GIẢI THÍCH VỀ CÁC YẾU TỐ THÚC ĐẨY CHUỖI CUNG ỨNG LITHIUM

Quá trình chuyển đổi nhanh chóng sang xe điện (EV) đã đưa lithium trở thành một nguồn tài nguyên quan trọng. Lithium, một kim loại nhẹ, rất cần thiết cho việc sản xuất pin lithium-ion – thành phần cốt lõi không thể thiếu của xe điện, máy tính xách tay, điện thoại di động và các giải pháp lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện. Việc hiểu rõ các động lực của chuỗi cung ứng lithium là rất quan trọng để nắm bắt cách thị trường năng lượng toàn cầu, hoạt động công nghiệp và triển khai công nghệ phát triển.

Chuỗi cung ứng lithium bao gồm nhiều giai đoạn phức tạp – từ khai thác và chế biến đến vận chuyển và tích hợp vào pin. Nhu cầu toàn cầu đang tăng mạnh, nhưng những hạn chế về nguồn cung, sự phức tạp trong quá trình tinh chế, sự phụ thuộc về địa lý và biến động giá theo chu kỳ đều ảnh hưởng đến hiệu quả của lithium trong việc cung cấp năng lượng cho tương lai. Bài viết này phân tích các động lực chính đằng sau chuỗi cung ứng lithium, bao gồm hoạt động khai thác, các điểm nghẽn trong quá trình tinh chế và động lực chu kỳ vốn có trong thị trường hàng hóa.

Ngày nay, những điểm áp lực lớn nhất không chỉ nằm ở việc khai thác lithium từ nước muối hoặc các mỏ đá cứng. Các bước tinh chế và chuyển đổi, thường tập trung ở các quốc gia cụ thể như Trung Quốc, đang ngày càng trở thành trọng tâm của sự giám sát địa chính trị và chiến lược công nghiệp. Hơn nữa, do nhu cầu đầu tư biến động theo chu kỳ thị trường và các tín hiệu chính sách, độ co giãn của nguồn cung thường chậm hơn cầu, dẫn đến tình trạng khan hiếm hoặc dư thừa.

Hướng dẫn này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách lithium lưu thông qua chuỗi cung ứng đa giai đoạn, những yếu tố nào ảnh hưởng đến tính khả dụng và chi phí của nó, và tại sao sự liên kết chiến lược giữa các nhà khai thác, nhà tinh chế và nhà sản xuất pin lại rất quan trọng đối với khả năng mở rộng quy mô của xe điện.

Phương pháp thăm dò và khai thác
Lithium chủ yếu được khai thác theo hai cách: từ quặng khoáng sản như spodumene, thường được tìm thấy ở Úc và Canada, và từ các mỏ nước muối giàu lithium, đặc biệt là ở "Tam giác Lithium" của Nam Mỹ - trải dài từ Chile, Argentina và Bolivia. Khai thác đá cứng bao gồm các hoạt động khai thác lộ thiên, nghiền, nung và lọc hóa học, trong khi khai thác nước muối đòi hỏi phải bơm nước muối từ các hồ chứa ngầm, sau đó là bốc hơi bằng năng lượng mặt trời trước khi xử lý hóa học.

Các khu vực sản xuất chính
Trên toàn cầu, Úc vẫn là nhà sản xuất lithium hàng đầu thế giới, chủ yếu từ các mỏ spodumene như Greenbushes. Chile và Argentina cũng theo sau với các hoạt động khai thác nước muối. Mặc dù Bolivia có trữ lượng lithium khổng lồ, nhưng sản lượng của nước này bị hạn chế do các rào cản kỹ thuật và quy định. Trung Quốc vẫn duy trì các cơ sở sản xuất riêng nhưng ngày càng nhập khẩu tinh quặng spodumene để cung cấp cho các mạng lưới tinh chế của mình.

Cấp phép, Tác động Môi trường và Bản địa
Việc đảm bảo quyền khai thác và sự chấp thuận của cộng đồng đặt ra những thách thức đáng kể. Quyền sử dụng đất của người bản địa, việc sử dụng nước ngọt và các quy định về môi trường ảnh hưởng đến tốc độ đưa các hoạt động mới vào hoạt động. Ở một số quốc gia, chẳng hạn như Chile, lithium là một nguồn tài nguyên chiến lược, với việc nhà nước kiểm soát chặt chẽ việc sản xuất, dẫn đến thời gian thực hiện các dự án mới kéo dài hơn.

Những hạn chế ở thượng nguồn
Mặc dù có nguồn tài nguyên dồi dào dưới lòng đất, việc khai thác thực tế bị hạn chế bởi cường độ đầu tư, độ phức tạp về kỹ thuật và sự chậm trễ trong việc cấp phép. Các mỏ mới có thể mất từ ​​năm đến mười năm để đạt được sản lượng thương mại. Khi nhu cầu xe điện tăng tốc, khoảng thời gian này trở thành một trong những yếu tố chính góp phần vào tình trạng khan hiếm lithium toàn cầu.

Xu hướng Đầu tư
Các nhà sản xuất ô tô và pin lớn đang bắt đầu tích hợp theo chiều dọc vào ngành khai thác để đảm bảo nguồn nguyên liệu. Tesla, cùng với nhiều công ty khác, đã hé lộ các chiến lược tìm nguồn cung ứng lithium trực tiếp. Chính phủ các nước cũng đang hỗ trợ hoạt động thăm dò khoáng sản quan trọng thông qua trợ cấp và các quy trình cấp phép đơn giản hóa, đặc biệt là ở Hoa Kỳ và EU.

Kết luận
Khai thác là giai đoạn đầu tiên và nền tảng trong chuỗi cung ứng lithium. Tuy nhiên, nó tiềm ẩn nhiều rào cản về môi trường, xã hội và địa chính trị. Mặc dù nguồn tài nguyên này phân bố rộng rãi về mặt địa chất, nhưng ý chí chính trị, cơ cấu tài chính và sự hỗ trợ về mặt pháp lý sẽ quyết định mức độ sẵn có trong thực tế.

Nút thắt cổ chai trong quá trình chuyển đổi
Sau khi khai thác, lithium phải được tinh chế thành các hợp chất lithium có độ tinh khiết cao, phù hợp cho sản xuất pin, thường là lithium cacbonat hoặc lithium hydroxit. Quá trình này bao gồm nhiều quá trình chuyển đổi hóa học, lọc, tinh chế và kết tinh. Phần lớn công suất tinh chế lithium toàn cầu hiện nay tập trung ở Trung Quốc, chiếm hơn 60% sản lượng hóa chất lithium.

Lithium cacbonat so với hydroxit
Loại sản phẩm lithium cần thiết phụ thuộc vào thành phần hóa học của pin. Lithium cacbonat phù hợp với pin LFP (lithium sắt phosphate), trong khi lithium hydroxit được ưu tiên sử dụng cho catốt có hàm lượng niken cao được sử dụng trong hầu hết các xe điện đường dài. Quá trình chuyển đổi hydroxit – thường là một bước bổ sung sau quá trình sản xuất cacbonat – phức tạp hơn và tốn kém hơn.

Cơ sở hạ tầng và sự chậm trễ trong quá trình xử lý
Việc xây dựng một nhà máy tinh chế lithium đòi hỏi một cơ sở hạ tầng kỹ thuật hóa học phức tạp. Các dự án lọc dầu thường xuyên phải đối mặt với tình trạng chậm trễ xây dựng, tắc nghẽn cấp phép, thiếu hụt nhân lực và chi phí đầu tư tăng cao. Hơn nữa, các cơ sở lọc dầu thải ra nhiều carbon và nước, gây ra sự giám sát chặt chẽ về môi trường, đặc biệt là ở Bắc Mỹ và Châu Âu, nơi các cơ sở mới đang được quy hoạch.

Địa chính trị và Tập trung Nguồn cung
Sự thống trị của Trung Quốc trong lĩnh vực lọc dầu lithium đặt nước này vào vị thế chiến lược trong chuỗi cung ứng xe điện toàn cầu. Trong bối cảnh căng thẳng thương mại gia tăng, các đồng minh phương Tây đang đầu tư vào năng lực lọc dầu trong nước. Những diễn biến đáng chú ý bao gồm các cơ sở chuyển đổi lithium theo kế hoạch của Albemarle tại Hoa Kỳ và nỗ lực của Úc nhằm nâng cao chuỗi giá trị pin. Tuy nhiên, những dự án này vẫn mất nhiều năm để hiện thực hóa, và chuyên môn hiện có vẫn chủ yếu do Trung Quốc dẫn đầu.

Liên kết Công nghệ và Tái chế
Các công nghệ mới nổi như Chiết xuất Lithium Trực tiếp (DLE) nhằm mục đích giảm thời gian lọc dầu và cải thiện hiệu suất sử dụng nước, nhưng chúng vẫn còn non trẻ về mặt thương mại. Trong khi đó, việc tái chế lithium từ pin hết hạn sử dụng vẫn đang trong giai đoạn đầu phát triển nhưng có thể đóng vai trò bổ sung trong việc đa dạng hóa nguồn cung trong tương lai. Các hệ thống vòng kín hứa hẹn khả năng phục hồi nguồn cung nhưng đòi hỏi đầu tư cơ sở hạ tầng quy mô lớn và sự hợp tác trong ngành.

Kết luận
Việc tinh chế ngày càng được coi là điểm nghẽn quan trọng trong chuỗi cung ứng lithium. Trong khi khai thác quyết định nguồn cung cơ sở, thì việc tinh chế quyết định tốc độ và độ tin cậy của việc cung cấp lithium ở dạng có thể sử dụng được cho các nhà sản xuất pin. Việc đa dạng hóa địa điểm tinh chế và phát triển các công nghệ có khả năng mở rộng sẽ đóng vai trò quyết định trong việc giảm thiểu gián đoạn trong tương lai.