中国恩菲打造新能源金属基础材料产业链技术体系

牟思南

在确保“3060双碳”目标实现的过程中，新能源汽车动力电池产业成为推动新能源发展的核心支撑力量，而新能源电池用基础材料的制备，是保障我国新能源产业链安全的关键。

面对国家和行业的重大需求，中国恩菲工程技术有限公司（下称“中国恩菲”）积极承担起“有色矿冶国家队、绿色环保排头兵、新兴产业创新者”的使命责任，依托自身在有色矿冶领域的传统优势，围绕资源端、冶炼端以及材料端，打造了新能源基础材料产业链技术体系，致力于为行业的发展贡献“恩菲力量”。

新能源电池金属基础材料主要包括镍、钴、锂等有色金属品种和石墨等。受资源禀赋和开发技术水平等因素的制约，镍、钴、锂等重要矿产资源主要依赖进口。此外，随着易开发利用资源的消耗，开发难选、难利用资源成为行业发展必须面对的问题。如何通过技术创新，提高战略性金属矿产资源的开采利用率，提速基础材料采选绿色发展水平，保障新能源基础材料资源端的供给安全，成为我国新能源产业面临的第一道难关。

作为我国矿山工程技术的主要源创地，中国恩菲一直引领着我国矿山工程技术的发展，并在长期研究和工程实践中，形成了独特的矿山专长技术体系，为提升中国乃至世界矿业技术水平做出了突出贡献。

锂资源是制造新能源电池最为关键的矿产资源，盐湖卤水、锂辉石和锂云母是主要的提锂原料。中国恩菲是国内较早参与锂资源开发、研究、咨询和设计的单位。进入新时代，面对新能源产业发展对锂矿资源的迫切需求和我国锂矿资源对外依存度较高的局面，中国恩菲依托深厚的技术积淀，继续开展科学研究，并积极推动成果转化，在锂辉石、盐湖卤水和锂云母的开发中均取得了突出的业绩，承担起了扎布耶盐湖、一里坪盐湖、木绒锂矿采选尾工程、大红柳滩锂辉石多金属矿和江西多个锂云母项目的设计、咨询工作，为我国锂资源开发利用率的提升和缓解对外依存的局面作出了积极贡献。

除锂矿外，钴和镍是新能源产业的核心产品——三元电池正极材料的重要原材料。近年来，由于能量密度高、成本低等优点，高镍三元电池成为了行业的热点研究方向，导致镍资源需求持续提升。中国恩菲作为国内最大的镍工程设计单位，设计的项目镍产量约占中国总镍产量的95%以上，为行业的资源保障作出了卓越贡献。

受资源类型限制，我国镍钴资源开发长期集中在国内的硫化镍矿资源。中国恩菲是世界上唯一全面掌握硫化镍、红土镍矿开采工艺的设计企业。1959年至今，中国恩菲参与了中国“镍都”金川集团的建设，承担了采矿、选矿、冶炼到配套的辅助工程等全流程工作，打造了硫化矿领域的诸多经典。在红土镍矿方面，中国恩菲是中国境内唯一掌握采选冶全过程工程服务能力的企业，在采选冶等方面拥有约50项核心技术和专利，并以EP或EPC模式参与了巴布亚新几内亚、缅甸、印度尼西亚和菲律宾的多个红土镍矿采选冶联合项目，成功树立起具有国际影响力的“恩菲品牌”。

在钴领域，钴矿石长期作为铜矿和镍矿的副产品进行开采，主要集中在非洲部分国家和澳大利亚。目前，中国恩菲是国内最早提炼钴的工程服务企业，在铜钴、镍钴、锰钴等的采选冶方面拥有多项自主核心专长技术，并研发了铜钴镍钴矿、锰钴矿选矿成套专有及技术特效选矿药剂，成功实现以上矿种的高效分选，具有分选技术经济指标优良、药剂清洁环保、选矿水可全部循环利用、对复杂多变矿石的适应性强等多种优势。

在工程实践中，中国恩菲已在刚果（金）、赞比亚等多国完成了一系列具有广泛影响力的项目，打造了以赞比亚谦比希铜矿为代表的智能矿山典范工程，为国内外业主提供了优质的钴矿资源采、选、冶一系列解决方案，产生了良好的经济效益，更为国家战略金属资源安全提供了技术保障。

石墨矿是新能源电池负极的原材料。相对其他领域，目前国内石墨行业存在选矿厂规模较小、大多数选矿厂设备装备水平不高、选矿自动化和智能选矿厂发展较晚等问题，严重阻碍了行业的良性发展。中国恩菲进入石墨矿领域以来，积极将自身在其他领域积累的半自磨工艺、以高压辊磨机为核心的多碎少磨新工艺以及浮选柱工艺技术等运用到石墨选矿中，为行业简化工艺流程、促进产品指标，乃至推动选矿自动化和智能化、打造智慧工厂作出了积极贡献。目前，中国恩菲已参与了国内多个重要的石墨矿项目，致力于通过实现绿色智能矿山采选以及大型尾矿库、高纯球形和负极材料设施建设，打造天然石墨负极新材料产业基地。

如何将战略性矿产资源进行有效的冶炼和利用，是促进新能源电池产业发展的另一关键问题。目前，中国恩菲形成了涵盖镍、钴、锂等新能源基础材料战略资源的冶炼及电池材料制备的综合业务体系，并推动和承担了相关领域的标准、规范编制工作，努力掌握行业话语权，促进行业的规范化、标准化、国际化。

在镍冶炼方面，中国恩菲凭借湿法、火法冶金技术，可进行镍矿资源的冶炼、精炼，并延伸到三元电池材料的制备，形成了镍矿在冶炼端的全流程处理能力。中国恩菲已全面掌握了硫化镍矿的处理能力，并且早在2003年就为国内企业探索境外红土镍矿资源开发提供支持，掌握了红土镍矿制备电池原料的工艺技术。此外，中国恩菲还是少有的同时具备传统电积镍、电解镍、电镀级镍盐及动力电池用镍盐、高镍前驱体等项目的设计及总承包能力的国际化工程公司。

在镍粗炼方面，中国恩菲掌握红土镍加压酸浸制备粗制氢氧化镍钴核心技术和装备，设计建成的中冶瑞木巴新湿法项目是具有世界影响力的红土镍矿加压酸浸稳定超产的项目。镍精炼方面，中国恩菲在湿法领域掌握高冰镍、氢氧化镍钴、硫化镍钴、镍豆、废电池粉等各种含镍物料的湿法处理工艺，可最大程度实现低消耗制备高纯镍钴基产品。中国恩菲设计建成的金川集团镍精炼厂及中冶瑞木巴新项目分别是国内传统镍精炼和镍基新能源电池新材料领域的典范。除了对产品精益求精，中国恩菲还对冶炼过程中的环保问题十分关注，目前已完全实现镍钴新能源湿法冶炼及材料制备领域的涉重污染物达标或零排放，彻底打破新能源产业链存在较大环保隐患的行业误区，促进了行业良性可持续发展。近年来，随着熔池熔炼技术的发展，中国恩菲还将熔池熔炼红土镍矿生产镍锍镍铁作为新的研究方向，致力于开发更加先进的技术，推动行业技术水平持续提升。

在钴冶炼方面，中国恩菲掌握水钴矿、含钴合金、粗制钴盐、含钴复杂硫化矿的湿法冶炼技术。含钴产品端，中国恩菲具备电池级硫酸钴、电池级碳酸钴、合金用小松比碳酸钴、羟基氧化钴、高电压及高振实电池级四氧化三钴、陶瓷级氧化钴的制备设计及总承包能力。在工程实践方面，中国恩菲设计并建成了世界规模最大、品种最齐全的钴新材料工厂。

在锂资源领域，中国恩菲全面布局锂云母提锂、锂辉石提锂、盐湖卤水提锂三种工艺的研发探索，构建了锂研发、工程化体系，其中在矿物提锂领域获得14项专利，多次获得省部级以上优秀工程咨询奖、优秀工程设计奖和科技进步奖。在产出质量最高的锂辉石提锂技术领域，中国恩菲承担了国内首个锂辉石提锂项目——新疆115厂(新疆锂盐厂前身）的设计工作，迈出了我国锂辉石提锂技术早期探索的重要一步。

虽然锂辉石提锂技术的产出质量最高，但由于锂精矿优质资源多集中在南美锂三角和澳洲，国内产能依赖进口，资源安全不确定性较大。成熟的盐湖在我国青海和西藏地区也有所分布，虽然目前盐湖提锂提纯难度较大，产量较低，但随着技术的发展，盐湖提锂有望成为我国锂资源开发的新趋势。目前，中国恩菲承担了中国首个盐湖提锂项目——西藏扎布耶锂资源开发工程以及白银扎布耶锂资源项目、中国首个当年建成当年达产达标项目——五矿盐湖一里坪盐湖1万吨碳酸锂EPC项目等重大工程，为我国盐湖提锂的发展作出了积极贡献。近年来，中国恩菲还打造了国内首个智能化锂盐示范工厂，积极探索以工业级碳酸锂或盐湖锂精矿为原料制取高纯碳酸锂、氢氧化锂、磷酸(二氢)锂、氟化锂，成为了中国高纯锂盐技术领先者。

新能源电池基础材料产业链不仅涉及矿产资源的开发提取，还要加快突破电池核心产品制备技术瓶颈，推动成果转化，同时充分考虑经济效益与环境保护的和谐，做好废旧电池回收，实现产业链的闭环。中国恩菲审时度势，坚持走好产业链发展的“最后一公里”，聚焦电池核心材料制备及废旧电池回收等领域的技术研发和工程实践，积极打造新能源领域“围绕创新链布局产业链”的链长。

三元正极材料是制备新能源动力电池的核心产品，一般是指镍盐、钴盐、锰盐三种成分进行不同比例调整组成的正极材料，用其制成的三元锂电池有能量密度高、续航里程长的优点。三元前驱体是生产三元正极材料最核心的上游产品，因此其工艺技术水平也是推动锂电池及其下游产业发展的主要因素。目前，国内企业大部分采用精制镍、钴、锰盐类原料的三元前驱体技术，成本较高，并未完全贯通冶炼及材料生产工序。

当前，中国恩菲已形成了以低成本精炼获得的溶液直接生产三元正极材料前驱体的短流程技术，可以实现产业链前端冶炼与后端材料制备的紧密结合。此外，中国恩菲还掌握前驱体制备全流程工艺及核心质量管控措施，具备高品质NCM、NCA前驱体的设计和总承包经验。在不懈的科学研究和工程实践中，中国恩菲不断熟悉国际顶流电池工厂对前驱体工厂的内控要求，针对大型前驱体制备领域的实际情况，打造了可进行稳态进料、粉料均质洗分、粉体输送的专利设备，形成了具有恩菲特色的自主核心专长技术，并成为国内少有的可以大规模生产三元正极材料前驱体的企业。中国恩菲设计并总承包的中冶新材料项目是新中国五矿实现千亿动力电池市场、打通“新动力(310328)板块”上下游的核心项目，也是中国五矿、中冶集团紧密围绕国家京津冀协同发展和新能源汽车发展的重大战略布局，全面整合自身镍、钴、锂等矿产资源优势和高端动力锂电池正极材料技术研发优势，全力打造的覆盖全产业链、千亿级新能源材料产业板块的奠基之作。项目投产运营后，成为国内已经投入运营的规模最大、装备水平最先进的三元前驱体项目及全球最大的高纯氧化钪研发、生产基地，荣获了包括中国建设工程鲁班奖在内的多项国家级、省部级大奖。

硅基复合材料因具有超高的比容量，是公认的新一代高比能量锂离子电池负极材料。硅基复合负极材料规模化制备技术成为当前新能源产业攻关的核心任务之一。中国恩菲依托子企业洛阳中硅高科技有限公司的硅基材料制备技术国家工程研究中心和博士后科研工作站以及国际领先的硅材料产业技术，以博士团队为核心，自主建成硅基粉体材料研发与产业孵化平台，形成了高性能硅基复合负极“材料-工艺-装备”一体化技术，助力新能源关键基础材料国家队建设。

废旧动力电池回收是新能源基础材料产业链的最后一个环节，也是对新能源产业所有相关有色金属品种进行回收利用、实现产业链闭环的重要一环。在该领域，中国恩菲可对照《国家新能源汽车动力蓄电池溯源信息管理系统暂行管理规定》，对废旧电池进行信息采集和分类储存，以及拆解、破碎、热处理及物理分选等工序，最后产生隔膜、桩头、铜箔、铝箔、外壳及电池粉料等产品，实现资源的二次利用。在电池破碎、热处理和物理分选过程中，中国恩菲可对上述工序产生的废气进行二次高温燃烧，确保有毒有害气体去除干净，二次燃烧尾气冷却后经除尘器、碱洗等环保设施处理，确保尾气符合《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996排放，真正做到资源回收过程的绿色化、环保化。截至目前，中国恩菲拥有废旧锂电池处理领域的7项授权专利，涉及废旧锂离子电池综合回收领域的各个方面，并在国内及东南亚、欧洲的十余个重大工程项目中，有效实现了科研成果的工程化应用。

中国恩菲还积极探索新能源产业链其他领域的回收技术，为行业的绿色可持续发展提供智力支持。在新能源产业，很多企业会产出大量副产物，对环境造成负面影响。针对这种情况，中国恩菲开发了湿法浸出渣的回转窑电炉回收技术和镍钴火法渣的加压浸出回收技术，并成功运用于国内多个新能源项目，实现了副产物的无害化、减量化处理及资源循环利用。

进入新时期，随着“绿水青山就是金山银山”理念的日益深入人性和科学技术的不断发展，新能源产业必将在未来全球能源结构中占据越来越重要的位置，而行业也必将面临更加激烈的竞争。在向“3060双碳目标”迈进的征程中，中国恩菲将继续依托自身的技术和工程优势，积极承担起时代赋予的使命责任，为我国新能源产业基础材料的发展作出更大贡献！