光華科技建成國內(nèi)首條萬噸級退役鐵鋰電池全組分回收產(chǎn)線

隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，新能源汽車廢舊磷酸鐵鋰電池的回收處理也隨之備受關(guān)注。據(jù)預(yù)測，2025年全國動力電池退役量將達78萬噸，2027年達105萬噸，2030年達230萬噸。

為此，近年來多家企業(yè)搶抓電池回收行業(yè)機遇期，爭當這一領(lǐng)域的技術(shù)輸出者、標準制定者、行業(yè)引領(lǐng)者，廣東光華科技股份有限公司（以下簡稱“光華科技”）便是其中之一。通過建成國內(nèi)首條萬噸級退役磷酸鐵鋰電池全組分回收產(chǎn)線，光華科技已成為國內(nèi)首家實現(xiàn)萬噸級退役磷酸鐵鋰電池全組分、高質(zhì)化、高值化回收循環(huán)利用量產(chǎn)并商業(yè)化的企業(yè)。

實現(xiàn)國際領(lǐng)先 突破不利局面

近十年來，我國新能源汽車實現(xiàn)了銷量從萬輛級到千萬輛級的飛躍。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2014年全國新能源汽車銷量約為7.5萬輛，2016年約為50.7萬輛，到2024年增長至1286.6萬輛。

作為新能源汽車的核心部件，動力電池使用壽命多在8年左右。因此動力電池的退役數(shù)量也將迅速增加。

由于退役磷酸鐵鋰電池中包含氟、磷、重金屬等有害元素，以及具有毒性的隔膜、粘結(jié)劑等有機物質(zhì)，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大潛在威脅。近年來，為解決這一問題，一系列企業(yè)開始致力于研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)和裝備，如退役磷酸鐵鋰電池全組分回收產(chǎn)線、磷酸鐵鋰電池破碎分選產(chǎn)線以及萬噸級磷酸鐵鋰正負極材料高值利用產(chǎn)線等。

據(jù)光華科技新能源材料事業(yè)部副總經(jīng)理王華介紹，磷酸鐵鋰作為主流的動力電池材料之一，其退役后的再生利用對于保障資源供應(yīng)、促進循環(huán)經(jīng)濟具有重要意義。

“當前，磷酸鐵鋰再生利用行業(yè)正面臨前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，一方面，市場需求持續(xù)增長，為行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間；另一方面，行業(yè)內(nèi)部競爭激烈，技術(shù)門檻高、回收成本高等問題也制約了行業(yè)的進一步發(fā)展。如何在保證回收效率的同時，實現(xiàn)資源最大化利用，成為企業(yè)脫穎而出的關(guān)鍵。”

2015年，光華科技率先布局新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)，2018年成為首批符合工業(yè)和信息化部批準的電池回收利用白名單企業(yè)。作為國內(nèi)少數(shù)擁有梯次利用與綜合利用雙重回收資質(zhì)的公司，光華科技在濕法再生、精細拆解、梯次利用、正極材料和前驅(qū)體等領(lǐng)域擁有全面的技術(shù)儲備和先進的生產(chǎn)能力，致力于打造鋰電池產(chǎn)業(yè)原生材料與再生循環(huán)一體化解決方案的企業(yè)。

2020年，光華科技聯(lián)合清華大學深圳國際研究生院、北京科技大學、惠州市恒創(chuàng)睿能環(huán)保科技有限公司、珠海中力新能源科技有限公司和工業(yè)和信息化部電子第五研究所等國內(nèi)多家單位，創(chuàng)新性開展“退役磷酸鐵鋰電池全組分綠色回收與高值化利用技術(shù)及裝備研發(fā)”項目。建成國內(nèi)首條萬噸級失效磷酸鐵鋰電池破碎分選產(chǎn)線及萬噸級磷酸鐵鋰正負極材料高值利用產(chǎn)線，形成具有國際影響力的核心科研成果，有效地推動了項目技術(shù)的萬噸量產(chǎn)應(yīng)用，產(chǎn)線設(shè)備國產(chǎn)率達100%，技術(shù)裝備水平達到國際領(lǐng)先水平。

業(yè)內(nèi)權(quán)威專家評價，該項目旨在匯聚國內(nèi)鋰電池后生命周期的創(chuàng)新資源，針對退役磷酸鐵鋰電池回收過程中的關(guān)鍵問題展開理論與技術(shù)研究，并建成穩(wěn)定運行的萬噸級綠色回收生產(chǎn)線，形成全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵閉環(huán)。可以有效解決資源“卡脖子”不利局面，促進我國新能源產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

提供技術(shù)支撐 探索“零碳”轉(zhuǎn)型

在科研技術(shù)方面，“退役磷酸鐵鋰電池全組分綠色回收與高值化利用技術(shù)及裝備研發(fā)”項目針對退役磷酸鐵鋰電池回收過程中的關(guān)鍵問題，多項關(guān)鍵核心技術(shù)解決了長期制約回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟性差、產(chǎn)品附加值低、二次污染嚴重等瓶頸問題，形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的退役磷酸鐵鋰全組分綠色回收與高值利用成套技術(shù)及裝備。

針對磷酸鐵鋰再生利用行業(yè)痛點，光華科技依托40余年濕法冶金技術(shù)積累與沉淀，以及領(lǐng)先的工程化能力，在業(yè)內(nèi)率先掌握磷酸鐵鋰退役動力電池回收利用關(guān)鍵核心技術(shù)，并采用物理法+化學法相結(jié)合的自主創(chuàng)新工藝。

通過磷酸鐵鋰正極高效選擇性提鋰技術(shù)，退役磷酸鐵鋰動力電池的鋰綜合回收率高達92%以上，鐵、磷的回收率達到98%，同時，實現(xiàn)磷酸鐵工藝液的循環(huán)利用，避免大量高鹽廢水產(chǎn)生。通過濕法再生得到的再生型磷酸鐵、碳酸鋰產(chǎn)品均達到電池級及更高水平，完全滿足動力與儲能領(lǐng)域的使用要求。

此外，“退役磷酸鐵鋰電池全組分綠色回收與高值化利用技術(shù)及裝備研發(fā)”項目參與單位聯(lián)合發(fā)表論文36篇，申報專利27項，其中發(fā)明專利25項，實用新型專利2項，已授權(quán)專利8項；建立退役電池余能檢測、拆解技術(shù)規(guī)范2項；制訂企業(yè)標準4項；制訂團體標準7項；撰寫《退役磷酸鐵鋰電池回收模式研究》專題報告1份；培養(yǎng)了一批從事退役電池循環(huán)利用的科研和產(chǎn)業(yè)人才，為已成爆發(fā)式增長態(tài)勢的退役磷酸鐵鋰電池的綠色回收產(chǎn)業(yè)提供了技術(shù)支撐示范。

在材料制造方面，光華科技前驅(qū)體采用綠色、節(jié)能、環(huán)保的純鐵工藝，連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)品穩(wěn)定，現(xiàn)有年產(chǎn)能6萬噸。正極技術(shù)儲備全面，供應(yīng)龍頭電池企業(yè)，自主研發(fā)度高、一體化供應(yīng)保障，現(xiàn)有年產(chǎn)能1.5萬噸。同時，磷酸錳鐵鋰、補鋰劑等新型產(chǎn)品正加速規(guī)模化推廣應(yīng)用。

目前，光華科技已獲批組建“退役動力蓄電池高值化綜合利用廣東省工程研究中心”，這是粵東西北地區(qū)唯一入選項目，也是廣東省發(fā)改委首個退役動力電池綜合利用項目。此外，光華科技依托循環(huán)經(jīng)濟布局，在制造端配套綠色電力，多舉措探索“零碳”轉(zhuǎn)型。

降低經(jīng)濟成本 緩解環(huán)境壓力

在經(jīng)濟效益方面，近年來隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，金屬資源對外依存度進一步放大，部分資源已面臨“卡脖子”的不利局面。因此，實現(xiàn)失效鋰離子電池的循環(huán)利用可大幅降低資源經(jīng)濟成本，解決資源受制于人的困境，為實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的“彎道超車”提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

據(jù)相關(guān)專家分析，“退役磷酸鐵鋰電池全組分綠色回收與高值化利用技術(shù)及裝備研發(fā)”項目建成萬噸級低成本、無害化的磷酸鐵鋰電池循環(huán)利用工程示范線，再生產(chǎn)品生產(chǎn)成本比現(xiàn)有傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝成本大幅降低，形成可推廣應(yīng)用的技術(shù)體系和模式，引領(lǐng)我國退役鋰離子電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在生態(tài)環(huán)境方面，這一項目構(gòu)建的技術(shù)體系可實現(xiàn)退役磷酸鐵鋰電池的綠色清潔回收，有效減輕生態(tài)環(huán)境負擔。同時對于失效鋰離子電池的循環(huán)利用，大幅降低了對原生資源的依賴，減少了因開采原生資源而對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，例如減少了對鋰、銅等金屬礦石的開采，也有助于保護自然生態(tài)系統(tǒng)。

總體而言，這一項目通過補齊動力電池回收的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成“材料、電池、新能源汽車制造、動力電池回收”全產(chǎn)業(yè)鏈閉路循環(huán)，可促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)我國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和緩解環(huán)境壓力。

2022年，光華科技自主研發(fā)的“失效鋰電池多元素梯級回收及污染物無害化處置關(guān)鍵技術(shù)與示范項目”獲得廣東省科技進步一等獎，該項目創(chuàng)新開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的失效鋰電池多元素梯級回收及污染物無害化處置關(guān)鍵技術(shù)，攻克了傳統(tǒng)濕法流程存在的瓶頸問題，總體技術(shù)居于國際領(lǐng)先水平。

2023年，廣東省工業(yè)和信息化廳公布2022年廣東省戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)集群重點產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”企業(yè)名單（第一批），光華科技憑借在動力電池綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈中的核心優(yōu)勢地位、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)帶動影響力成功入選，成為廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群“動力電池綜合利用”產(chǎn)業(yè)鏈唯一鏈主企業(yè)。

展望未來，光華科技汕頭公司總經(jīng)理陳雄表示，企業(yè)將繼續(xù)加大關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，擴大萬噸級退役磷酸鐵鋰電池循環(huán)利用規(guī)模化優(yōu)勢，深化“電池維保、梯次利用、精細化脫粉、濕法再生、正極材料制備”一體化布局，為鋰電產(chǎn)業(yè)上下游提供退役動力電池全生命周期整體服務(wù)方案，引領(lǐng)我國退役鋰離子電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為推進生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護繼續(xù)作出貢獻。