史上最全磷酸铁/磷酸铁锂/三元材料各种工艺路线成本对比

百科   2025-01-14 15:28   广东  




众所周知,磷酸铁目前市面上主流的三种路线是硫酸亚铁铵法路线、硫酸亚铁铵法钠线、铁法路线。

一、氨法

硫酸亚铁溶液与工业磷酸一铵反应,经过加热搅拌,再压滤、洗涤、闪蒸。铵法工艺与钠法工艺的成本差异主要来自原材料工业一铵和磷酸以及能耗两方面。80%的企业选用该路线。

优势:1、成本优势明显

1、副产硫酸铵价值高

2、产品质量更加均衡

劣势:1、压实密度相对较低,一般应用于储能领域

2、废水量较大,处理成本高

二、钠法

采用磷酸+液碱/纯碱+硫酸亚铁”,经过蒸汽加热80-85℃,再陈化、过滤、水洗得到磷酸铁,生产一吨磷酸铁需要0.65吨磷酸。15%的企业选用该路线。

优势:1、适合与精制磷酸相结合

2、钠盐体系压实密度相对较高,一般在2.7左右

劣势:1、产品中钠离子含量控制要求严格

2、副产物硫酸钠难处理,价值低

3、硫酸钠的排放需结合建厂地的相关要求

三、铁法

采用磷酸+铁粉/铁块加热溶解,再经过压滤、洗涤、闪蒸。该路线废水少,环保压力小,但稳定性相对较差。但是此法工艺对于铁源与磷酸纯度要求较高,原料要求杂质含量低,导致成本偏高。5%的企业选用该路线。

优势:1、产品质量好,主要面向动力电池领域和高端储能领域

2、生产过程基本没有副产物

劣势:生产成本高,纯铁价格高

就目前市场行情来看,因磷酸一铵涨价,与磷酸价格相当。铵法路线成本不占优势,与钠法成本旗鼓相当。铁法路线因铁块和磷酸价格很高,所以成本上来看,目前是三种路线里成本最高的(不含污水投资和处理成本)

铵法、铁法路线主要成本(原料+能耗)都在9000出头,钠法路线在不到9000。与目前最新的市场售价中间相差1000-2000的空间。这就需要各家企业在管理上怎么去压缩这个成本了。




固相法磷酸铁锂最新成本核算表

磷酸铁锂目前也是三种主流路线:磷酸铁固相法、草酸固相法、液相法。

液相法在成本端的优势则体现在:1)能耗较低,德方纳米采用“自热蒸发液相合成法”,在前驱体合成工序无需外部条件加热,同时因为颗粒纳米化,也无需球磨工序;因而从各企业披露的单吨电耗来看,德方纳米较固相法方案同期的电耗水平最低。2)原材料 品味优势,锂源是磷酸铁锂最主要的成本项,目前企业多以采购电池级碳酸锂为主,包 括德方纳米招股说明书披露的原材料也为电池级碳酸锂不过理论上讲液相法的工艺反 应更加均匀,在保证产品品质的情况下对原材料的品味要求可以更低包括应用盐湖、 云母的碳酸锂,以及工业级碳酸锂,进而带来成本优势。3)锂源单耗较低,固相法烧结 后可能存在残锂,因而通常需要过量配置 2%-5%的锂源;液相法元素配置更为精确。磷酸铁固相法在成本端的优势则体现在:1)磷酸铁路线对于相关原料的元素使用充分, 均体现在成品磷酸铁锂或副产品中,基本没有作为废气、废水排放的部分;而液相法中 的硝酸根则较多形成氮气排放,草酸路线的草酸根也会以碳氧化合物排放。2)磷酸铁 路线废气处理成本较低,液相法需要对 NONO2 进行回收处理,草酸路线也需要对 NH3 进行处理。3)磷酸铁路线可以借力的化工副产品更多例如硫酸亚铁为钛白粉企 业的副产品,获取铁源的成本极低:且磷酸铁路线涉及的原材料均为大宗品。铵目前草酸的市场价来看,草酸亚铁路线目前成本最低。草酸是相对比较小众的化工原材 料,主要应用于制药、稀土等传统行业,未来价格是否上涨,还要看市场行情。从产能规划上看,未 来草酸供给未来将形成明显增量,有望带动草酸亚铁路线的成本改善。

总结来看,不同磷酸铁锂技术路线的理论成本曲线相对平缓,磷化工价格高位阶段,磷酸铁路线成本较高,磷化工处于低位,则磷酸铁因铁源副产物利用具备一定的成本优势。液相法因使用硝酸,是一步合成磷酸铁锂,中间省去了前驱体多次压滤洗涤、闪蒸干燥烧结、砂磨、喷雾干燥等工序,在能耗上优于磷酸铁路线,但如能实现锂源品味上的差异,则会形成更加明显的成本优势。草酸路线更多体现在草酸价格方面,目前成本相对较低。

固相法磷酸铁锂最新成本核算表


液相法磷酸铁锂最新成本核算表

三元前驱体最新成本核算表

三元正极材料最新成本核算表


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