锂拥有完整的产业链，形成了从上游的矿石和盐湖到中游的碳酸锂、氢氧化锂和金属锂的产品。然后是下游传统行业（金属冶炼、润滑剂、陶瓷玻璃等）、新材料（有机合成、生物医药）和新能源（3C电池、动力电池等），主要的3C锂电池制造商可参考排名前10的3C消费级锂电池制造商。）以及其他应用端完整的产业链。本文将介绍锂电池材料氢氧化锂的生产工艺，以及和碳酸锂的分析比较。
电池级氢氧化锂简介
氢氧化锂是锂产业链中的三种碱性锂盐之一，其主要形式包括无水氢氧化锂（LiOH）和一水合物氢氧化锂。电池级氢氧化锂一水合物主要用于锂离子电池正极材料的制备。它还可以用作碱性电池电解质的添加剂，也可用于锂的制造。
氢氧化锂作为锂产业链下游的核心锂盐物种，是动力电池领域的重要原料，尤其是高性能动力电池中广泛使用的高镍三元正极材料，是其生产中不可或缺的核心锂源。
动力电池领域的高镍三元材料主要分为NCM811和NCA。中国公司主要生产NCM811，日本和韩国公司主要生产NCA。有关NCM811材料的具体中国制造商，请参阅中国排名前五的NCM811高镍三元正极材料公司。目前，许多搭载高镍三元电池的新能源汽车的电池寿命超过500公里。
氢氧化锂生产工艺
从生产技术上看，可以在酸化生产硫酸锂后，采用一步法生产氢氧化锂，也可以先从盐湖卤水中提取锂，然后进行苛化，生产粗碳酸锂。因此，考虑到从锂辉石生产氢氧化锂的成本更为有利。
由于盐湖系统在碳酸锂方面具有明显的成本优势，而矿石系统在氢氧化锂方面具有质量优势而没有成本劣势，因此自2019年以来，矿石系统中锂化合物的新产能主要集中在电池级氢氧化锂产品线。
然而，云母锂提取的新产能集中在碳酸锂产品线，其“准电池级”产品形成了盐湖锂提取的补充。
从矿石中提取锂
从矿石中提取锂的主要缺点是，除少数高品位资源地（如泰利森-格林布什锂矿）外，利用矿石生产碳酸锂和氯化锂产品通常处于全球成本曲线的中高端。
从成本安全边际来看，从矿石中提取锂更适合生产电池级氢氧化锂等优质产品。
从盐湖卤水中提取锂
就目前成熟的技术而言，盐湖提锂更适合定位为生产碳酸锂（工业级/电池级）和氯化锂等碱性锂盐的低成本原料基地。
氢氧化锂的生产需要在碳酸锂产品的基础上进行苛化。但在未来，如果电解、双极膜等工艺变得成熟，将有助于盐湖实现一步到位，直接生产高质量的氢氧化锂产品。
碳酸锂与氢氧化锂的比较
碳酸锂和氢氧化锂都是电池的原材料。在市场上，碳酸锂和氢氧化锂的价格基本保持同时上涨或下跌。下面看看这两种材料有什么区别
与制备过程的比较
两者都可以从锂辉石中提取，成本相差不大，但如果两者相互转化，则需要额外的成本和设备，且性价比不高。技术路线不同。碳酸锂的制备主要采用“硫酸法”。硫酸与锂辉石反应得到硫酸锂，向硫酸锂溶液中加入碳酸钠，然后分离干燥，制备碳酸锂；
氢氧化锂主要通过“碱法”制备，即通过焙烧锂辉石和氢氧化钙制备。有些还使用所谓的碳酸钠加压法，即首先制备含锂溶液，然后向溶液中加入石灰，然后制备氢氧化锂。
简而言之，锂辉石可用于制备碳酸锂和氢氧化锂，但工艺路径不同，设备无法共享，成本也没有太大差异。此外，从盐湖卤水制备氢氧化锂的成本远高于碳酸锂
将碳酸锂转化为氢氧化锂的技术难度较小，但成本和工期相对麻烦。“苛化法”用于由碳酸锂制备氢氧化锂。它参与碳酸锂中氢氧化钙的反应，生成氢氧化锂。这一过程相对复杂。
然而，有必要建立一条特殊的生产线。不考虑折旧等因素，每吨生产成本至少为6000元。考虑环境影响评价等因素，建设期至少为1-2年。当碳酸锂价格高于氢氧化锂价格时，碳酸锂苛化法将直接销售碳酸锂，而不进一步生产氢氧化锂。
由氢氧化锂制备碳酸锂更简单，但也需要额外的成本。在氢氧化锂溶液中加入二氧化碳，得到碳酸锂溶液，然后分离、沉淀、干燥，得到碳酸钠。同样，这一过程需要建造专用生产线，这也需要额外的成本。
适用性比较
由于高镍三元电池需要较低的烧结温度，氢氧化锂已成为制备高镍三层材料所必需的锂盐。通过水热法制备磷酸铁锂（LFP）产品也需要使用氢氧化锂。
NCA和NCM811必须使用电池级氢氧化锂，而NCM622和NCM523可以使用氢氧化锂或碳酸锂。一般来说，使用氢氧化锂生产的产品性能更为优异。明确地：
烧结温度：系列8及以上三元正极材料的烧结温度通常较低，如果使用碳酸锂作为锂源，由于煅烧温度不足、正极表面游离锂过多、碱性过强、对湿度的敏感性增加，容易导致不完全分解；
因此，高镍三元阴极通常使用氢氧化锂作为锂源。使用氢氧化锂和较低的烧结温度也可以减少阳离子混合并提高循环稳定性。相比之下，碳酸锂的烧结温度通常需要高于900°C才能获得具有稳定特性的材料，并且很难用作高镍三元材料的锂源。
放电容量/能量密度：氢氧化锂用作锂源材料，首次放电容量高达172mAh/g，具有更好的能量密度和更高的充放电性能。
一致性：与碳酸锂相比，氢氧化锂具有稳定性好、一致性好的优点，更适合高端正极材料。
循环寿命：以氢氧化锂为锂源制备的三元材料具有更均匀的颗粒，可以大大提高三元材料的循环寿命。
总的来说，电池级氢氧化锂对于三元材料而言优于碳酸锂。
