业对锂的需求也保持稳定增长。
中国作为锂消费大国，锂资源以盐湖为主。根据中国地质调查局数据，我国锂资源中，盐湖卤水、锂辉石和锂云母分别占我国锂资源总量的 82%、11% 和 7%。然而，长期以来我国在盐湖提锂技术上相对滞后，依赖进口的局面限制了产业的发展。
全球盐湖提锂资源主要集中在南美、中国和美国等地。南美地区的盐湖提锂资源储量丰富、品质优良，是全球锂资源供应的主要来源。近年来，中国加快了盐湖提锂产业的发展步伐，以提高国内锂资源的自给率。同时，美国、澳大利亚等国也在积极开发盐湖提锂资源，以保障本国锂资源的供应。
随着盐湖提锂产业的快速发展，市场竞争日益激烈。国内外盐湖提锂企业纷纷加大技术研发投入和市场拓展力度，以提高自身的竞争力和市场份额。行业内的兼并重组也在加速进行，通过优化资源配置来提高产业集中度。
在这样的大背景下，赵云良教授研发的新型盐湖提锂矿物膜为我国盐湖提锂产业带来了新的机遇。其低成本、高性能的特点，有望打破国外技术垄断，降低我国对进口有机膜的依赖，提高我国盐湖提锂产业的竞争力。
然而，产业发展并非一帆风顺。技术的进一步完善、大规模生产的工艺优化、市场的开拓以及与上下游产业的协同发展等，都是摆在面前的挑战。但随着技术的不断进步和创新，提锂成本将不断降低，提锂效率将不断提高，这将为盐湖提锂产业的发展注入强大动力。
四、未来展望：新能源时代的锂资源新布局
新能源汽车作为未来汽车产业的重要发展方向，市场规模将持续扩大。据预测，未来几年新能源汽车市场将保持高速增长态势，这无疑为盐湖提锂行业提供了广阔的市场空间。全球锂需求从 2019 年的约 30 万吨，预计将增长到 2030 年的 100 万吨。根据国家的远期规划，未来盐湖提锂产能将达到 30 万吨，全球锂供应占比预计超过 20%，成为全球锂供应端的重要组成部分。
随着盐湖提锂技术的不断进步，产业将向高端化、智能化、绿色化方向发展。技术创新将推动盐湖提锂企业不断提高产品的附加值和市场竞争力，满足市场对高品质锂产品的需求。同时，产业的发展也将带动相关产业链的协同发展，促进新能源产业的整体升级。
在全球新能源汽车产业持续发展的推动下，盐湖提锂作为新能源时代的重要资源供应方式，具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。武汉理工大学赵云良教授研发的新型盐湖提锂矿物膜，不仅解决了 “盐湖提锂” 的技术难题，还为全球锂资源供应格局的变化带来了新的变量。
未来，随着全球盐湖提锂资源的不断开发和利用，全球锂资源供应将更加多元化和均衡化。南美地区的盐湖提锂资源将继续保持其重要地位，而中国、美国等国家的盐湖提锂产业也将加快发展步伐，在全球锂资源供应中扮演更加重要的角色。这不仅有助于保障各国的能源安全，也将为全球新能源产业的可持续发展奠定坚实的基础。
在这场新能源时代的 “锂资源革命” 中，每一项技术突破都如同星星之火，有望点燃整个产业的燎原之势。武汉理工大学赵云良教授的创新成果，正是这众多星火中的璀璨一颗，引领着盐湖提锂产业迈向更加光明的未来。
时间：2025年4月10-11日（9日报到）
地点：安徽省合肥市（地点待定）
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