纳米磷酸铁锂新型电池关键材料的研发产业化

一、高性能低成本纳米磷酸铁锂生产工艺的研发及产业化成都黄铭锂动力科技有限责任公司（以下简称黄铭锂动力公司）成立于2010年六月，专业从事锂离子电池材料的研发、生产及销售，是国内新兴的高科技材料公司，也是四川省2011年战略新兴产品执行单位。2010年九月，黄铭锂动力公司在广汉经济开发区设立了全资子公司广汉黄铭锂动力材料有限公司，是纳米磷酸铁锂系锂离子电池正极材料的大规模产业化生产基地。2011年六月，黄铭锂动力公司位于广汉生产基地的年产10000吨纳米磷酸铁锂前驱体、3000吨纳米磷酸铁锂产品的生产线已正式建成投产，是迄今为止全世界产量最大的50纳米级高纯度磷酸铁锂的生产厂。

黄铭锂动力公司采用的生产工艺是多溶剂液相法生产纳米磷酸铁锂生产工艺。该生产工艺是黄铭董事长利用其独创的配位函数理论和材料纯化合成工艺，在不足3个月内独立研发完成的在常温常压下的创新工艺。该工艺技术已于2011年二月二十六日通过了四川省科技厅组织国家级专家进行的科技成果鉴定，鉴定结论为：该项目提出了在常温、常压下的多溶剂液相法制备纳米磷酸铁锂正极材料的一种可产业化的工艺方法，在理论上有深入探讨；制备的材料具有电性能好、成本低、稳定性好等特点，工艺上创新性强，达到国际领先水平。该工艺技术具有一稳（质量稳定）、双低（耗能低、成本低）、三无（无废气、无废水、无废渣）的特点，在保证了产品的高纯度品质的同时也较其它工艺生产效率有了大幅提高。由于该工艺技术具有可控制磷酸铁锂粒径大小等技术指标的优势，黄铭锂动力公司可根据用户的功率型和能量型等个性化特殊技术需求进行磷酸铁锂的生产。

黄铭锂动力公司的主导产品是纳米磷酸铁锂系锂离子电池正极材料，已被列入四川省十二·五规划。该电池正极材料在低温性能、高倍率充放电性能、安全性能及循环次数方面超越了锰酸锂、镍锰钴三元材料等现有主流电池正极材料，同时在生产过程中对锂源、铁源、磷源材料的纯度要求极低，有效降低了内源性杂质的出现和杂质的多次分离，使制造成本大幅下降，可以降低锂离子电池产业成本约20%以上，其综合替代优势明显，为我国相关配套产业的快速发展、壮大营造了难得的低成本优势，从而推动我国新能源产业在全球体系中分享更多的产业价值。

黄铭锂动力公司在认真的市场调研基础上，不断提速纳米磷酸铁锂的产业化进程，这势必打破现有锂离子电池产业的生态格局，改变锂离子电池的上下游产业链格局，锂离子电池产业必将迎来一轮调整。首先，该公司生产的50纳米级磷酸铁锂的替代性优势有望使电池正极材料行业重新洗牌和整合，高成本制造路线将面对淘汰；其次，由于对锂源材料纯度的要求大幅降低，上游锂源材料行业必将面对重新估值，工业级和电池级碳酸锂等锂源材料的纯度差异已不再是决定提升电池正极材料性能的决定性因素，碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂等锂源原料的未来需求及产业整体价值和不同纯度的价差价值将被重新估值或修正；再次，下游相关产业的技术路线将面对重新选择，大量下游锂离子电池行业将在纳米磷酸铁锂、非纳米磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料等技术路线之间重新选择，而纳米磷酸铁锂的综合优势将使与之配套的电池厂商有望在全球市场站稳脚跟，打破国外锂电巨头通过合资建厂或签订供应协议的方式垄断我国电动汽车动力锂离子电池市场的供应体系，为我国锂动力锂离子电池在全球新能源领域奠定坚实的竞争基础。

黄铭锂动力公司根据市场拓展的速度和纳米磷酸铁锂应用于电池生产技术的成熟度，规划在十二·五期间逐步完成规划的3万吨级纳米磷酸铁锂大规模产业化生产基地的建设。

二、高性能低成本六氟磷酸锂生产新工艺的研发及产业化

四川省黄铭锂能源新材料有限公司（以下简称黄铭锂能源公司）成立于2011年八月，是专业从事六氟磷酸锂研发、生产和销售的高新技术公司。

黄铭锂能源公司董事长黄铭为了充分释放50纳米级磷酸铁锂的电化学性能，为了打破我国电解液过度依赖日本进口的现状，利用其独创的配位函数理论和成都牧甫生物科技有限公司的通用中试平台及在分离纯化实践中长期积累的丰富相关相关经验，在不足2个月时间内完成了高性能低成本无氢氟酸工艺制备六氟磷酸锂的新生产工艺的研发，2011年六月二十日在成都举办了六氟磷酸锂中试生产线见证仪式并得到了我国工程院等院士专家的高度评价，创造了全球首次常温常压下使用无氢氟酸工艺制备六氟磷酸锂的奇迹。

黄铭锂能源公司执行的六氟磷酸锂产业化项目，由于在生产过程中对锂源、氟源、磷源材料的纯度要求极低，并在常温常压下生产，有效降低了内源性杂质的出现和杂质的多次分离，使制造成本大幅下降，可以降低锂离子电池产业成本约10%以上。这意味着纳米磷酸铁锂假如用于动力锂离子电池和大型储能电池领域，不仅有了与之配套的高性能低成本电解质（六氟磷酸锂）或电解液，而且能将纳米磷酸铁锂的低温性能、高倍率充放电性能、安全性及循环次数优势同时充分发挥，特别是充电时间的大幅缩短将彻底解决动力锂离子电池使用的便利性问题。

黄铭锂能源公司目前拥有年产50吨六氟磷酸锂的中试生产线、先进检测设备和完备的质量管理体系；现正在广汉市经济开发区大力推进年产1000吨六氟磷酸锂的产业化工作，预计在3年内达到年产3000吨六氟磷酸锂的产量。

黄铭锂能源公司本着合作共赢、互惠互利的原则，热忱欢迎各锂离子电池生产厂家与我们建立密切联系，形成长期稳定的战略合作关系。

三、技术研发基地

成都牧甫生物科技有限公司（以下简称牧甫公司），成立于2002年一月，是一个对有机分子物质进行分离纯化生产、无机物的合成和纯化的高科技私营公司，是集多元化生产于一身的新兴材料研发生产公司。

牧甫公司一直秉承以创新理论为指导、以通用技术装备平台为基础、以研究与产业化无缝衔接为目标的公司发展宗旨，着力将公司建设成为一个研究成果大规模产业化执行的技术人才培训基地，重视组建融科学研究与生产基地建设为一体的技术管理团队，实现实验、中试和产业化生产的关键技术人员的同一化，让每一个科研人员直接参与制定出简便高效的工艺流程及相关参数以指导大规模产业化生产，实现在研究与开发中培训出能熟练运用研究成果执行大规模产业化的技术专家、关键岗位技术人才和优秀的技术型管理人才。

近年来，牧甫公司已形成以下突出的科研优势：依托黄铭董事长在玻色-爱因斯坦理论基础上发展的非独立粒子热力学统计物理中的配位函数理论（该理论是在对应态理论领域的一个表征路径参数的理论，考虑了不同物质微观粒子间相互用途的配位状态的变化规律，反映了物质纯化、合成过程中的动态微观状态，从而完善了从微观用途到宏观结果的配位规律表征，使人类第一次实现直接计算和表征物质纯化与合成的数字化微观模型），独创了多溶剂萃取发明专利及其优良的多溶剂液相法物质纯化合成分离工艺等多项核心技术，拥有探索研究能力优秀、实践相关相关经验丰富的研究人员，能自主创新设计高效简单的中试技术装备和大规模产业化生产设备，使实验研究、中试生产与产业化生产达到无缝衔接，产业化生产的产品具有多样性。

牧甫公司运用配位函数理论，可以直接计算不同萃取阶段配位状态路径的工艺条件要求，从而实现了材料工业从微观纯化提取、定向合成到宏观材料标准参数的一体化无缝衔接，能够在较短时间内完成工艺技术设计和相应检测方法的建立，并实现产品的产业化。

牧甫公司在工艺创新和设备创新方面成就突出，但很少向政府申请科技成果鉴定和申报专利，目前拥有授权专利2项，其中发明专利1项–多溶剂萃取方法、实用新型专利1项–多功能真空炉；拥有均相萃取、共轭相分离的多次萃取工艺、高温回溶结晶工艺、胶体温差陈化结晶工艺、极性筛过滤工艺等四大创新工艺，实现了在常温常压下的萃取纯化和定向合成分离有机物、无机物，具备快速完成新产品、新材料、新工艺的研发能力。利用上述工艺，自主设计的技术装备简单，能够大大降低能源消耗、缩短工艺流程、摒弃陈长的参数试验过程，提高产品纯度和产品的收得率；能够大大降低生产成本；能够实现环境友好、低碳生产；增强了产品的市场竞争力。

牧甫公司以配位函数理论和多项核心技术为依托，在近10年的工艺研究与生产实践中，承接了大量国外定制材料的研制与生产订单，已完成研发生产的有机物产品已经近100种，如：番茄红素、大豆异黄酮、红车轴草提取物、脂肪酶抑制素、红景天苷、金丝桃素、淫羊藿苷、覆盆子提取物、芍药甙、番木瓜提取物、茶多酚、儿茶素、茄尼醇、辣椒总碱、木酯素、叶黄素、青蒿素、染料木甙、刺芒柄花素、茄尼醇、辣椒碱、水飞蓟宾、莽草酸、叶黄素等；已完成研发生产的无机物产品有：高纯碳酸锂、高纯氢氧化锂、氟化锂、表面修饰剂、纳米磷酸铁锂、六氟磷酸锂、纳米材料专用粘接剂（同时具有分散、稳定和粘接功能）等。牧甫公司在非典时期承担了达菲药物原料的大批量生产，充分保障了我国非典用药。

牧甫公司开发研究的青蒿素多溶剂萃取工艺方法、番茄红素的多相、多溶剂萃取工艺技术等科研成果，经四川省科技厅组织的科技成果鉴定为达到国际领先水平，从红车轴草中提取大豆异黄酮的工艺技术、大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖、大豆卵磷脂的多溶剂萃取分离纯化工艺技术等科研成果，经四川省科技厅组织的科技成果鉴定为达到国内领先水平。