在由SMM主办的CLNB 2024(第九届)中国国际新能源产业博览会-新能源镍钴锂高峰论坛上,河北工业大学能源与环保材料研究所所长 梁广川分享了“磷化工产业在“双碳”背景下的发展和机遇”的话题。
传统磷化工产业的现状
磷化工产业分类:无机磷化工、有机磷化工、磷矿资源开发、磷化工应用。
据博思数据发布的《2024-2030年中国磷矿石市场分析与投资前景研究报告》表明:2023年我国磷矿石产量累计值达10530.9万吨。2023 年全 球磷矿石产量约 2.2 亿吨,中国、摩洛哥、美国占比分别为 40.9%、17.7%、9.1%。
据媒体统计的数据显示,2021年我国磷化工行业产值达到了2066.64亿元,2023年化工行业产值2308.62亿元。
2023年,我国磷酸产能超过340万吨。
磷酸一铵累计产量1066.64万吨,磷酸和磷酸一铵是合成磷酸铁锂的主要原料。
新时期磷化工产业的发展方向-新能源产业
据中商情报网预测,2024年中国磷酸铁锂产能或在746.5万吨左右,待到2024年,磷酸铁锂产能或将达到1297.9万吨左右。
1000万吨的磷酸铁锂需求85%磷酸达到730万吨。
“双碳”背景下新能源产业的规模
未来,电动车、机器人、储能电站、低空经济以及电动船舶等领域
”碳中和“对电池的需求
储能电站:5.4Twh——我国2023年发电量9.28万亿度,清洁能源占3万亿度。如全部改为清洁能源,按20%配储计,年需2万亿度电储能,即每天5.4Twh电池需求。
电动汽车:500 Gwh——2023年产汽车3千万辆,新能源汽车1千万辆,每辆车50度电计算,年需求500Gwh。
电动自行车:150 Gwh——我国目前有3.5亿电动两轮车,每年产4000万辆,按锂电池每年1.5亿组需求计算,每组1度电,年需求150Gwh。
启动电池:50 Gwh——我国目前有4亿汽车,2023年产3000万辆,按锂电启动电池渗透率50%计算,年需求1亿组,50Gwh。
电动船舶:40 Gwh——我国内河船舶12万艘,按电动船舶渗透率50%计算,年需求4万组,约40Gwh。
通讯基站:10 Gwh——我国约有200万基站,每座基站储能电池25度电计算,年需求40万组,约10Gwh。
以上对磷酸铁锂的需求超过1240万吨。
资源问题与对策-开源与回收
全球磷矿资源分布极不均衡,其中摩洛哥和西撒哈拉、中国、叙利亚三个地区磷矿储量占全球总探明磷储量的80%以上,其中摩洛哥拥有全球最大的磷矿石储量,占全球总储量的70%以上。
中国的磷矿资源存在富矿少贫矿多、开采难度大、伴生矿多、品位低等特点。技术上可利用、具有经济价值的磷矿储量只占总储量的22%。
方向:深加工,精加工,加大回收力度。
磷酸铁锂电池的回收利用途径
5年后,每年将有100万吨的磷酸铁锂材料需要回收。
10年后,每年将有400万吨以上的磷酸铁锂材料需要回收。
磷酸铁锂回收的关键
1、基于电池再利用的结构设计;
2、基于拆解回收的电芯结构设计;
3、体系的脱氟方法,以及无氟电解质;
4、极片物质的拆解和分离技术;
5、配套的政策支持。
磷化工产业的未来前景
磷化工产业未来将成为一个万亿级别的市场群。
基础原料:深加工,高品质化;中间产品:降低能耗,提高品质;下游产品:立足研发,创造市场。
新的磷酸盐正极材料体系--今后的方向