在當前新能源產業蓬勃發展的大背景下，磷酸鐵鋰電池憑藉其性能優勢與高性價比，在鋰電池市場占據重要份額。然而，隨著產業的快速擴張，大量磷酸鐵鋰電池逐步進入退役期，其回收再利用成為行業關注焦點。對相關專利信息的深入剖析，能為我們揭示該領域的技術發展脈絡與未來走向。
磷酸鐵鋰電池回收再利用領域的專利申請最早可追溯至2007年。《2025-2030年全球及中國磷酸鐵鋰電池行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，在2014年之前，該領域專利申請量增長緩慢。從2015年起，年申請量從10項迅速攀升，到2022年已達171項，2023年截至特定檢索時間，公開專利數量也達到了158項。這一增長趨勢與2014年前後一系列產業扶持政策的密集出台密切相關。諸如相關部門先後印發《節能與新能源汽車產業發展規劃 (2012 - 2020 年)》《關於加快新能源汽車推廣應用的指導意見》《「十三五」 國家戰略性新興產業發展規劃》《促進汽車動力電池產業發展行動方案》等政策。這些政策的持續推動，使得作為新能源產業關鍵環節的磷酸鐵鋰電池回收再利用受到廣泛關注並快速發展。可以預見，隨著新能源產業的持續進步，該領域專利申請量在未來較長時間內仍將保持增長態勢。
在全球範圍內，磷酸鐵鋰電池回收再利用領域專利申請量排名前十的申請人，其專利申請總量占該領域專利申請總量的 28.4%。其中，企業申請人占比達六成，這表明該領域的技術創新主要集中在以相關業務為主營的企業。同時，高校及科研院所申請人占比四成，且排名前三的申請人中，高校及科研院所占據 2 席。由此可見，磷酸鐵鋰電池回收再利用已實現產業化發展，且呈現出產學研深度結合的良好態勢。
國內該領域申請量排名前五的地區依次為廣東省、湖南省、北京市、江蘇省、湖北省。這些地區主要集中在中部和東部，而這些區域恰好也是我國新能源產業聚集度較高的地區。這充分說明，磷酸鐵鋰電池回收再利用的創新與發展，與各地新能源產業的布局和發達程度緊密相連。
根據技術特點，磷酸鐵鋰電池回收再利用主要分為修復再生及提取回收兩大技術路線。修復再生是對退役磷酸鐵鋰材料進行缺失元素補充、結構缺陷修復，以恢復其電化學活性;提取回收則是以金屬鹽或氧化物形式分別回收其中的鋰、鐵、磷等有價元素。在 2016 年之前，修復再生技術路線關注度相對較高。但 2016 年之後，提取回收技術路線實現反超。特別是從 2020 年起，提取回收技術的年申請量及累計申請量均遠超修復再生技術，且這一趨勢延續至今。這主要是因為修復再生技術普適性低，僅適用於剝離充分、純度高、晶體未發生嚴重不可逆相變的磷酸鐵鋰正極材料，且修復後材料電化學性能恢復度較低;而提取回收技術對原料要求低、回收產品純度及效率高，隨著退役磷酸鐵鋰電池數量及資源循環需求的急劇增長，其產業化優勢愈發顯著。
該企業在磷酸鐵鋰電池回收再利用領域起步較早，2009 年便開始提出專利申請，其中 2012 - 2016 年中斷申請，2017 年恢復申請後，前四年申請量變化不大，2020 年申請量呈井噴式增長至 22 篇，2022 年略有下降，但仍維持在較高水平，2023 年申請數據因受專利公開制度影響，參考性較弱。從專利申請地域分布來看，該企業不僅在國內積極布局，還在海外多個地區申請專利，如 36 件 PCT 專利，在印度尼西亞申請 37 件，德國和匈牙利各申請 22 件，在英國、西班牙、美國、摩洛哥、歐洲專利局等也分別有數量不等的專利申請。從重要專利情況來看，該企業重要專利集中在 2020 - 2022 年提出，同族數量最多達 9 個，最少為 3 個。總體而言，該企業在專利申請量和專利布局方面表現突出，尤其重視全球專利布局，且擁有技術認可度較高的專利技術。
某高校於 2017 年涉足該領域專利申請，2020 年申請量快速增長至 9 篇，之後維持相對穩定的年申請量。該校多位發明人在該領域專利申請量在 3 件以上。國內高校一般較少申請海外專利，因此採用專利被引用數作為衡量專利重要性的主要指標。該校於 2017 年提出並獲得授權的一項專利被引用次數高達 73 次，成為該領域重要基礎專利。該專利針對當時國內外缺乏簡單高效且能兼顧環保和經濟效益的廢舊磷酸鐵鋰電池回收技術路線這一現狀，提出了一套完整的可工業化工藝路線，實現了廢舊磷酸鐵鋰電池的綜合回收，兼顧了環保和經濟效益，工藝簡單且生產成本低，適合大規模工業化生產，其整體技術及部分分段技術成為現行退役磷酸鐵鋰電池回收再利用的基礎性技術。
通過對磷酸鐵鋰電池回收再利用領域專利申請趨勢、主要申請人、國內申請地區分布、主流技術申請趨勢及代表性申請主體等多方面的分析可知，在當前及未來一段時間內，退役磷酸鐵鋰電池回收再利用是具有重要經濟價值的研發與產業化熱點。隨著新能源產業的持續發展，退役磷酸鐵鋰電池數量將不斷增加，回收再利用的需求愈發迫切。各相關主體應把握這一機遇，積極開展相關技術研發與專利布局，以在該領域占據有利地位，推動磷酸鐵鋰電池回收再利用產業的健康、快速發展。
中國報告大廳網訊，近年來，隨著全球能源結構轉型和新能源汽車產業的快速發展，磷酸鐵鋰電池因其高安全性、長循環壽命和成本優勢，成為動力電池領域的重要技術路線。為促進該行業的健康發展，各國政府出台了一系列政策，涵蓋技術研發、產業布局、市場推廣等多個層面。以下是2025年磷酸鐵鋰電池行業政策分析。
磷酸鐵鋰電池作為當前新能源領域的重要儲能器件，其行業標準規範的建立與完善直接關係到產品質量、安全性能及產業發展水平。《2025-2030年全球及中國磷酸鐵鋰電池行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，磷酸鐵鋰電池產業鏈上游為磷酸鐵鋰正極材料、負極材料、鋰電池電解液、鋰電池隔膜等原材料供應;中游為磷酸鐵鋰電池的生產和封裝;下游應用於新能源汽車、儲能、電動工具、5G基站、船舶運輸、航空航天等領域。
在政策推動下，磷酸鐵鋰電池行業取得了顯著的發展成果。同時，隨著新能源汽車市場和儲能市場的不斷擴大，磷酸鐵鋰電池的市場前景更加廣闊。未來，隨著政策的持續支持和技術的不斷創新，磷酸鐵鋰電池行業有望繼續保持快速發展的態勢。現從兩大方面來分析2025年磷酸鐵鋰電池行業政策。
國家科技部在「十四五」規劃中將固態電池、鈉離子電池等新型儲能技術列為重點攻關方向，同時鼓勵企業對磷酸鐵鋰材料進行改性優化，提升其低溫性能和能量密度。此外，歐盟在《電池法規》中要求企業加強電池全生命周期管理，推動低碳生產工藝的普及，以減少磷酸鐵鋰電池生產過程中的碳排放。
為了保障磷酸鐵鋰電池行業的健康發展，政府加強了對行業的監管力度。一方面，通過制定和實施行業技術規範和標準，引導企業規範生產行為，提高產品質量。另一方面，加強對企業的安全監管，確保電池產品的安全性。此外，政府還通過實施產業准入政策，限制低水平重複建設，推動行業向高端化、智能化方向發展。
政府積極推動磷酸鐵鋰電池在新能源汽車、儲能系統等領域的應用。同時，政府還鼓勵企業拓展海外市場，推動磷酸鐵鋰電池產品的出口。此外，隨著電動船舶、航空航天等新興領域的快速發展，政府也積極引導磷酸鐵鋰電池企業布局這些領域，拓展市場空間。
隨著技術進步和市場需求變化，現行標準體系持續疊代升級。2023年工信部發布的《鋰離子電池行業規範條件》新增了對電池碳足跡的追溯要求，規定企業應建立從原材料開採到回收利用的全生命周期資料庫。在回收處理環節，GB/T 34015-2017《車用動力電池回收利用拆解規範》詳細規定了放電處理、拆解流程及殘餘能量檢測方法，確保退役電池的無害化處理。值得注意的是，國際電工委員會(IEC)正在制定的IEC 62660-3標準將首次引入動態工況測試方法，這對我國電池企業的出口產品認證提出了新的技術要求。
在安全性能標準方面，磷酸鐵鋰電池需通過包括針刺、擠壓、高溫存儲等在內的多項嚴苛測試。GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》明確規定電池系統在發生熱失控後5分鐘內不得出現起火爆炸，該標準已與國際通用法規UN GTR 20實現技術對接。此外，針對儲能電站等特殊應用場景，國家能源局發布的NB/T 42091-2016《儲能電池系統安全要求》還特別強調了電池管理系統(BMS)的冗餘設計標準，要求具備三級故障預警功能和毫秒級斷路響應能力
磷酸鐵鋰電池的環保標準主要包括電池中使用的化學物質對環境和人體健康的影響。主要參考RoHS指令和REACH法規，確保電池材料符合環保要求。此外，電池產品還需符合相關的標識標準，如表面應有清晰的產品標識，標明生產日期、製造商名稱等信息，以便於追溯和管理。同時，對於通信用磷酸鐵鋰電池，還有特定的安全技術要求，如電池系統應具備均衡功能、防反接、短路保護等，以確保電池在通信基站等應用場景中的安全可靠運行。
未來，隨著全球碳中和進程加速，磷酸鐵鋰電池行業政策將進一步向技術創新、資源保障和循環經濟方向深化。同時，政府還鼓勵企業採用新技術、新工藝，提高生產效率，降低生產成本，從而增強市場競爭力。
在新能源汽車產業蓬勃發展的當下，磷酸鐵鋰電池憑藉其化學穩定性、熱穩定性、無毒、經濟易獲取等特性，在電動汽車和儲能設施中得到大規模應用。然而，隨著其 8 - 10 年使用壽命的逐漸到期，大量廢棄磷酸鐵鋰電池的產生成為亟待解決的問題。我國作為貧鋰國家，對鋰資源進口依賴度高，回收廢棄磷酸鐵鋰電池不僅具有顯著的環保意義，更蘊含著巨大的經濟價值。在2025年，磷酸鐵鋰電池行業技術中，廢舊電池回收工藝的創新與優化備受關注。
《2025-2030年全球及中國磷酸鐵鋰電池行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，以鋰離子電池為支撐的新能源汽車產業在過去十年實現了迅猛增長與商業成功，其中橄欖石型磷酸鐵鋰電池功不可沒。但因其使用壽命的限制，如今大量廢舊電池堆積。據相關數據，廢舊電池中的鋰含量相較於自然界更為豐富。而我國鋰資源匱乏，這使得對廢舊磷酸鐵鋰電池的回收處理顯得尤為重要，既能緩解資源短缺問題，又能降低環境污染風險。
目前電池回收方法多樣，涵蓋干法回收、濕法回收、生物回收和其他 / 綜合回收法。整個再生利用流程主要由預處理、分離處理、回收處理、除雜和再利用構成。預處理手段包括熱處理、物理分選、機械處理(拆解、粉碎等)及電化學處理等。干法回收不藉助液態媒介直接回收有價金屬和材料，如高溫熱解法和物理分選法。濕法回收則先對廢舊電池進行破碎分選，再溶解浸出，最後分離回收，包含濕法冶金、化學萃取及離子交換等。處理廢舊磷酸鐵鋰正極粉末的工藝主要有再生修復法和濕法浸出提取法。再生修復法雖工藝簡單，但因使用過的正極材料中鋰、鐵、磷元素比例不穩定且易引入雜質，導致修復後的材料電化學性能較差。濕法浸出提取法能使有價金屬鋰鐵進入溶液，具有金屬回收率高、除雜效率高、技術適應性強等優勢，成為主流處理技術。
實驗所用化學試劑均為分析純，溶液由去離子水配製，廢舊磷酸鐵鋰電池來自國內某公司。通過電感耦合等離子體光譜儀(ICP)測定廢舊磷酸鐵鋰正極粉末元素含量，如鋰含量(質量分數)為 3.620%，鐵含量為 28.064%，磷含量為 16.252%，鋁含量為 0.087%。實驗設備包括 DF - 101S 集熱式恆溫加熱磁力攪拌器、SHZ - D (Ⅲ) 循環水式真空泵、BS 124S 電子天平、PHSJ - 4A 實驗室 pH 計、101 - 2 電熱鼓風乾燥箱、SX25 - 12A 箱式電阻爐、ICAP 7400 ICP 電感耦合等離子體光譜儀等。
浸出實驗在 250 mL 三頸燒瓶中開展，以磷酸為浸出劑，利用集熱式恆溫加熱磁力攪拌器控溫。通過調控磷酸濃度、浸出溫度、浸出時間和固液比來提升鋰的浸出率。浸出後經循環水式真空泵抽濾得浸出液，依據公式η=mA~wcA~VA~100%計算元素浸出率，其中η為浸出率，c為目標元素在浸出液中的濃度(mg/L)，V為浸出液體積(L)，w為相應元素在電極中的質量分數，m為實驗所用磷酸鐵鋰質量(g)。
固液比對鋰浸出率的影響：研究不同固液比對鋰和鐵浸出率的作用，按不同固液比配成混合溶液，在 80℃、攪拌速度 500 r/min、反應時間 2 h 條件下實驗。結果顯示，隨著廢陰極材料與去離子水比例增加，鋰浸出率總體呈下降趨勢，在 1∶5 固液比下浸出率最高達 92.58%;鐵浸出率在固液比 1∶4 - 1∶6 時升高，1∶6 時最高為 12.71%，隨後降低。綜合考慮，選擇 1∶5 固液比繼續研究。
磷酸濃度對鋰浸出率的影響：按 1∶5 固液比配成不同磷酸濃度混合溶液，在 80℃、攪拌速度 500 r/min、反應時間 2 h 下實驗。結果表明，磷酸濃度在 3.41 - 6.82 mol/L 區間內，鋰浸出率基本維持在 93.00%，鐵浸出率隨磷酸濃度增加而上升。考慮鋰浸出效果、實驗成本及後續除鐵流程，選擇 3.41 mol/L 磷酸濃度進行後續研究。
水浴溫度對鋰浸出率的影響：將溫度控制在 40 - 90℃，按 1∶5 固液比配成磷酸濃度 3.41 mol/L 混合溶液，反應時間 2 h，攪拌速度 500 r/min 下實驗。結果顯示，40℃時鋰浸出率為 75.74%，70℃時最高達 88.26%，隨後略微下降;鐵浸出率隨溫度升高而降低。考慮能耗，反應溫度控制在 70℃。
轉速對鋰浸出率的影響：將轉速控制在 200 - 700 r/min，按 1∶5 固液比配成磷酸濃度 3.41 mol/L 混合溶液，水浴溫度 70℃，反應時間 2 h 下實驗。結果表明，浸出率隨轉速變化不顯著，鋰離子浸出率最高為 88.63%，在 500 r/min 時達到最高。考慮設備成本，轉速設定為 500 r/min。
反應時間對鋰浸出率的影響：將反應時間控制在 1 - 3.5 h，按 1∶5 固液比配成磷酸濃度 3.41 mol/L 混合溶液，在 70℃、攪拌速度 500 r/min 下實驗。結果顯示，鋰離子浸出率在 3 h 時最高為 94.16%。考慮時間成本，反應時間設定為 3 h。綜上，在磷酸濃度 3.41 mol/L，固液比 1∶5，攪拌速度 500 r/min，水浴溫度 70℃下反應 3 h，鋰浸出率達 94.16%，鐵浸出率 6.55%。
(三)沉澱實驗
確定最佳浸出條件後收集浸出液，取 50 mL 浸出液，用氨水調節 pH 值，利用集熱式恆溫加熱磁力攪拌器控溫，使鐵和鋰分步沉澱。通過控制實驗 pH 值、沉澱溫度和沉澱時間提高鋰沉澱率。沉澱後抽濾、烘乾，檢測濾液中鋰含量，用公式1−η計算元素沉澱率。
pH 對鋰沉澱率的影響：已知磷酸鋰沉澱 pH 值為 5.5 - 8，在除鐵溶液中滴加氨水使溶液 pH 分別為 4、5、6、7、8、9，反應時間 3 h，溫度 70℃下實驗。結果顯示，pH 值在 5 以下時，鋰沉澱率極低，pH 增加至 6 時，鋰沉澱率上升到 90.42%，pH 為 8 時，鋰沉澱率為 95.26%。考慮實驗成本，最佳沉澱 pH 值為 8。
反應時間對鋰沉澱率的影響：將反應時間控制在 0.5 - 3 h，溶液除鐵後調節 pH 值到 8，反應溫度 70℃下實驗。結果顯示，鋰沉澱率隨反應時間從 0.5 h 延長至 1.5 h 時變化顯著，之後趨於平穩，3 h 時最高為 96.79%。考慮時間成本，反應時間設定為 2 h。
溫度對鋰沉澱率的影響：將溫度控制在 30 - 80°C，在除鐵後溶液中調節 pH 值為 8，反應時間 2 h 下實驗。結果顯示，反應溫度從 30℃上升至 60℃時，鋰沉澱率從 86.56% 上升至 96.78%，60℃升高至 80℃時，鋰沉澱率降至 92.61%。考慮能耗和鋰沉澱率，選取 60℃為最佳沉澱溫度。綜上，最佳沉澱鋰的條件為：溶液 pH 值為 8，60℃水浴溫度下反應 2 h，鋰沉澱率可達 96.78%。
通過一系列實驗研究，確定了廢舊磷酸鐵鋰電池回收工藝中鋰的最佳浸出與沉澱條件。在浸出環節，磷酸濃度 3.41 mol/L，固液比 1∶5，攪拌速度 500 r/min，70℃水浴溫度下反應 3 h，鋰浸出率達 94.16%，鐵浸出率 6.55%。在沉澱環節，溶液 pH 值為 8，60℃水浴溫度下反應 2 h，鋰沉澱率可達 96.78%。該研究成果為廢舊磷酸鐵鋰電池中鋰的選擇性回收降低了成本，通過單因素實驗減少了藥劑成本，選擇性回收縮短了工藝流程，降低了設備投入，提升了經濟效益，為2025年磷酸鐵鋰電池行業技術在廢舊電池回收領域的發展提供了有力支撐，有助於推動行業的可持續發展，緩解鋰資源短缺問題，減少環境污染，實現資源的循環利用。
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