六氟磷酸鋰是鋰離子電池的重要核心原材料,多年來(lái),制備技術(shù)一直被國外壟斷。多氟多化工股份有限公司歷經(jīng)9年攻關(guān),攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)難題,首創(chuàng )了一條新的原料路線(xiàn),在晶體六氟磷酸鋰成套工藝技術(shù)、原材料純化、專(zhuān)用裝備開(kāi)發(fā)、廢棄物梯級高效利用等方面實(shí)現了全面突破。這一完全實(shí)現國產(chǎn)化的技術(shù),11月18日榮獲得了2015年度中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )科技進(jìn)步一等獎。

近年來(lái),為解決日益突出的能源危機和環(huán)境污染問(wèn)題,各國均將新能源汽車(chē)上升為國家戰略,而核心部件鋰離子電池是制約新能源汽車(chē)發(fā)展的瓶頸。目前,《中國制造2025》已正式確定了新能源車(chē)10年發(fā)展路線(xiàn)圖,“十三五”規劃中將電動(dòng)汽車(chē)列為未來(lái)的新能源車(chē)的主攻方向,其中,鋰離子電池核心材料高純晶體六氟磷酸鋰被列入“中國高新技術(shù)產(chǎn)品目錄”。鋰離子電池對六氟磷酸鋰的產(chǎn)品純度、痕量雜質(zhì)、形態(tài)等指標要求很高,并非常注重產(chǎn)品的一致性和穩定性。六氟磷酸鋰產(chǎn)品遇水極易分解,熱穩定性差,分解溫度低。生產(chǎn)過(guò)程涉及高純、低溫、強腐蝕、無(wú)水無(wú)塵等苛刻工況條件,工藝難度極大,同時(shí)純度高、穩定性好的原料無(wú)法保障。
2011年以前,關(guān)東電化、stella和森田化學(xué)三家日本公司是全球六氟磷酸鋰主要生產(chǎn)廠(chǎng)家,日本企業(yè)為確保壟斷地位,對六氟磷酸鋰技術(shù)嚴密封鎖。韓國、臺灣少數企業(yè)雖然也有個(gè)別企業(yè)產(chǎn)業(yè)化,但產(chǎn)量很低,產(chǎn)品質(zhì)量與日本企業(yè)有較大差距。我國是世界鋰離子電池的主要供給國,2011年以前其核心材料六氟磷酸鋰全部依賴(lài)進(jìn)口。上世紀90年代,國內科研院所和部分企業(yè)開(kāi)始六氟磷酸鋰研發(fā),但高品質(zhì)、低成本、大規模晶體六氟磷酸鋰制造技術(shù)未得到有效突破,國產(chǎn)化困難重重。
為了突破技術(shù)封鎖、打破市場(chǎng)壟斷,多氟多公司針對六氟磷酸鋰工況條件要求苛刻的特點(diǎn),圍繞氟、鋰、磷三個(gè)元素,開(kāi)展了不同的六氟磷酸鋰工藝路線(xiàn)研究。經(jīng)過(guò)大量試驗驗證,首創(chuàng )了以工業(yè)無(wú)水氟化氫、工業(yè)碳酸鋰制備晶體六氟磷酸鋰的新型原料路線(xiàn),并攻克了原材料純化、雙釜循環(huán)切換合成、超聲波誘導成核、梯度降溫結晶等多項關(guān)鍵技術(shù)難題,制備技術(shù)實(shí)現了全面突破。經(jīng)權威機構檢測,產(chǎn)品主含量達99.98%,Fe、K、Na等金屬雜質(zhì)離子濃度小于1ppm,各項技術(shù)指標優(yōu)于國外產(chǎn)品指標。成果被中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )鑒定為生產(chǎn)工藝屬?lài)H首創(chuàng ),產(chǎn)品技術(shù)指標居國際領(lǐng)先水平。
目前,該技術(shù)已經(jīng)申請國家專(zhuān)利30項,獲得授權專(zhuān)利22項,其中授權國家發(fā)明專(zhuān)利12項,實(shí)用新型專(zhuān)利10項;學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文7篇;并修訂了GB/T 19282-2014《六氟磷酸鋰產(chǎn)品分析方法》標準和HG/T 4066《六氟磷酸鋰》產(chǎn)品兩項標準。
公司已形成年產(chǎn)2200噸高純晶體六氟磷酸鋰生產(chǎn)能力,裝置運行穩定,工藝清潔,操作安全,符合國家環(huán)保和安全規定。2011年-2014年,六氟磷酸鋰累計銷(xiāo)售3909噸,銷(xiāo)售收入4.5億元,利稅2.4億元,產(chǎn)品經(jīng)市場(chǎng)使用反應良好,可完全替代進(jìn)口產(chǎn)品,在國內市場(chǎng)占有率達40%的同時(shí),并出口日本、韓國。由于該技術(shù)的實(shí)施,2011-2014年以來(lái),六氟磷酸鋰進(jìn)口價(jià)格下降了3/4,為鋰電池行業(yè)節約大量成本。隨著(zhù)新能源汽車(chē)“爆發(fā)式”增長(cháng),六氟磷酸鋰需求將大幅增加,市場(chǎng)前景廣闊。

高純晶體六氟磷酸鋰制造關(guān)鍵技術(shù)的突破,結束了我國鋰電池關(guān)鍵材料長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面,促進(jìn)了氟化工行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,降低了鋰離子電池制造成本,為我國鋰電池行業(yè)快速發(fā)展做出重大貢獻,對我國電動(dòng)汽車(chē)大規模發(fā)展具有重要的支撐作用。
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