2月7日,在钧恒能源科技(三明)有限公司生产车间内,3名工人忙碌在锂电池负极片干法破碎分离量产线上,一名工人在进料区投入石墨废料,另一名工人通过调频,进行粒度、灰分参数控制,生产线末端工人紧盯出料口,经加工提炼的石墨负极片半成品陆续加工完成。
“这条生产线实现了粒度可控、低灰分,为全国首创,可月处理500吨石墨负极片,实现月产值1000万元。”钧恒能源总经理陈玉倍介绍。
工人查看生产线出料情况
创新:探索新能源材料回收利用
钧恒能源位于尤溪县洋中镇宝亭洋工业园,2022年9月落户,项目一期投入1050万元,以宁德时代、比亚迪、蜂巢能源、中创新航等企业生产的报废负极石墨为原材料,以行业领先的“湿法+干法”相结合的物理提纯技术为核心,通过自主研发生产线,实现石墨负极材料半成品加工,再由下游企业进一步加工为锂电池负极石墨材料,实现资源再生循环利用。
“在政府的大力支持下,企业通过租赁厂房得以快速投产。去年12月环评批复后启动建设,12月下旬便完成首条干法破碎分离量产线建设,今年3月,企业将完成水洗线配套建设。”陈玉倍说,企业在启动生产运营的同时,不断加大资金投入进行技术工艺改进研发。
陈玉倍介绍,新能源锂电池行业在生产过程中,极片制造不良率平均约8%,随着新能源行业的快速发展,正极、负极活性物质报废总量剧增。以负极石墨为例,据不完全统计,2022年国内负极石墨产销量达270万吨,报废量就已达到21.6万吨的规模,预估2025年,负极石墨(未注液)报废规模总量将达到50万吨的规模,回收经济价值巨大。同时,国内新能源汽车大规模推广应用,按照动力电池4年至6年的使用寿命测算,国内动力电池将进入报废高峰期。国家相继出台政策鼓励推动新能源汽车动力电池回收再生循环利用,逐步减少对外资源依赖。
在此背景下,钧恒能源瞄准新能源电池负极材料回收再生循环利用领域,组建专业技术研发团队,现已申请2件实用新型专利,待授权发明专利1件,正在申报发明专利2件、实用新型专利1件。“其中,干法破碎筛分结合差重浮选法实现粒度可控性等技术为国内首创。”陈玉倍说。
目标:将石墨原料提纯至99.98%以上
粒度可控、低灰分是钧恒能源锂电池负极片干法破碎分离量产线的两大亮点。在粒度上,钧恒能源实现了产品定制;在灰分上,能控制在0.2%以内,让回收再生的石墨成品材料和正常生产的石墨材料没有品质上的差别。
灰分是指石墨材料中的金属杂质,在极片破碎过程中,铜箔会随之打成铜粉,少量细铜粉因粒度与石墨粉接近,无法通过单纯过筛分离出来,混杂到石墨中就成了灰分,灰分越高,对下一道成品石墨制备加工难度就越高,制备成本也越高。而石墨半成品的粒度控制直接影响石墨成品加工的收率,关系到石墨的综合生产成本。“目前,无论是粒度控制,还是降低石墨灰分,都是业界难题,我们实现了粒度可控、低灰分,这也是我们的技术优势所在。”陈玉倍说。
“企业二期项目的核心是负极片物理分离量产线的进一步升级改造,通过增加石墨洗涤除杂工艺,将石墨原料纯度从99.8%进一步提高至99.98%以上,奠定行业领先优势。”对企业未来发展,陈玉倍信心满满。