張旭陽-磷酸鐵鋰鐵源材料的發展方向—鐵礦石還原鐵粉.pdf

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1、時代能源張旭陽講解人2023.5.10時間磷 酸 鐵 鋰 鐵 源 材 料 的 發 展 方 向磷 酸 鐵 鋰 鐵 源 材 料 的 發 展 方 向 鐵 礦 石 還 原 鐵 粉鐵 礦 石 還 原 鐵 粉報告提綱CONTENTSCHAPTER.01產業發展背景CHAPTER.04當前市場規模CHAPTER.03鐵源的發展趨勢CHAPTER.04企業介紹產業發展背景PART 01一、用途廣泛儲能設備：太陽能儲能設備：太陽能、風力發電系統之儲能設備；不斷電系統風力發電系統之儲能設備；不斷電系統UPSUPS；配合太陽能電池使用作為儲能設備；配合太陽能電池使用作為儲能設備（比亞迪比亞迪已經在生產此類電池已經在

2、生產此類電池）；產業發展背景磷酸鐵鋰電池優勢一、用途廣泛-電動車輛：電動汽車電動車輛：電動汽車、電動機車電動機車、高爾夫球車高爾夫球車-小型設備醫療設備：電動輪椅小型設備醫療設備：電動輪椅、電動代步車電動代步車、制氧呼吸器；玩具制氧呼吸器；玩具（遙控電動飛機遙控電動飛機、車車、船船）-其他小型電器：礦燈其他小型電器：礦燈、植入性的醫療器械植入性的醫療器械（磷酸鐵鋰無毒性磷酸鐵鋰無毒性，鋰電池僅鐵鋰可滿足要求鋰電池僅鐵鋰可滿足要求）-軍事和航天領域：軍事和航天領域：UPSUPS、通訊設備通訊設備、遙測系統遙測系統、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無人偵察機等運軍事儲能設備；在

3、軍事和航天領域也是一種最佳的動力電池最佳的動力電池。產業發展背景磷酸鐵鋰電池優勢三、性能優異磷酸鐵鋰電池具有壽命長磷酸鐵鋰電池具有壽命長、使用安全使用安全、充放電快充放電快、耐高溫耐高溫、容量大等性能優勢容量大等性能優勢。產業發展背景磷酸鐵鋰電池優勢四、磷酸鐵鋰需求量大20222022年年，全球磷酸鐵鋰產量全球磷酸鐵鋰產量107107萬噸萬噸，其中硫酸亞鐵工藝占比其中硫酸亞鐵工藝占比9090%，鐵粉法工藝占比鐵粉法工藝占比1010%。預計至預計至 20252025年年，全球磷酸鐵鋰需求有望達到全球磷酸鐵鋰需求有望達到3 30000 萬噸萬噸，其中大其中大多數多數磷酸鐵鋰生產企業意向采用鐵粉法工

4、藝生磷酸鐵鋰生產企業意向采用鐵粉法工藝生產產，以鐵粉法制備磷酸鐵鋰電池的發展前景較大以鐵粉法制備磷酸鐵鋰電池的發展前景較大。當前市場規模PART 02請添加標題單擊此處輸入你的正文，文字是您思想的提煉，為了最終演示發布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點；根據需要可酌情增減文字，以便觀者可以準確理解您所傳達的信息。新能源總體市場規模我國新能源行業發展至今已經有我國新能源行業發展至今已經有1515年的歷史年的歷史，在此過程中在此過程中，我國新能源獲得了政府與金融市場的大力支持我國新能源獲得了政府與金融市場的大力支持。從而能夠從而能夠有足夠的資金進行技術創新有足夠的資金進行技術創新，這使得我國新能

5、源企業掌握了大量的核心科技這使得我國新能源企業掌握了大量的核心科技，即使在世界范圍內即使在世界范圍內，都具有很大的行業競爭優都具有很大的行業競爭優勢勢。目前目前，新能源在我國的發展進展可謂是迅速而穩健的新能源在我國的發展進展可謂是迅速而穩健的。如太陽能如太陽能、風能風能、儲能電站儲能電站、新能源汽車等領域新能源汽車等領域。我國的光伏行我國的光伏行業業，由于之前幾年時間里由于之前幾年時間里，政府部門對該行業的扶持力度很大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，發展了大量的先發展了大量的先進技術進技術。此外此外，我國風力發電技術也十

6、分雄厚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我國風電企業的技術處于世界前列，特別是海特別是海上風電機組已經能夠達到上風電機組已經能夠達到1010兆瓦級兆瓦級。在儲能方面在儲能方面，截至截至20222022年底年底，中國已投運的電力儲能項目累計裝機達中國已投運的電力儲能項目累計裝機達59405940萬千瓦萬千瓦，同同比增長比增長3737%。據據CNESACNESA預計預計，“十四五十四五”時期時期，新型儲能將持續高速發展新型儲能將持續高速發展，年復合增長率保持在年復合增長率保持在5555%至至7070%，市場規模將會屢市場規模

7、將會屢創新高創新高。而新能源汽車的產銷也十分可觀而新能源汽車的產銷也十分可觀，分別完成分別完成705705.8 8萬輛和萬輛和688688.7 7萬輛萬輛，同比分別增長同比分別增長9696.9 9%和和9393.4 4%。磷酸鐵鋰電池市場規模一、動力電池目前目前，新能源汽車已成為新能源產業的重要組成部分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是我國減少石油資源使用及依賴的有效手段。兩年隨兩年隨著充電設施逐漸完善著充電設施逐漸完善、油價上漲等原因油價上漲等原因，新能源汽車進入滲透率上升拐點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銷量及滲透率增

8、長明顯提速。中國汽中國汽車工業協會數據顯示車工業協會數據顯示，20212021年國內新能源乘用車銷量達年國內新能源乘用車銷量達333333.4 4萬輛萬輛，同比大增同比大增167167.6 6%，滲透率從滲透率從20202020年的年的6 6.1818%飆升至飆升至1515.5252%。20222022年國內新能源乘用車銷量達年國內新能源乘用車銷量達688688.7 7萬輛萬輛，同比增長同比增長9393.4 4%。純電動汽車純電動汽車（BEVBEV）、混混合動力電動汽車合動力電動汽車（HEVHEV）已成為當前新能源汽車的主要發展路線已成為當前新能源汽車的主要發展路線。受此帶動受此帶動，我國動力

9、電池產銷量節節攀升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中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的數據顯示，20222022年國內動年國內動力電池總產量為力電池總產量為545545.9 9GWhGWh，同比增長同比增長148148.5 5%，同比增長率較上年提升同比增長率較上年提升 3939.5 5%；20222022年動力電池總銷量年動力電池總銷量465465.5 5GWhGWh，同比增長同比增長150150.3 3%；20222022年動力電池總裝機量為年動力電池總裝機量為294294.6 6GWhGWh，同比增長同比增長9090.7 7%。動力電池終端市場需動力電

10、池終端市場需求增長強勁求增長強勁，帶動了國內動力電池產量帶動了國內動力電池產量、銷量和裝機量均實現翻倍增長銷量和裝機量均實現翻倍增長。預計到預計到20352035年年，電動汽車銷量將達到約電動汽車銷量將達到約80008000萬輛萬輛，滲透率約為滲透率約為9090%。三大市場三大市場（中國中國、歐洲和北美歐洲和北美）從從20292029年開始電動汽車轉型率將超過年開始電動汽車轉型率將超過6060%，并在并在20352035年預計將超過年預計將超過9090%。隨著全球電動汽車市場的快速發展隨著全球電動汽車市場的快速發展，動動力電池市場規模將從今年的力電池市場規模將從今年的12101210億美元將增

11、長到億美元將增長到20352035年的年的61606160億美元億美元，增長約增長約5 5倍倍，全球電動汽車電池生產需全球電動汽車電池生產需求預計將達到求預計將達到5 5.3 3太瓦時太瓦時（TWhTWh）。磷酸鐵鋰電池市場規模各類新能源產品需求預測分析一、儲能電池磷酸鐵鋰電池市場規模各類新能源產品需求預測分析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

12、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

13、模為萬億元級別。磷酸鐵鋰鐵源材料的發展方向PART 03鋰電池分類鋰電池三元聚合物鋰電池磷酸鐵鋰電池H3PO4FeLiMnCoNiLi磷酸鐵鋰前驅體鐵源材料分類鐵源材料鐵源材料來源來源特性特性七水硫酸亞鐵七水硫酸亞鐵FeSO7HOFeSO7HO鈦白粉生產廠家的副產品，屬于?；伆追凵a廠家的副產品，屬于?；菲?.1.雜質多且不固定雜質多且不固定2.2.沒有完整的價格體系，隨市場供需情況大幅波動。沒有完整的價格體系，隨市場供需情況大幅波動。價格在價格在200200-20002000元元/噸。每噸實際含噸。每噸實際含FeFe量量200kg200kg左右。左右。運輸成本上比純鐵類產品高了運輸成本上

14、比純鐵類產品高了5 5倍。倍。工業純鐵工業純鐵工業純鐵是鋼的一種，其化學成分主工業純鐵是鋼的一種，其化學成分主要是鐵，雜質總含量要是鐵，雜質總含量0.2%0.2%及含碳量及含碳量在在0.02%0.04%0.02%0.04%的純鐵。的純鐵。來源于國內各大鋼廠，供應量充足。來源于國內各大鋼廠，供應量充足。草酸亞鐵工藝使用時，與磷酸反應過慢，需要大型反應草酸亞鐵工藝使用時，與磷酸反應過慢，需要大型反應池，占地面積大，效率低。池，占地面積大，效率低。氧化鐵紅氧化鐵紅Fe2O3Fe2O3一般大量用于無機顏料、磁性材料一般大量用于無機顏料、磁性材料（硬磁）行業。（硬磁）行業。每噸實際含每噸實際含FeFe量

15、在量在700kg700kg左右。左右。來源于鋼廠副產品，供應不足。來源于鋼廠副產品，供應不足。由于由于Fe2O3Fe2O3不具有磁性，其雜質在前端工藝上很難去除。不具有磁性，其雜質在前端工藝上很難去除。做成的磷酸鐵產品壓實性不好。做成的磷酸鐵產品壓實性不好。進口氧化鐵紅價格昂貴。進口氧化鐵紅價格昂貴。超純鐵精粉超純鐵精粉Fe3O4Fe3O4（FeFe純度大于純度大于71.5%71.5%）礦山深加工產品。主要用于粉末冶金礦山深加工產品。主要用于粉末冶金行業，供應量不足行業，供應量不足每噸實際含每噸實際含FeFe量在量在715kg715kg左右。左右。用超純鐵精粉工藝做磷酸鐵的工藝，目前在技術層面

16、還用超純鐵精粉工藝做磷酸鐵的工藝，目前在技術層面還沒有實質性的突破。沒有實質性的突破。鐵粉鐵粉純度純度99.2%99.2%，每噸實際含，每噸實際含FeFe量量在在992kg992kg左右。左右。一般分為鐵礦石還原鐵粉、鐵鱗（氧化鐵一般分為鐵礦石還原鐵粉、鐵鱗（氧化鐵皮）還原鐵粉、廢鋼霧化粉。皮）還原鐵粉、廢鋼霧化粉。鐵粉做磷酸鐵鋰前驅體的優勢是，鐵粉細度在鐵粉做磷酸鐵鋰前驅體的優勢是，鐵粉細度在100100-200200目，參與目，參與化學反應較快，不需要大型反應釜，反應池，快速高效；無環化學反應較快，不需要大型反應釜，反應池，快速高效；無環保壓力；不同種類的鐵粉制備出的磷酸鐵鋰也存在差異。保

17、壓力；不同種類的鐵粉制備出的磷酸鐵鋰也存在差異。一、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。磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰（LFPLFP）作為新型鋰離子電池的正極材料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具有巨大的研究開發前景。磷磷酸鐵鋰制備原料主要分為鋰源酸鐵鋰制備原料主要分為鋰源、鐵源鐵源、碳源和磷源碳源和磷源。其中其中，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主要為兩種：鈦白粉副產物硫酸亞鐵和鐵粉主流鐵源的發展趨勢硫酸亞鐵況：鐵源材料的發展趨勢生產鈦白粉的副產品硫酸亞鐵：生產鈦白粉的副產品硫酸亞鐵：由于受鈦白粉產能限制由于受鈦白粉產能限制，能夠提

18、供的鐵源材料有限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。因為硫酸亞鐵工藝因為硫酸亞鐵工藝（銨法銨法）生產生產1 1萬噸磷酸鐵需投放價值萬噸磷酸鐵需投放價值12001200萬的環保設備萬的環保設備，需要把硫酸銨蒸出來需要把硫酸銨蒸出來。上上5050萬噸就需要配套萬噸就需要配套7 7-8 8億的環保設備億的環保設備。組分FeSO4.7H2OMgSO4.7H2OMnSO4.5H2OAl2(SO4)3.7H2OCaSO42H2OTiOSO4水不溶物其他含量89.114.481.120.360.180.483.680.59鐵粉況：鐵源材料

19、的發展趨勢用于磷酸鐵鋰電池行業的鐵粉大致有三種：用于磷酸鐵鋰電池行業的鐵粉大致有三種：1 1，廢鋼霧化粉廢鋼霧化粉以廢鋼為原材料以廢鋼為原材料，經氣霧化生產工藝經氣霧化生產工藝，生產出來的鐵粉生產出來的鐵粉，被稱為廢鋼霧化粉被稱為廢鋼霧化粉，也叫霧化粉也叫霧化粉。廣泛用于粉末冶金行業廣泛用于粉末冶金行業，優優點是產線建設周期短點是產線建設周期短，產能可以快速投產釋放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缺點是由于原材料是廢鋼，導致產導致產品里面含有大量的金屬雜質品里面含有大量的金屬雜質，難以去除；難以去除；2 2，鐵鱗還原粉鐵

20、鱗還原粉又稱氧化鐵皮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生產出來的還原鐵粉，也廣泛用于粉末也廣泛用于粉末冶金行業冶金行業，優點是經過兩次還原工藝優點是經過兩次還原工藝，能夠有效去除產品內部的能夠有效去除產品內部的C C、O O等元素等元素，但由于是軋鋼過程中產生的原材料但由于是軋鋼過程中產生的原材料，故故產品內也同樣含有大量的金屬雜質產品內也同樣含有大量的金屬雜質，較難去除較難去除。并且這種工藝生產的還原鐵粉并且這種工藝生產的還原鐵粉，原材料會受到制約；原材料會受到制約；3 3，還原鐵粉還

21、原鐵粉既能滿足產量供應既能滿足產量供應，又更加節能環保又更加節能環保，金屬雜質含量小金屬雜質含量小。在產量方面在產量方面，還原鐵粉的原材料為超純鐵精礦粉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我國的鐵礦資源非常豐富，居于世界前列居于世界前列，不存在材料短缺不存在材料短缺。在環保方面在環保方面，鐵粉法制備磷酸鐵鋰的廢產物主要為氫氣排放鐵粉法制備磷酸鐵鋰的廢產物主要為氫氣排放，廢水少廢水少、環保壓力小環保壓力小，隨著后期安全環保壓力的逐隨著后期安全環保壓力的逐步加強步加強，鐵粉路線將成為一項主流工藝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以電池級還原鐵粉為鐵源制備

22、磷酸鐵，不僅會降低成本不僅會降低成本，而且會降低雜質離子的引入而且會降低雜質離子的引入，尤其是尤其是C Cu u等金屬含量等金屬含量。具具有很好的形貌特征以及粒徑大小有很好的形貌特征以及粒徑大小，壓實性高壓實性高、低溫性能好低溫性能好，完全符合磷酸鐵鋰電池行業標準完全符合磷酸鐵鋰電池行業標準。工藝流程超純鐵精粉生產工藝超純鐵精粉的影響因素：超純鐵精粉的影響因素：結晶顆粒越粗越容易解離結晶顆粒越粗越容易解離，越容易選別越容易選別，個個別礦可以不經過浮選別礦可以不經過浮選，即可達到超純粉的要求即可達到超純粉的要求，但一般礦都需要經過反浮選但一般礦都需要經過反浮選，主要是提鐵降硅主要是提鐵降硅。一個

23、重要指標是酸不溶物一個重要指標是酸不溶物（主要是硅及鋁酸鹽主要是硅及鋁酸鹽類類），一般采用藥物反浮選去除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近年來也發展出了磁選與反浮選一體選別的工藝的工藝，通過磁場來代替一部分抑制劑通過磁場來代替一部分抑制劑，減少藥減少藥劑使用量劑使用量，更加環保更加環保，比添加抑制劑的效果更好比添加抑制劑的效果更好，即提高了選別效果及效率即提高了選別效果及效率，又提高了回收率又提高了回收率，減減少了尾礦中的含鐵量少了尾礦中的含鐵量。超純鐵精粉精選工藝流程圖工藝流程一次還原鐵粉工藝影響還原過程和鐵粉質量的因素：影響還原過程和鐵粉質量的因素：一一、原材料

24、鐵精粉原材料鐵精粉：1 1、粒度粒度2 2、超純粉全鐵含量超純粉全鐵含量，酸不溶物含量酸不溶物含量，S S含量含量，細度細度。二二、還原劑：還原劑：1 1、還原劑粒度：粒度還原劑粒度：粒度3 3mmmm才能參與反應才能參與反應，含碳量越高還原效果越好含碳量越高還原效果越好。2 2、還原劑活性：活性越高還原劑活性：活性越高，還原效果越高還原效果越高4 4、還原劑用量：一般為還原劑用量：一般為0 0.7575-0 0.8181倍倍4 4、還原劑需要有一定的殘碳作為海綿鐵的保護劑還原劑需要有一定的殘碳作為海綿鐵的保護劑5 5、根據還原劑含硫量大小根據還原劑含硫量大小，加一定量的除硫劑加一定量的除硫劑

25、（石灰石或生石灰石灰石或生石灰），添加量為添加量為8 8%左右左右。三三、還原溫度和時間還原溫度和時間：受還原時采用的還原器皿的體積限制：受還原時采用的還原器皿的體積限制，溫度一般是溫度一般是11501150左右左右，還原時間還原時間2828-4040小時之間小時之間。四四、料層厚度料層厚度五五、COCO濃度濃度六六、人為因素人為因素一次還原工藝流程圖工藝流程二次還原鐵粉工藝一一、二次還原的目的二次還原的目的1 1、提鐵提鐵，降氧降氧，除碳除碳。（脫碳脫碳、脫氧脫氧、脫硫脫硫）2 2、清楚加工應力清楚加工應力，提高塑性提高塑性，改善壓縮性改善壓縮性。3 3、整形整形二次還原的影響因素二次還原的

26、影響因素：1 1、碳氧比例合適碳氧比例合適。2 2、松比及顆粒：松比小松比及顆粒：松比小，粒度適當有利于還原粒度適當有利于還原。3 3、還原氣氛越高還原氣氛越高，對還原越有利對還原越有利。4 4、還原溫度越高越利于還原還原溫度越高越利于還原，但是溫度過高容易燒結但是溫度過高容易燒結，不利于二次破碎不利于二次破碎。應根據實際情況掌握還原應根據實際情況掌握還原溫度及時間溫度及時間。二次還原工藝流程圖產品指標二次還原（還原鐵粉）工藝對比情況050100工藝環保成本產品性能鐵源還原鐵粉工藝050100工藝環保成本產品性能鐵源草酸亞鐵工藝050100工藝環保成本產品性能鐵源氧化鐵紅工藝050100工藝環

27、保成本產品性能鐵源銨法工藝050100工藝環保成本產品性能鐵源鈉法工藝050100工藝環保成本產品性能鐵源全濕法工藝企業簡介PART 04吉林省華興新材料科技有限公司吉林省華興新材料科技有限公司公司是一家集高端多用途金屬粉體材料研發、生產和銷售于一體的高新技術企業。主營業務：新能源電池鐵源材料、電子軟磁還原粉、電子軟磁合金粉、充電樁、光伏設備、電源設備、通信產品的研發生產、銷售。公司簡介/關于我們公司位于輝南集中工業區占地面積56000公司人數135人國家級高新技術企業第四批國家級專精特新小巨人企業國家知識產權優勢企業省級綠色工廠吉林省科技小巨人企業新能源電池鐵源材料新能源電池鐵源材料電子軟磁還原粉電子軟磁還原粉電子軟磁合金粉電子軟磁合金粉金剛石工具粉金剛石工具粉制件粉制件粉吉林省華興新材料科技有限公司吉林省華興新材料科技有限公司01/公司簡介/主要產品主要產品類別公司簡介/主要產品公司簡介/企業資質公司旗下擁有自主礦山，儲量約2000萬噸。1、原料儲備充足2、設備工藝完全自主3、研發能力強采用自主研發一次還原生產線，生產成本低，節能環保，產品質量穩定。公司擁有省級技術中心，并與高校開展產學研合作，將科研成果轉化為生產力。公司簡介/企業優勢時代能源講解人感 謝 觀 看，后 會 有 期聯系方式：聯系方式：1514356737715143567377