钜大LARGE | 点击量：2961次 | 2018年12月04日
看好磷酸铁锂正极材料回收市场需要技术创新
在3月29日至30日举办的“2017第五届汽车动力蓄电池回收再生暨二次电池回收与再生技术研讨会”上，清华大学朱国才教授做了题为《磷酸铁锂正极材料回收再利用》的主题演讲。
朱国才介绍说：
电池正极材料回收包括邦普、格林美等骨干企业都在做工作，并且已经产业化。但磷酸铁锂回收、产业化比较晚，现在这些大型企业还没有介入，我了解的情况是至少有三四家小型企业在去年4月份以后开始产业化，并且是有经济效益，他们是如何产生经济效益的？
首先我们对磷酸铁锂电池的发展及回收价值进行分析：我国电动汽车近几年的爆发式增长速度，电池作为电动汽车关键部件，用量越来越大，早期的一些电池，从去年开始已经到了报废期了。比如说有的已经超过三年或者是五年以上，所以必须在回收，才能保证电动汽车行业的可持续发展。在早期的动力电池，包括公交车的电池，基本上都是磷酸铁锂。所以磷酸铁锂在电池中是早期主要的动力电池，三元动力电池报废还没有完全到期，但是磷酸铁锂已经有很多企业到期了，我们必须做这个工作。
去年的磷酸铁锂生产量，就是正极材料的生产量有7.08万吨，有人说5.7万吨，这可能统计的途径不一样造成的。出于安全的考虑，现在车用的电池正极材料磷酸铁锂，尤其在电动客车方面目前的情况来说65%以上都是用磷酸铁锂的电池的。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
磷酸铁锂的电池里面除电解液外，主要还是磷酸铁锂的正极粉，所以关于其他的铝箔或者人造石墨等都有不同的回收途径，现在都有一些不同的解决方案。
这里我主要是谈一下正极材料回收的问题：磷酸铁锂正极，剥离下来的正极片，刚才大家都在讲二次利用，包括梯次利用，但是梯次利用完了以后它还是要进回收的，必须把这个问题解决好。
实际上现在从去年开始，电池拆解已经形成了行业的，尤其是很多做回收私人企业，包括正极片和负极片可以单独分开，磷酸铁锂的正极片去年4月份之前，锂正极片在二千元以下，直接可以到市场上买得到。但是，到去年年底的时候就涨到八九千元了。碳酸锂现在价格涨到每吨13万元以上，一吨磷酸铁锂正极片可以回收差不多100多公斤碳酸锂，一般为140公斤至160公斤之间，有1万多块钱，目前的情况是只回收锂，变成碳酸锂就卖掉，企业还是可以挣钱的。去年上半年有企业一天处理10多吨原料，每天赚10万多块钱。现在正极片的价格在上涨，而磷酸铁锂正极片里面锂含量为3.5-4%的量，同时正极片中铝含量为15%，直接拆下来也是可以卖的。但随着原材料价格上涨，企业利润逐渐下降。
另外，有机物和隔膜在处理过程里面烧掉就不回收了，但是磷酸铁锂粉非常有价值，按分子式算的锂含量4.4%，磷酸铁95%点多，如果把磷酸铁回收回来又作为电池的前躯体，可以进一步增值。因为做磷酸铁锂现在的工艺为两步法，也就是磷酸铁前躯体跟碳酸锂一烧，就可以得到磷酸铁锂产品。
根据企业的一些实际情况简单算了一下价格。铝的回收大概值1600元，实际上目前企业大概能够回收140公斤的碳酸锂，如果按12万算有1.3万元。
现在盐酸法处理的成本，包括前处理的成本、工资，是在4千块左右，按照现在的价格，企业的利润大概是每处理1吨可以赚3千块。所以如果技术进步了，把磷酸铁能够也回收，企业利润还有很大提升的空间。
现在湖南的一家小型企业，收回来的都是打包的正极片，磷酸铁锂跟铝片是在一起的，直接打包，就可以运回来，这是没有问题的。他们现在的工艺只有简单的通过一个破碎，然后分选，实际上铝片没有分得很干净，这样在后面浸出过程还得处理，同时酸耗也会高一些，浸出、过滤，然后碳酸盐沉淀就变成碳酸锂了，工业非常简单，即使这么简单的一个工艺还是挣钱的。因为锂价现在非常高，如果要进一步提高利润，必须依靠科技创新。
根据现有的情况，我们就做自己的一些创新性的工作，在此做个介绍：第一方面，我刚才一再强调的，磷酸铁没有得到回收，因为现在回收正极片的价格老在涨，磷酸铁锂回收企业利润就越来越低了，所以企业必须做科技创新才能提高企业利润。通过热预处理将正极片中铝与磷酸铁锂粉分开，不需要碱处理，可以降低成本。
第二个工作为磷酸铁锂溶解过程采用硫酸，不需要加任何氧化剂的一个处理工艺，我们能够得到的锂的溶出率和磷酸铁的溶出率都非常高。沉淀得到粗制磷酸铁，但粗制磷酸铁电性能不好，需要进一步处理；沉淀磷酸铁后进一步回收锂。第三个创新是：粗磷酸铁经过精制后可得到磷酸铁前驱体产品，制出的电池容量可以达到160毫安时/克，完全可以回用作为电池原材料使用。目前磷酸铁前驱体的价格约2.8万元，而粗品处理成本在1000元/吨以下，因此具有很好的经济价值。目前我们正在与企业何尽快将其产业化，为整个行业做出自己的贡献。
最后总结是：电动汽车的爆发式增长，磷酸铁锂电池是具有回收价值的，如果是能够把电池回收这块做起来，实际上也间接降低了整个行业的成本，也就是说包括锂也好、磷酸铁也好，我的成本都不可能往下降，一降下来的话，我整个电池本身的成本就会往下降，这样的话也利于整个行业的可持续发展。
磷酸铁锂正极材料回收从工业上来说还处于初期阶段，希望通过我们创新性的工作，也通过和企业的合作，能够把综合回收做起来，不但可以做成电池的碳酸锂和磷酸铁锂，也直接可以做成电池材料。因此通过科技创新，磷酸铁锂回收市场具有很好的前景。
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