在SMM主辦的第八屆中國國際新能源大會暨產業博覽會-中國磷酸鐵鋰產業發展大會上，吉林省華興新材料科技有限公司董事長張杰從磷酸鐵鋰產業發展背景、當前市場規模、鐵源的發展趨勢進行了介紹。

01磷酸鐵鋰電池產業發展前景

磷酸鐵鋰電池優勢

一、用途廣泛

儲能設備：太陽能、風力發電系統之儲能設備；不斷電系統UPS；配合太陽能電池使用作為儲能設備（比亞迪已經在生產此類電池）。電動車輛：電動汽車、電動機車、高爾夫球車。小型設備醫療設備：電動輪椅、電動代步車、制氧呼吸器；玩具（遙控電動飛機、車、船）。其他小型電器：礦燈、植入性的醫療器械（磷酸鐵鋰無毒性，鋰電池僅鐵鋰可滿足要求）。軍事和航天領域：UPS、通訊設備、遙測系統、無人偵察機等運軍事儲能設備；在軍事和航天領域也是一種非常好的動力電池。

二、性能優異

磷酸鐵鋰電池具有壽命長、使用安全、充放電快、耐高溫、容量大等性能優勢。

三、磷酸鐵鋰需求量大

2022年，全球磷酸鐵鋰產量107萬噸，其中硫酸亞鐵工藝占比90%，鐵粉法工藝占比10%。預計至2025年，全球磷酸鐵鋰需求有望達到300萬噸，其中大多數磷酸鐵鋰生產企業意向采用鐵粉法工藝生產，以鐵粉法制備磷酸鐵鋰電池的發展前景較大。

02磷酸鐵鋰電池當前市場規模

新能源總體市場規模

我國新能源行業發展至今已經有15年的歷史，在此過程中，我國新能源獲得了政府與金融市場的大力支持。從而能夠有足夠的資金進行技術創新，這使得我國新能源企業掌握了大量的核心科技，即使在世界范圍內，都具有很大的行業競爭優勢。目前，新能源在我國的發展進展可謂是迅速而穩健的。如太陽能、風能、儲能電站、新能源汽車等領域。我國的光伏行業，由于之前幾年時間里，政府部門對該行業的扶持力度很大，使得我國光伏企業獲得了充足的發展資金，發展了大量的先進技術。此外，我國風力發電技術也十分雄厚，尤其是在對低風速的利用上，我國風電企業的技術處于世界前列，特別是海上風電機組已經能夠達到10兆瓦級。在儲能方面，截至2022年底，中國已投運的電力儲能項目累計裝機達5940萬千瓦，同比增長37%。據CNESA預計，“十四五”時期，新型儲能將持續高速發展，年復合增長率保持在55%至70%，市場規模將會屢創新高。而新能源汽車的產銷也十分可觀，分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9%和93.4%。

各類新能源產品需求預測分析

一、動力電池

目前，新能源汽車已成為新能源產業的重要組成部分，是我國減少石油資源使用及依賴的有效手段。兩年隨著充電設施逐漸完善、油價上漲等原因，新能源汽車進入滲透率上升拐點，銷量及滲透率增長明顯提速。中國汽車工業協會數據顯示，2021年國內新能源乘用車銷量達333.4萬輛，同比大增167.6%，滲透率從2020年的6.18%飆升至15.52%。2022年國內新能源乘用車銷量達688.7萬輛，同比增長93.4%。純電動汽車（BEV）、混合動力電動汽車（HEV）已成為當前新能源汽車的主要發展路線。

受此帶動，我國動力電池產銷量節節攀升。中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的數據顯示，2022年國內動力電池總產量為545.9GWh，同比增長148.5%，同比增長率較上年提升39.5%；2022年動力電池總銷量465.5GWh，同比增長150.3%；2022年動力電池總裝機量為294.6GWh，同比增長90.7%。動力電池終端市場需求增長強勁，帶動了國內動力電池產量、銷量和裝機量均實現翻倍增長。

預計到2035年，電動汽車銷量將達到約8000萬輛，滲透率約為90%。三大市場（中國、歐洲和北美）從2029年開始電動汽車轉型率將超過60%，并在2035年預計將超過90%。隨著全球電動汽車市場的快速發展，動力電池市場規模將從今年的1210億美元將增長到2035年的6160億美元，增長約5倍，全球電動汽車電池生產需求預計將達到5.3太瓦時（TWh）。

二、儲能電池

隨著新能源的快速發展和應用，儲能技術的應用也得到了廣泛的關注和推廣。儲能技術是新能源廣泛應用的重要支撐。由于新能源如太陽能、風能、水能等具有間歇性、不穩定性等特點，儲能技術可以在新能源產生多余能量時、新能源產生不穩定時、為應對突發情況而進行儲存，在需要時進行釋放，使新能源得以充分利用，保證供電的可靠性和穩定性、保證能源的連續性和可靠性，提高能源安全性。因此，新能源和儲能技術是相輔相成的，只有將新能源和儲能技術相結合，才能充分發揮新能源的優勢，推動可持續能源發展。

2022年，全國已投運新型儲能項目裝機規模達870萬千瓦，平均儲能時長約2.1小時，比2021年底增長110%以上，全國新型儲能裝機中，其中鋰電池儲能占比94.5%、處于絕對主導地位。在國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》中顯示，到2025年，中國新型儲能裝機容量將達30GW，預計到2030年中國新型儲能的裝機規模將超過120GW。新型儲能總投資規模將近9000億元。因此，儲能是比肩甚至超過動力電池市場的巨大藍海，規模為萬億元級別。

03磷酸鐵鋰鐵源材料的發展方向

主流鐵源的發展趨勢

新能源市場對高品質的磷酸鐵鋰產品需求旺盛 結構待調整 產業急待升級磷酸鐵鋰（LFP）作為新型鋰離子電池的正極材料，具有巨大的研究開發前景。磷酸鐵鋰制備原料主要分為鋰源、鐵源、碳源和磷源。其中，鐵源材料主要為兩種：鈦白粉副產物硫酸亞鐵和鐵粉。

鐵源材料的發展趨勢

（一）硫酸亞鐵

生產鈦白粉的副產品硫酸亞鐵：由于受鈦白粉產能限制，能夠提供的鐵源材料有限，而且采用硫酸亞鐵生產磷酸鐵鋰環保壓力較大。因為硫酸亞鐵工藝（銨法）生產1萬噸磷酸鐵需投放價值1200萬的環保設備，需要把硫酸銨蒸出來。上50萬噸就需要配套7-8億的環保設備。

（二）鐵粉

用于磷酸鐵鋰電池行業的鐵粉大致有三種：

1，廢鋼霧化粉以廢鋼為原材料，經氣霧化生產工藝，生產出來的鐵粉，被稱為廢鋼霧化粉，也叫霧化粉。廣泛用于粉末冶金行業，優點是產線建設周期短，產能可以快速投產釋放，價格相對于其他兩種鐵粉較為便宜。缺點是由于原材料是廢鋼，導致產品里面含有大量的金屬雜質，難以去除；

2，鐵鱗還原粉又稱氧化鐵皮還原粉，是以鋼廠在軋鋼過程中產生的廢棄氧化鐵皮做為原材料，生產出來的還原鐵粉，也廣泛用于粉末冶金行業，優點是經過兩次還原工藝，能夠有效去除產品內部的C、O等元素，但由于是軋鋼過程中產生的原材料，故產品內也同樣含有大量的金屬雜質，較難去除。并且這種工藝生產的還原鐵粉，原材料會受到制約；

3，還原鐵粉——既能滿足產量供應，又更加節能環保，金屬雜質含量小。在產量方面，還原鐵粉的原材料為超純鐵精礦粉，我國的鐵礦資源非常豐富，居于世界前列，不存在材料短缺。在環保方面，鐵粉法制備磷酸鐵鋰的廢產物主要為氫氣排放，廢水少、環保壓力小，隨著后期安全環保壓力的逐步加強，鐵粉路線將成為一項主流工藝。以電池級還原鐵粉為鐵源制備磷酸鐵，不僅會降低成本，而且會降低雜質離子的引入，尤其是Cu等金屬含量。具有很好的形貌特征以及粒徑大小，壓實性高、低溫性能好，完全符合磷酸鐵鋰電池行業標準。

工藝流程

（一）超純鐵精粉生產工藝

超純鐵精粉的影響因素：結晶顆粒越粗越容易解離，越容易選別，個別礦可以不經過浮選，即可達到超純粉的要求，但一般礦都需要經過反浮選，主要是提鐵降硅。一個重要指標是酸不溶物（主要是硅及鋁酸鹽類），一般采用藥物反浮選去除。近年來也發展出了磁選與反浮選一體選別的工藝，通過磁場來代替一部分抑制劑，減少藥劑使用量，更加環保，比添加抑制劑的效果更好，即提高了選別效果及效率，又提高了回收率，減少了尾礦中的含鐵量。

（二）一次還原鐵粉工藝

影響還原過程和鐵粉質量的因素：

A、原材料鐵精粉：

1、粒度

2、超純粉全鐵含量，酸不溶物含量，S含量，細度。

B、還原劑：

1、還原劑粒度：粒度＜3mm才能參與反應，含碳量越高還原效果越好。

2、還原劑活性：活性越高，還原效果越高。

3、還原劑用量：一般為0.75-0.81倍。

4、還原劑需要有一定的殘碳作為海綿鐵的保護劑

5、根據還原劑含硫量大小，加一定量的除硫劑 （石灰石或生石灰），添加量為8%左右。

C、還原溫度和時間：受還原時采用的還原器皿的體積限制，溫度一般是1150℃左右，還原時間28-40小時之間。

D、料層厚度

E、CO濃度

F、人為因素

（三）二次還原鐵粉工藝

A、二次還原的目的

1、提鐵，降氧，除碳。（脫碳、脫氧、脫硫）

2、清楚加工應力，提高塑性，改善壓縮性。

3、整形

B、二次還原的影響因素：

1、碳氧比例合適。

2、松比及顆粒：松比小，粒度適當有利于還原。

3、還原氣氛越高，對還原越有利。

4、還原溫度越高越利于還原，但是溫度過高容易燒結，不利于二次破碎。應根據實際情況掌握還原溫度及時間。

審核編輯黃宇