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寻电之路:制造到回收 追溯电池的一生
寻电之路:制造到回收 追溯电池的一生 发表时间:2024-08-10 来源:铝合金材料产品

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  老卤水通过管道输送到15公里之外的青海锂业碳酸锂生产工厂,等待着正式生产。这座无人区内的工厂中,驻守着300多名员工,女性员工占据不到30分之一,工作周期是每20天休息10天,三班倒服务工厂7x24小时的生产任务。

  这名员工负责精制蒸发车间的数据监控。当盐湖老卤水引入工厂后,首先将通过粗制蒸发形成颗粒较大的碳酸锂材料。之后再经过二次精制蒸发浓缩,最终形成了由氯化锂卤水到粉末状电池级碳酸锂材料。

  相比于盐湖的多次晾晒过滤,氯化锂到碳酸锂的制作的步骤就要高效很多。目前青海锂资源一期已于2018年10月投产,在过去一年中已经实现了年产一万吨高品质碳酸锂的产能。而未来二期将建设年产1万吨碳酸锂、3万吨硼酸;三期将建设年产1万吨碳酸锂、30万吨硫酸钾生产规模。

  晚饭过后,篮球厂挤满了员工,这是除了上网之外厂区内仅有的娱乐项目。篮球场外面是一些塑料绿植,午餐时的员工和我们说,假花假草是中秋晚会时家属带过来的,这里寸草不生,虽然绿植是假的,但有有些绿色总是好的。

  节目组擦着夕阳离开了厂区,回程的路上我们才发现,距离这个厂区最近的一个村落(严格上是服务区)居然需要60公里的距离。这些中国新能源产业源头的劳动者们,就这样驻守在这片看似荒凉却是整个产业上扬的起点,盼好,盼越来越好。

  卡车将碳酸锂从青海盐湖拉向它的省会西宁,与青海锂资源公司进行对接的正是它的母公司——青海泰丰先行锂能科技有限公司(下文简称泰丰先行)。此公司的主体业务就是研发生产动力锂离子电池关键的正极材料磷酸铁锂、三元锂以及隔膜的研发和生产。而新能源产业的第一个小闭环,在原材料端形成了。

  目前动力电池大致上可以分为三元锂电池和磷酸铁锂电池,两者在碳酸锂材料的基础上分别应用了不同的正极材料,例如三元锂电池是由“镍钴锰”三种元素配合碳酸锂组成。目前除基础材料碳酸锂之外,三元锂的镍钴锰材料仍主要依赖进口。尤其钴作为“极其稀有”材料,目前全球资源大多分布在在非洲地区。钴目前也是电池原材料中成本最高的材料。

  泰丰先行是目前国内为数不多可以同时生产磷酸铁锂、三元锂、钴酸锂以及隔膜材料的电池正极材料企业。由于生产的多样化,此公司在2017年时收购青海锂资源公司,从而自给自足,打造出了一个原材料提取、生产以及回收材料再利用的原材料产业闭环。

  盐湖提取到碳酸锂生产完毕,这是正极材料生产中的一部分。在西宁厂区内,碳酸锂将根据生产种类的不同,分别与磷酸铁锂、三元锂的其它原材料进行混料、烧制、粉碎、二次烧制后才可成为真正的电池正极原材料。

  三元锂电池从2018年开始,成为了目前国内新能源汽车主要选择的动力电池技术。三元锂电池由根据正极材料镍钴锰匹配不同的分为了,523、622以及目前最新一代的811配比,811代表的则是三种成分的比值:镍0.8:钴0.1:锰0.1。

  过去几年中,全球的钴元素价格已经随着新能源汽车市场的爆发而冲破了天花板,这也让电池组制造成本难以下降(甚至有一定恶意垄断的可能),从而也限制住了车辆终端售价。而从电池生产商到车企角度,怎么来降低对钴的依赖性是控制整个成本链的关键,因此811配比慢慢的变成了了目前大家心之向往的三元锂电池路线,这同样也是正极材料生产商需要发力的方向。

  盐湖提锂-碳酸锂生产-正极材料混料烧制-粉碎打包,锂离子动力电池的正极材料完成了全部的工作,之后将发往全国各地甚至日系品牌的电池工厂中。在那里,正极材料将和电解液、附加材料、隔膜还有铜箔铝壳相遇,进行正式的电池生产。

  青海省如今慢慢的变成了中国最大的电池正极材料产地,除泰丰先行外,以比亚迪为例的整车企业也在当地建立了原材料提取+生产的基地。短短几年的发展,在新能源产业的推动下,中国通过学习和自研,在原材料提取生产技术上有了质变的进步,将价格几乎翻倍的下压,尤其在隔膜材料上,从之前的每平米5元,压缩到了每平米不足2元。技术越步的同时,也将青海这样一个曾经只有旅游业盛名的地区,带动成为了一个价值千亿的锂资源地区。(本期策划/姚嘉;图片拍摄/姚嘉;文/汽车之家 姚嘉)

  《寻电之路》第一季第三集,节目组继续追寻电池原材料的轨迹,前往了电池生产企业。电池是如何造出来的?新能源汽车中的电池包又是如何用尽手段来保障安全的?下一集的内容,我们将深入电池工厂一线距离寻找电池安全问题的答案。

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