電池聯(lián)盟（冉芬 北京報(bào)道） 在3月29日至30日舉辦的“2017第五屆汽車動(dòng)力蓄電池回收再生暨二次電池回收與再生技術(shù)研討會(huì)”上，清華大學(xué)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(yè)都在做工作，并且已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化。但磷酸鐵鋰回收、產(chǎn)業(yè)化比較晚，現(xiàn)在這些大型企業(yè)還沒有介入，我了解的情況是至少有三四家小型企業(yè)在去年4月份以后開始產(chǎn)業(yè)化，并且是有經(jīng)濟(jì)效益，他們是如何產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的？
首先我們對磷酸鐵鋰電池的發(fā)展及回收價(jià)值進(jìn)行分析：我國電動(dòng)汽車近幾年的爆發(fā)式增長速度，電池作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵部件，用量越來越大，早期的一些電池，從去年開始已經(jīng)到了報(bào)廢期了。比如說有的已經(jīng)超過三年或者是五年以上，所以必須在回收，才能保證電動(dòng)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在早期的動(dòng)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(dòng)力電池，三元?jiǎng)恿﹄姵貓?bào)廢還沒有完全到期，但是磷酸鐵鋰已經(jīng)有很多企業(yè)到期了，我們必須做這個(gè)工作。
去年的磷酸鐵鋰生產(chǎn)量，就是正極材料的生產(chǎn)量有7.08萬噸，有人說5.7萬噸，這可能統(tǒng)計(jì)的途徑不一樣造成的。出于安全的考慮，現(xiàn)在車用的電池正極材料磷酸鐵鋰，尤其在電動(dòng)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。
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(guān)于其他的鋁箔或者人造石墨等都有不同的回收途徑，現(xiàn)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(jìn)回收的，必須把這個(gè)問題解決好。
實(shí)際上現(xiàn)在從去年開始，電池拆解已經(jīng)形成了行業(yè)的，尤其是很多做回收私人企業(yè)，包括正極片和負(fù)極片可以單獨(dú)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(shí)候就漲到八九千元了。碳酸鋰現(xiàn)在價(jià)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(yè)還是可以掙錢的。去年上半年有企業(yè)一天處理10多噸原料，每天賺10萬多塊錢�，F(xiàn)在正極片的價(jià)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(shí)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(jià)格上漲，企業(yè)利潤逐漸下降。
另外，有機(jī)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(jià)值，按分子式算的鋰含量4.4%，磷酸鐵95%點(diǎn)多，如果把磷酸鐵回收回來又作為電池的前軀體，可以進(jìn)一步增值。因?yàn)樽隽姿徼F鋰現(xiàn)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(chǎn)品。
根據(jù)企業(yè)的一些實(shí)際情況簡單算了一下價(jià)格。鋁的回收大概值1600元，實(shí)際上目前企業(yè)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(xiàn)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(xiàn)在的價(jià)格，企業(yè)的利潤大概是每處理1噸可以賺3千塊。所以如果技術(shù)進(jìn)步了，把磷酸鐵能夠也回收，企業(yè)利潤還有很大提升的空間。
現(xiàn)在湖南的一家小型企業(yè)，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(yùn)回來，這是沒有問題的。他們現(xiàn)在的工藝只有簡單的通過一個(gè)破碎，然后分選，實(shí)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(shí)酸耗也會(huì)高一些，浸出、過濾，然后碳酸鹽沉淀就變成碳酸鋰了，工業(yè)非常簡單，即使這么簡單的一個(gè)工藝還是掙錢的。因?yàn)殇噧r(jià)現(xiàn)在非常高，如果要進(jìn)一步提高利潤，必須依靠科技創(chuàng)新。
根據(jù)現(xiàn)有的情況，我們就做自己的一些創(chuàng)新性的工作，在此做個(gè)介紹：第一方面，我剛才一再強(qiáng)調(diào)的，磷酸鐵沒有得到回收，因?yàn)楝F(xiàn)在回收正極片的價(jià)格老在漲，磷酸鐵鋰回收企業(yè)利潤就越來越低了，所以企業(yè)必須做科技創(chuàng)新才能提高企業(yè)利潤。通過熱預(yù)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(gè)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(gè)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(jìn)一步處理；沉淀磷酸鐵后進(jìn)一步回收鋰。第三個(gè)創(chuàng)新是：粗磷酸鐵經(jīng)過精制后可得到磷酸鐵前驅(qū)體產(chǎn)品，制出的電池容量可以達(dá)到160毫安時(shí)/克，完全可以回用作為電池原材料使用。目前磷酸鐵前驅(qū)體的價(jià)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(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前我們正在與企業(yè)何盡快將其產(chǎn)業(yè)化，為整個(gè)行業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。
 
最后總結(jié)是：電動(dòng)汽車的爆發(fā)式增長，磷酸鐵鋰電池是具有回收價(jià)值的，如果是能夠把電池回收這塊做起來，實(shí)際上也間接降低了整個(gè)行業(yè)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(gè)電池本身的成本就會(huì)往下降，這樣的話也利于整個(gè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
磷酸鐵鋰正極材料回收從工業(yè)上來說還處于初期階段，希望通過我們創(chuàng)新性的工作，也通過和企業(yè)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(chuàng)新，磷酸鐵鋰回收市場具有很好的前景。