2020年12月16日中央经济工作会议确定，2021年需做好碳达峰、碳中和工作。近日，深改委第十八次会议强调建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，统筹制定2030年前碳排放达峰行动方案。磷酸铁锂电池以其成本优势应用于新能源行业，需求将受益于国内“2030年碳达峰、2060年碳中和”的总体目标。
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入、脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。
磷酸铁锂电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属)，无毒(SGS认证通过)，无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池，被业界看好。近几年锂电池在新能源汽车领域广泛应用。磷酸铁锂电池适合于大规模电能储存，在可再生能源发电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS电源、应急电源系统等领域有着良好的应用前景。
据统计数据显示，2021年上半年在动力电池的总销量中，磷酸铁锂电池占比达到了52.9%，其增速也超过其他正极材料。在此背景下，电池巨头开始纷纷加码磷酸铁锂产能。
高速增长的背后又存在着哪些隐患呢?
隐患之一：原材料价格可能将持续处于高位
新能源汽车市场和磷酸铁锂材料企业扩张带来大量碳酸锂需求，而短期内“五湖七矿”的世界锂原料供给格局变化不大，新增产能上量也需要时间，原材料价格可能维持高位。
业界认为，新能源汽车产业正处于补贴退坡、换挡前进期，目前大部分企业仍无法实现盈利、“自我生长”能力还比较脆弱，原材料价格大幅上涨并持续，或将使处在关键发展期的新能源汽车遭遇“打头风”。
价格上涨过快会使产业链各环节成本大幅增加，削弱中小型企业抗压能力，影响行业健康发展。此前，工信部已表示今年将着眼于满足动力电池等生产需要，适度加快国内锂、镍等资源的开发进度，打击囤积居奇、哄抬物价等不正当竞争行为。
对此，专家认为，要尽快促进原材料价格合理回归，建议职能部门加强大宗原材料市场宏观调控，尽快对不法行为展开调查，重点打击联手囤积居奇、哄抬物价等行为;其次，优化锂矿开采流程，加快上游在建项目产出。目前锂矿开采办证审批流程较长，审批事项较多，建议在简化流程方面，取消划定矿区批复，将相关事项的审批纳入开发利用方案，同时在一些环节探索从串联审批改并联审批，提高审批效率。
另外，还应加速构建循环利用体系。截至目前，工信部先后发布了三批《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单，被业内誉为是进入了白名单的“正规军”，但累计仅47家企业，与4万多家的注册量相比，反差强烈。专家建议，要尽快落实《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》等政策文件，完善废旧动力电池回收利用体系，加快推动产业链上下游合作共建回收渠道，构建跨区域回收利用体系。
与此同时，还需加快多元化技术研发。动力电池不能仅局限在几个元素上，不是所有的电池都需要追求极致的密度，应尽可能多探索无钴电池等技术路径。
隐患之二：环境的污染
磷酸铁锂生产主要用到磷酸铁、碳酸锂、葡萄糖等，需要经过混合、研磨、干燥、烧结、除铁等工序。生产过程中需要使用大量的水，可以说是用水大户，排污大户。这些废水中含有大量氯离子、钠离子、硫酸根离子。一般的磷酸铁生产排放混合废水中，总磷含量在450~600 mg/L，且均以磷酸盐的形式存在，氨氮的含量较高在10000 mg/l左右，废水的pH值在1.5~2.5之间，TDS含量为30000mg/l-50000mg/l。磷酸铁锂电池废水成分复杂、出水水质不稳定，处理成本高，找到一种合理的废水处理方法迫在眉睫。
常用的废水处理工艺有中和法、混凝沉淀法、膜分离法等。膜分离技术凭借其自身优势，可以在磷酸铁锂废水处理回用工艺中应用。膜处理磷酸铁锂生产废水，将膜集成技术应用于磷酸铁锂生产废水回用，既不会造成二次污染，又能回收废水中的有害重金属，变废为宝，实现水资源的再利用。
采用超滤膜+反渗透处理工艺对废水进行深度处理，废水经处理后可部分回用甚至全部回用。超滤作为反渗透的预处理，可去除水中大部分SS、胶体及少量有机物，应用于反渗透工艺前，可以解决膜污染问题;经超滤膜过滤后进入反渗透进行深度处理，达到高回收率、低能耗的处理效果，可直接实现磷酸铁锂生产废水的循环利用。
磷酸铁锂生产过程中产生的废水通过绿色化处理后，达到生产废水“零排放”的目的，具有绿色、环保、安全等特点，将有效推动新能源产业发展。
磷酸铁锂电池之所以能快速发展，最重要的因素之一当属环保。而如今，在生产环节就出现了环境污染的问题，对于磷酸铁锂未来的发展十分不利，也不利于“双碳”目标的实现。以上的膜分离处理废水的方法，已经在各个领域都广泛应用，也有诸多成功的案例。相信膜技术必然会实现磷酸铁锂废水的回用及近零排放，为环保助力。
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