磷酸铁锂的工艺路线探讨和发展

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1、磷酸铁锂的工艺路线探讨和发展蒋华锋二0一0年五月HuafengChiang1第一部分第二部分第三部分磷酸铁锂的产业化现状工艺路线的发展探讨磷酸铁锂产业的发展探讨内容概要HuafengChiang21.磷酸铁锂产业化现状典型厂家铁锂材料生产商生产厂家技术路线产品特性综合评估A123systems草酸亚铁高倍率★★★★☆STL较高容量和倍率★★★☆PULEAD高平台★★★☆GX-TECH较高容量和倍率★★★☆ZN较高容量和倍率★★★☆VALENCE氧化铁红稳定性好，易加工★★★☆FPG-CY稳定性好，易加工★★★☆Phostech磷酸铁易加工；高倍率★★★

2、★DATUNG高容量和高倍率★★★★Aleees高容量★★★★HuafengChiang31.磷酸铁锂产业化现状厂家总结工艺路线（铁源选择）原材料成本（元/吨）生产设备投资(万元）路线瓶颈草酸亚铁53500（42200）700成本略高，品质不易稳定控制。氧化铁红1（V系）55000450容量不理想，产品性价比偏低。氧化铁红2（复合）40000400产业化经验需要摸索磷酸铁58500400现阶段原材料成本过高，比例超过50%。HuafengChiang41.磷酸铁锂产业化现状路线比较以年产300吨为例：HuafengChiang51.磷酸铁锂产业化现状简

3、要分析（1）草酸亚铁路线仍然是目前最主流的合成路线，但设备依存度较高，生产周期比较长，形貌调控问题是该路线的难点，导致稳定性不理想。（2）氧化铁工艺路线比较成熟，产业化基础强，稳定性好，但V系路线的市场竞争力较弱，在成熟市场会面临挑战；复合路线在成本和性能做了很好的兼顾，成本方面也有较大优势。（3）磷酸铁路线成本比较高，仅磷酸铁一项就达到原材料成本的50%以上，必须大幅削减成本，才能让其优质的电性能和市场价格相匹配。技术路线不统一，说明目前的磷酸铁锂市场仍然不成熟，预示整个产业还处于“从有到优”的竞争阶段，稳定性是现阶段的重点，V系工艺会有较好的表现，

4、在下一个阶段”从优到廉“的发展过程中，复合路线和磷酸铁将成为发展的主流，毕竟“稳定性，加工性，电特性”才是符合动力电池产业发展的主流特征。HuafengChiang62.工艺路线的发展探讨铁源追溯草酸亚铁氧化铁红磷酸铁硫酸亚铁磷酸草酸氢氧化钠氢氧化钠双氧水双氧水氨水还原铁粉工业硫酸HuafengChiang72.工艺路线的发展探讨磷源追溯HuafengChiang82.工艺路线的发展探讨锂源追溯电池级碳酸锂制备工艺：（1）用盐酸中和氢氧化锂至一定pH值，然后加入草酸铵和氯化钡除去钙和硫酸根离子。（2）然后用氢氧化锂条件调节一定pH值，加入双氧水将亚铁离

5、子氧化成铁离子，在弱碱性条件下除去铁离子。（3）为了提高锂的回收率，加入碳酸铵沉锂；（4）通入CO2将碳酸锂进一步氢化；（5）通过离子交换树脂深度除去钙、镁离子，然后将LiHCO3溶液加热结晶得到99.9%电池级碳酸锂。HuafengChiang92.工艺路线的发展探讨原材料小结磷源合成离不开工业磷酸，锂源都是由氢氧化锂作为中间产物。合成磷酸铁锂的基础原料可简单分为3种：（1）工业磷酸；（2）硫酸亚铁；（3）氢氧化锂；归根到底，固相法和溶液法所用的原料完全相同，不同的工艺路线只是原材料的不同排列组合而已；很显然物质利用率越高的搭配组合可以实现较低的原材

6、料成本。工艺路线（铁源选择）产率（%）百分比（%）备注草酸亚铁47.657.3两次烧成，有机体系氧化铁红1（V系）83.1100水系氧化铁红2（复合）66.479.9水系或有机系磷酸铁68.6（81.4）98.0水系HuafengChiang102.工艺路线的发展探讨烧失率统计很显然，氧化铁红1路线和磷酸铁路线物质利用率最高，但由于目前磷酸二氢锂和磷酸铁的价格压力较大，成为制约其路线发展的关键！HuafengChiang112.工艺路线的发展探讨成本比较前提（1）草酸亚铁产业化路线：有机溶剂（考虑回收），二次静态热处理工艺；（2）磷酸铁产业化路线：水系

7、体系，一次静态热处理工艺。生产线按年产300吨配置，实际产量按每月12吨来核算，设备利用率约50%。项目成本（元/吨）成本比例（%）备注原材料4220063.21考虑溶剂回收水力和电力700010.49人力成本1270019.02折旧费用48617.28折旧基数：700万元合计66761100不考虑回收，每吨成本增加16000元。HuafengChiang122.工艺路线的发展探讨亚铁项目核算草酸亚铁工艺路线核算（以月产12吨为例）：项目成本（元/吨）成本比例（%）备注原材料5950072.05磷酸铁成本在总体成本比例50%以上。水力和电力76009.

8、20人力成本1270015.38折旧费用27783.36折旧基数：400万元合计8257810