新兴工业技术能否竞争？界定美国直接锂提取的市场可行性

关于作者 弗朗西斯·菲茨杰拉德她是哈佛肯尼迪学院的公共政策硕士候选人，研究能源地缘政治和绿色产业政策。在此之前，她曾在一家地缘政治咨询公司担任高级分析师，以及在美国众议院工作。她拥有加州大学伯克利分校的政治经济学学士学位。 贝亚斯皮勒她是未来资源 (RFF) 运输项目的成员和主任。在加入 RFF 之前，她是环境防御基金 (EDF) 的首席资深经济学家，在那里工作了近十年。她也是环境与资源经济学协会的董事会成员，直到 2024 年。斯皮勒是一位能源经济学家，在电力和交通问题上具有经验。在 EDF 任职期间，她参与了纽约和加利福尼亚的许多电力公司诉讼程序，目标是建立一个更清洁、更高效、更公平的能源系统。 致谢 我们感谢Aaron Malone为报告提供了出色的反馈和输入，并感谢Sheryl Edwards、Jennifer Fowler、Jamie Liang、Remi Loiseau、Chad Martin、Arthur Orduña和Tim Wright为我们提供了关于阿肯色州西南部DLE的有益背景见解和信息。任何错误都是我们的。 关于RFF 未来资源 (RFF) 是位于华盛顿特区的独立非营利研究机构。其使命是通过公正的经济研究和政策参与来改善环境、能源和自然资源决策。RFF 致力于成为最受信赖的研究见解和政策解决方案来源，以实现健康的环境和繁荣的经济。 这里的观点是个人作者的观点，可能与其他RFF专家、其官员或其董事的观点不同。 分享我们的工作 我们的作品根据知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际许可协议（CC BY-NC-ND 4.0）提供分享和改编。您可以在任何媒介或格式中复制和重新分发我们的材料；您必须提供适当的署名，提供指向许可协议的链接，并标明是否做了修改，并且您不得应用其他额外限制。您可以以任何合理的方式这样做，但不得以任何暗示许可方认可您或您的使用的方式。您不得将材料用于商业目的。如果您混合、转换或基于材料进行创作，您不得分发修改后的材料。更多信息，请访问https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. 执行摘要 即便美国正在取消可再生能源税收优惠政策，全球对清洁技术的投资仍在增长（国际能源署2025年）。这种资金和产业的注入有可能对地方经济产生深远影响。例如，在阿肯色州南部农村地区，公司准备投入数十亿美元来开采该地区的锂，用管道和油井充斥着整个地区，同时也为当地经济注入大量资金。在国家层面，影响可能更为重大；如今，美国用于为消费电子产品至军事系统提供动力的电池供应链几乎完全依赖锂进口。在许多方面，阿肯色州项目计划使用的直接锂提取（DLE）技术，代表着一种新的绿色工业经济的希望，这种经济能够同时实现高科技增长、经济振兴和气候效益。 实现这些好处将会说起来容易做起来难。过去五年，锂电池市场经历了剧烈波动，对于每一个分析预测DLE将重塑全球市场的观点（Patel 2023），另一个观点则警告其商业可行性仍远未确定（Pedersen and Iqbal 2024）。基于与行业专家的对话、公司可行性研究和项目融资建模，本报告就DLE在美国成功所需的特定技术、市场和政策条件提供了新的见解。我们深入考察了阿肯色州Smackover地区的三个项目——埃克森美孚的Saltwerx、标准锂电池的Lanxess项目以及由标准锂电池与挪威Equinor合资建立的西南阿肯色（SWA）Reynolds单元——以及安森资源在犹他州的Paradox项目。SWA Reynolds提供了特别丰富的公开数据，因此成为本分析的重点。 未来资源公司（RFF）已确定DLE市场可行性面临的三个核心挑战：锂价波动、技术不确定性以及宏观经济因素。关于价格，我们发现锂价必须大幅上涨，超过2025年夏季水平，当时碳酸锂当量（LCE）约为每吨10,000美元。1为了使美国项目变得盈利。目前价格处于多年低谷，自2023年以来由于中国生产激增（Scheyder 2025）而下降了80%。然而，这预计不会持续：行业预测表明，未来五年价格将反弹至之前的年均价高点（~每吨4万美元），主要由全球电动汽车（EV）需求增长以及相应的电池需求增加（IEA 2024）推动。SC-Insights（SCI）预测未来二十年平均锂价为每吨约2.1万美元，远高于我们模型表明大多数美国项目需要达到每吨1.6万美元的平均价格才能收支平衡。 第二个DLE必须克服的挑战是技术不确定性。DLE的商业可行性取决于技术能否超越试点阶段。尽管许多开发人员报告从盐湖卤水中回收锂的效率约为90%——与传统蒸发池的40%至60%相比有大幅提升（Nicolaci等 2024年）——但这些数据是基于受控 展示和仍然未在全面运营中得到证明。更广泛地说，未经测试的技术增加了资本支出和运营支出超支的风险，我们的模型表明，成本超支可能迅速侵蚀这些项目的财务可行性，尤其是如果锂价未能完全恢复。最后，宏观经济因素，如通货膨胀、高利率或投资者风险偏好的转变，对项目经济构成风险。大多数美国DLE公司采用的8%折现率在当前条件下看似合理，但DLE的早期阶段可能使其对资本成本的增加特别敏感。 如果美国DLE项目成功，它们可以创建一个新的国内供应链，为地方政府产生持续的财政收入，并增强美国在全球电池经济中的竞争力。如果它们失败，它们可能会成为关于在快速变化的产业格局中押注未经证实的技术的风险的一个警示案例。本报告提供了关于DLE为竞争所需的特定价格点、技术性能水平和政策生态系统的新颖见解，并最终讨论了DLE对美国和世界的更广泛影响。 内容 1. 引言和背景 1 2. 数据来源和假设 3 352.1. 数据来源2.2. 假设，比较 63. 基础知识：为什么DLE在基准情况下看起来很强 4. 挑战 8 4.1. 挑战 1：价格波动94.2. 挑战2：未经证实的科技124.3.挑战3：宏观因素16 5. 政策干预措施18 6. 结论 20 22参考文献 24附件：DLE公司汇总统计数据 2425A.1.基本情况总结 A.2.盈亏平衡情况总结 1. 引言和背景 锂离子电池对现代经济至关重要，为电动汽车、消费电子产品和军事系统提供动力。随着电动汽车的普及加速，到2030年全球锂的需求预计将增长3.5倍，这将给供应链带来压力，并加剧对新的生产来源的寻找（Lithium Harvest 2025）。然而尽管有这些乐观的长期预测，锂的价格已经崩溃——自2023年以来下跌了将近80%（Dhir et al. 2025）——这主要是因为中国加大了对电池供应链垂直整合的投资（Sivaram et al. 2024）。中国政府即使在供过于求的情况下仍在继续大力补贴电池生产，将全球生产产能推至当前需求的400%以上，并推动价格下降（Sivaramet al. 2024）。这种做法反映了中国对其他关键矿物的战略，即在长期供应风险仍然较高的同时减缓了这些市场的投资（IEA 2024）。美国在稀土方面也采取了干预立场，在2025年6月成为稀土开采商MP Materials的最大股东，并与该公司设定了钕镨氧化物的价格下限（Kimball 2025）。 一种扩大锂供应的潜在方法是直接锂提取（DLE），这是一种使用化学工艺从自然地下盐湖中分离金属的技术。如今，世界上约三分之一锂来自这些盐湖资源；其余则是通过硬岩开采生产的。大多数基于盐湖的运营在很大程度上依赖于缓慢的自然处理：盐湖被泵到地表进入大型池塘（图1），在阳光下蒸发数月甚至数年，锂含量逐渐浓缩。所得溶液必须经过进一步处理，才能生产出电池级锂。 相比之下，DLE技术可以通过多种化学方法在数小时内直接从盐湖中提取锂。一个典型的项目包括钻探地下盐湖储层的井，将盐水通过管道输送到中央处理设施，回收锂，然后将提取后的盐水重新注入地下。这种方法比蒸发池占地少得多，但仍需要大量的地面基础设施——管道、井口和大型工业装置——才能实现规模化运营（图2）。 来源：路透社 2025。 然而，每种卤水来源都有其独特的化学成分，必须与定制化的处理工艺相匹配，这意味着在某一地点的DLE处理不能直接转移到另一地点。此外，四种主要的DLE方法——吸附、离子交换、溶剂萃取和膜分离——在化学和设备方面存在显著差异。而且，尽管DLE长期以来一直与卤水蒸发联用，但目前还没有纯粹以DLE方式运行的工厂被证实达到商业化规模。 尽管存在未解决的挑战，DLE的商业化进程正在加速。项目在中国、拉丁美洲、欧洲以及北美各地都在推进，预计到2030年，DLE将占全球锂需求的约17%，从2024年的约11%有所增长（BloombergNEF 2024）。美国的活动集中在加利福尼亚州、阿肯色州、路易斯安那州、德克萨斯州、内华达州和犹他州（BloombergNEF 2024），RFF已确定，仅本报告审查的四个项目就将国内产量从估计的每年900吨增加到约55万吨碳酸锂当量（LCE）——相当于该国预计LCE需求的约13%（Roberts 2024）和全球DLE的10%。 到2030年的产量（彭博 2024年）。尽管像精炼、电池制造和电动汽车生产这样的重要下游步骤也必须在进行DLE提取的锂之前完成，才能满足终端需求，但这些项目的部分成功也可能显著扩大美国供应并减少对进口的依赖。 国家和地方层面的经济利害关系同样重大。尽管这些项目的就业潜力主要将局限于建设阶段，RFF估计，如果公司对收入的预测得到证实，这些项目将产生大约1800万美元的州税收收入和约1000万美元的县收入额外的 2700 万美元版税和租金将直接支付给私人土地所有者。然而，这些项目是否能创造真正的经济价值，将取决于它们实现规模化运营的能力。 报告的其余部分分析了这些问题。它组织如下：第二节探讨我们的数据来源和假设；第三节对其基础经济模型进行分析，并解 释基于公司假设为何DLE看起来是有利可图的；第四章检验这些假设，并对项目可行性的三大核心挑战进行深入分析；第五节考察政策支持如何提升DLE的竞争力；和第六节结论。 2. 数据来源和假设 2.1. 数据来源 这项分析使用了公开可用的可行性研究、公司向政府机构披露的信息、与相关利益相关者的对话。1以及基于既定行业框架构建的定制化项目融资模型。决定资本支出（CapEx）、运营支出（OpEx）、回收效率率和生产计划的输入均直接来源于可行性研究和公司申报文件。所有净现值（NPV）均使用8%的折现率，除非另有说明，这与公司所陈述的假设保持一致。2信用统计数据按无杠杆方式报告，不包括融资结构（贷款条款、债务与股权的使用等），因为这些条款很可能尚未在公司与投资者之间最终确定，而且无论如何很可能仍然属于专有信息。 针对阿肯色州的工程项目，我们根据可行性研究数据和项目预期建设地区的平均县一级财产税率，应用了一个占位符性质的财产税率，约为4.5%（表1）。财产税按评估市场价值的百分比征收，阿肯色州采用20%的评估比率。SWA将市场价值估算为资本支出的80%，这意味着有效财产税率为~0.72%（80×20×4.5）。虽然累计资本支出与评估市场价值并不完全相同，但我们认为这是一个合理的替代指标，并且与公司假设一致。阿肯色州的工程项目还将适用阿肯色州石油天然气委员会在2024年5月通过的版税和替代盐费费率表：基准版税率为市场价值的2.5%。 年营业收入（尽管许多个人盐水权所有者已经协商了自己的费率，这些费率可能约为2.5%），并且盐水费是每英亩65美元的固定费用。最后，阿肯色州将对每生产1,000桶盐水征收2.75美元的遣散税。 我们使用了类似的逻辑来进行犹他州项目，Anson Resources，我们对其适用了1.05%的累计资本支出物业税率。在犹他州，特许权使用费采用滑动比例：当前锂价为1%，在每公斤超过12美元时上升到2.5%，在每公斤超过15美元时增加0.5%，最高为5%。犹他州的资源税似乎是应税价值的2.6%，这是其