资料来源：中金企信国际咨询 2022.11.0

        21 世纪以来，电渗析产品在世界范围内得到了迅速的发展，由于该产品节能、 高效、少污染等优点，引起了世界各国的广泛关注。电渗析初始的用途为苦咸水淡 化、海水淡化和海水制盐，随着电渗析企业的不断努力开拓，下游行业逐渐向新能 源锂电、食品医药、冶金、化工、硅及半导体、粘胶纤维、造纸、印染等进行延伸， 应用领域不断拓宽。凡涉及工业酸碱制备和工业流体分离纯化的生产过程，都是电 渗析技术潜在的应用领域。 

     （1）新能源锂电行业：新能源产业链中，锂是核心资源之一。电渗析技术的 应用与锂盐息息相关，目前均有非常成熟的应用案例，具体应用包括盐湖提锂、氢 氧化锂的制备等，得到的氢氧化锂溶液不仅可以制备氢氧化锂产品，还可以采用通 入二氧化碳的方式，最终转化为高纯碳酸锂，设计灵活，低碳绿色，具有高品质、 高收率、清洁、低成本、短工期、便利性等优点。除此以外，电渗析技术可将生产 过程中产生的废盐制备为酸碱回用到生产过程，废水进行清洁处理，这在新能源锂 电行业中的三元前驱体、化成箔等细分行业也实现了应用。随着国家对环境保护的 加强和双碳政策的实施，电渗析技术在未来可能会成为氢氧化锂制备的主流工艺， 市场潜力巨大。 

        ①盐湖提锂并制备氢氧化锂：盐湖卤水制备氢氧化锂可分为三道环节，分别是 原卤处理环节、浓缩环节和氢氧化锂制备环节，电渗析技术在各个环节均可应用。 电渗析法盐湖提锂已在青海盐湖进行工业化生产，该技术用于分离镁锂重量比 1:1- 200:1 的盐湖卤水，经过一级或多级电渗析，利用一价阳离子选择性离子交换膜和 一价阴离子选择性交换膜进行循环（连续式、连续部分循环式或批量循环式）工艺 分离并浓缩锂。该方法适用于相对高镁高锂的卤水中解决锂与镁和其他离子的分离， 同时也可以实现硼的去除和经济高效浓缩氯化锂。经前两道环节分离纯化锂盐后， 双极膜电渗析技术可用于氢氧化锂制备环节。

        传统工艺中盐湖卤水制备氢氧化锂需要先将氯化锂溶液加入纯碱沉淀出碳酸 锂，再用碳酸锂苛化法制备氢氧化锂。双极膜电渗析技术可以直接将氯化锂溶液一 步法直接制备成氢氧化锂，同时生产的盐酸可以用于吸附剂的再生。

        此外，我国盐湖条件有限，生态环境脆弱，酸碱资源、水资源非常匮乏，高海 拔，交通不便，运输成本高。双极膜电渗析技术还可以用氯化钠制备酸碱，用于吸 附剂提锂解析、除杂预处理、设备清洗、树脂再生等核心工艺段，实现资源的高效 利用，降低产品单位生产成本。 

        盐湖卤水类型的锂资源在全球探明锂资源构成中的占比高达近六成，其单体项 目的储量规模通常可观，生产成本相对较低，未来技术进步的潜力广阔，盐湖提锂 有望成为未来全球锂资源供应体系的基石。2021-2025 年盐湖提锂的供应有望从 2021 年的 23 万吨 LCE 增长至 2025 年的 53 万吨 LCE，占比从 42.8%小幅走高 至 45%。

        ②锂矿石和碳酸锂制备氢氧化锂：全球范围内大规模生产氢氧化锂工艺主要包 括硫酸锂苛化法、碳酸锂苛化法、石灰石焙烧法等，其中，工业生产中主要关注硫 酸锂苛化法与碳酸锂苛化法两种方案。在锂矿石系统中，主要采用硫酸锂苛化法制 备氢氧化锂，即硫酸锂溶液与烧碱或者石灰进行复分解反应，形成硫酸钠或者硫酸 钙与氢氧化锂溶液混合物，利用硫酸钙饱和浓度积较低，或者利用硫酸钠与一水氢 氧化锂在低温下溶解度的显著差异将两者分离后得到氢氧化锂。该法工艺成熟，提 取率高，但会产生大量废盐固废，处理难度大；碳酸锂苛化法生产氢氧化锂将精制 石灰乳与碳酸锂按一定的比例混合，调节一定的苛化液浓度，加热至沸腾并强力搅 拌，反应可得到浓度约 3.5％的 LiOH 溶液。除去不溶性的残渣（主要是 CaCO3）， 分离后将母液减压浓缩、结晶而得到单水氢氧化锂。但此生产工艺流程长，设备投 资较多，成本高，且主要原料为碳酸锂，其价格的高低直接影响到单水氢氧化锂的 成本。双极膜电渗析法可以无需添加氢氧化物，实现低成本高纯度氢氧化锂的生产， 副产品硫酸可循环使用。氢氧化锂主要用于生产三元材料中的高镍正极材料，海外 电池厂以高镍三元电池为主，中国三元电池高镍化趋势明显，氢氧化锂的需求量将 逐步扩大。

        ③废旧电池拆解液制备氢氧化锂：在废旧电池回收系统，锂是核心的待回收资 源，磷酸铁锂和三元电池粉经酸浸和水浸、浓缩、除杂后得到纯硫酸锂溶液，部分 企业直接蒸发得到硫酸锂副产品外售，部分企业用传统工艺加入碳酸钠进行沉淀反 应，得到碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液，碳酸锂经过干燥后制备碳酸锂产品。但是这类 工艺锂回收率较低，副产品固废多，环保压力大。 

        双极膜电渗析技术可以将磷酸铁锂和三元电池回收过程中得到的硫酸锂溶液 直接制备为氢氧化锂溶液和硫酸，氢氧化锂溶液经后续蒸发结晶后得到氢氧化锂晶 体，硫酸返回酸化工段，实现循环利用，实现了锂的高效回收，高品质锂盐的制备， 且无其它副产固废产生。

随着新能源锂电行业的不断发展，锂电池回收行业将在数年内进入快速发展期， 从而构建锂电池资源循环的良性生态。