磷酸铁锂及正极材料工厂节能减排方向及措施磷酸铁锂( 简称 LFP) ，化学式为 LiFePO4，少数称磷酸锂铁、铁锂等。磷酸铁锂多用于各种锂离子电池，在自然界中以磷铁锂矿的形式存在，具有有序的橄榄石结构，与其他锂电池正极材料相比，磷酸铁锂在安全性、成本、环保、高温性能、循环性能方面具有突出优势，是最具潜力的锂离子电池正极材料之一；目前磷酸铁锂电池的应用十分广泛，已渗透到民用和军用等多个领域。主要包括交通动力电源、启动电源、储存电源、航天军工电源等方面。本文以助力磷酸铁锂正极材料项目节能减排为目的，希望能给众多企业提高参考。

一、主流生产工艺及成本结构

1.1、主流生产工艺：磷酸铁锂正极材料主流制备工艺可分为固相法和液相法两大路线，固相法主要有碳热还原法、高温固相法等; 液相法主要有水热法、溶胶﹣凝胶法、共沉淀法等。固相法将铁源、磷源、锂源通过机械研磨均匀后再高温煅烧碳包覆制备磷酸铁锂; 液相法将原材料在液体中混合，利用自发热制备成凝胶前驱体后烧结制备磷酸铁锂。固相合成法使用的铁源一般为草酸亚铁、氧化铁、磷酸铁等; 锂源一般为碳酸锂、氢氧化锂等; 磷源一般为磷酸－二氢铵、磷酸氢二铵等。由于原材料种类较多，因此固相法的关键是原材料混合时必须均匀，液相法主要使初始原料在分子水平上的混合和获得的前驱体更均匀，比起固相合成法优势显著。目前工业化主流工艺路线，主要包括: 草酸亚铁工艺、铁红工艺、全湿法工艺( 属于液相法) 和磷酸铁工艺四种工艺路线。固相法和液相法在工业生产中均有应用，各有优劣。总体上说，固相法是目前最成熟、应用最广的磷酸铁锂合成方法，工艺相对简单，技术成熟，可大规模生产，但有技术壁垒较低、产品均一性较差、产物电化学性能偏低等缺点。液相法工艺难度较大，目前仅有德方纳米与北大先行实现了工业量产。德方纳米开发的具有自主知识产权的自热蒸发纳米合成磷酸铁锂技术结合了不同液相法的工艺特点，首先在温和条件下反应得到纳米磷酸铁锂颗粒，之后在高温条件下对其焙烧并进行碳包覆，该工艺得到的纳米磷酸铁锂，颗粒尺寸小，产品均一性好。北大先行采用的则是传统液相法，优化了烧结工艺，生产品质较好，工艺复杂。

1.2、成本结构：磷酸铁锂成本和性能主要取决于前驱体的材料体系和制备工艺，工艺路径决定了生产成本及其降本潜力。从工艺路径对比来看，差异化主要体现在原材料、产品品质、能耗、三废排放等方面，其中成本差异主要体现在原材料成本和能耗成本差异，不同工艺的选择会带来成本明显分层。据德方纳米招股说明书，以碳酸锂和前驱体为主的原材料占总成本比例达 70%，降低原材料成本是降低磷酸铁锂成本的关键。原材料成本取决于上游锂源、磷源、铁源等，据各公司公告，磷酸铁锂正极材料成本中，原材料占比超过 80%，其中锂源占比超 70%、磷源占比超 10%。原材料占比较高，原料布局是产业未来降本的重要发展方向。此外，电费、水费等能源成本也是重要构成部分，主要取决于项目所在地区区位，例如云南地区大工业用电单价较低，使德方纳米位于云南曲靖基地享有较低的用电成本。