鉅大LARGE | 點擊量：2972次 | 2018年12月04日
看好磷酸鐵鋰正極材料回收市場需要技術創新
在3月29日至30日舉辦的“2017第五屆汽車動力蓄電池回收再生暨二次電池回收與再生技術研討會”上，清華大學朱國才教授做了題為《磷酸鐵鋰正極材料回收再利用》的主題演講。
朱國才介紹說：
電池正極材料回收包括邦普、格林美等骨干企業都在做工作，并且已經產業化。但磷酸鐵鋰回收、產業化比較晚，現在這些大型企業還沒有介入，我了解的情況是至少有三四家小型企業在去年4月份以后開始產業化，并且是有經濟效益，他們是如何產生經濟效益的？
首先我們對磷酸鐵鋰電池的發展及回收價值進行分析：我國電動汽車近幾年的爆發式增長速度，電池作為電動汽車關鍵部件，用量越來越大，早期的一些電池，從去年開始已經到了報廢期了。比如說有的已經超過三年或者是五年以上，所以必須在回收，才能保證電動汽車行業的可持續發展。在早期的動力電池，包括公交車的電池，基本上都是磷酸鐵鋰。所以磷酸鐵鋰在電池中是早期主要的動力電池，三元動力電池報廢還沒有完全到期，但是磷酸鐵鋰已經有很多企業到期了，我們必須做這個工作。
去年的磷酸鐵鋰生產量，就是正極材料的生產量有7.08萬噸，有人說5.7萬噸，這可能統計的途徑不一樣造成的。出于安全的考慮，現在車用的電池正極材料磷酸鐵鋰，尤其在電動客車方面目前的情況來說65%以上都是用磷酸鐵鋰的電池的。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
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-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
磷酸鐵鋰的電池里面除電解液外，主要還是磷酸鐵鋰的正極粉，所以關于其他的鋁箔或者人造石墨等都有不同的回收途徑，現在都有一些不同的解決方案。
這里我主要是談一下正極材料回收的問題：磷酸鐵鋰正極，剝離下來的正極片，剛才大家都在講二次利用，包括梯次利用，但是梯次利用完了以后它還是要進回收的，必須把這個問題解決好。
實際上現在從去年開始，電池拆解已經形成了行業的，尤其是很多做回收私人企業，包括正極片和負極片可以單獨分開，磷酸鐵鋰的正極片去年4月份之前，鋰正極片在二千元以下，直接可以到市場上買得到。但是，到去年年底的時候就漲到八九千元了。碳酸鋰現在價格漲到每噸13萬元以上，一噸磷酸鐵鋰正極片可以回收差不多100多公斤碳酸鋰，一般為140公斤至160公斤之間，有1萬多塊錢，目前的情況是只回收鋰，變成碳酸鋰就賣掉，企業還是可以掙錢的。去年上半年有企業一天處理10多噸原料，每天賺10萬多塊錢。現在正極片的價格在上漲，而磷酸鐵鋰正極片里面鋰含量為3.5-4%的量，同時正極片中鋁含量為15%，直接拆下來也是可以賣的。但隨著原材料價格上漲，企業利潤逐漸下降。
另外，有機物和隔膜在處理過程里面燒掉就不回收了，但是磷酸鐵鋰粉非常有價值，按分子式算的鋰含量4.4%，磷酸鐵95%點多，如果把磷酸鐵回收回來又作為電池的前軀體，可以進一步增值。因為做磷酸鐵鋰現在的工藝為兩步法，也就是磷酸鐵前軀體跟碳酸鋰一燒，就可以得到磷酸鐵鋰產品。
根據企業的一些實際情況簡單算了一下價格。鋁的回收大概值1600元，實際上目前企業大概能夠回收140公斤的碳酸鋰，如果按12萬算有1.3萬元。
現在鹽酸法處理的成本，包括前處理的成本、工資，是在4千塊左右，按照現在的價格，企業的利潤大概是每處理1噸可以賺3千塊。所以如果技術進步了，把磷酸鐵能夠也回收，企業利潤還有很大提升的空間。
現在湖南的一家小型企業，收回來的都是打包的正極片，磷酸鐵鋰跟鋁片是在一起的，直接打包，就可以運回來，這是沒有問題的。他們現在的工藝只有簡單的通過一個破碎，然后分選，實際上鋁片沒有分得很干凈，這樣在后面浸出過程還得處理，同時酸耗也會高一些，浸出、過濾，然后碳酸鹽沉淀就變成碳酸鋰了，工業非常簡單，即使這么簡單的一個工藝還是掙錢的。因為鋰價現在非常高，如果要進一步提高利潤，必須依靠科技創新。
根據現有的情況，我們就做自己的一些創新性的工作，在此做個介紹：第一方面，我剛才一再強調的，磷酸鐵沒有得到回收，因為現在回收正極片的價格老在漲，磷酸鐵鋰回收企業利潤就越來越低了，所以企業必須做科技創新才能提高企業利潤。通過熱預處理將正極片中鋁與磷酸鐵鋰粉分開，不需要堿處理，可以降低成本。
第二個工作為磷酸鐵鋰溶解過程采用硫酸，不需要加任何氧化劑的一個處理工藝，我們能夠得到的鋰的溶出率和磷酸鐵的溶出率都非常高。沉淀得到粗制磷酸鐵，但粗制磷酸鐵電性能不好，需要進一步處理；沉淀磷酸鐵后進一步回收鋰。第三個創新是：粗磷酸鐵經過精制后可得到磷酸鐵前驅體產品，制出的電池容量可以達到160毫安時/克，完全可以回用作為電池原材料使用。目前磷酸鐵前驅體的價格約2.8萬元，而粗品處理成本在1000元/噸以下，因此具有很好的經濟價值。目前我們正在與企業何盡快將其產業化，為整個行業做出自己的貢獻。
最后總結是：電動汽車的爆發式增長，磷酸鐵鋰電池是具有回收價值的，如果是能夠把電池回收這塊做起來，實際上也間接降低了整個行業的成本，也就是說包括鋰也好、磷酸鐵也好，我的成本都不可能往下降，一降下來的話，我整個電池本身的成本就會往下降，這樣的話也利于整個行業的可持續發展。
磷酸鐵鋰正極材料回收從工業上來說還處于初期階段，希望通過我們創新性的工作，也通過和企業的合作，能夠把綜合回收做起來，不但可以做成電池的碳酸鋰和磷酸鐵鋰，也直接可以做成電池材料。因此通過科技創新，磷酸鐵鋰回收市場具有很好的前景。
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