新能源的“*后一公里”——生产环节的环保挑战

新能源汽车、储能电站的迅猛发展，带动了上游电池材料行业的爆发式增长。

然而，在锂盐（碳酸锂/氢氧化锂）、正极材料（磷酸铁锂/三元）、负极材料（人造石墨）的生产过程中，高温焙烧、烧结、石墨化等工序会产生大量含NOx、SO₂及粉尘的烟气。

如何在保障产能扩张的同时实现超低排放，已成为电池材料行业必须直面的“绿色大考”。

1. 行业痛点：三大环节，三重挑战

环节一：锂盐生产（碳酸锂/氢氧化锂）——高温焙烧，有价粉尘亟待回收

锂辉石精矿需要在1100-1200℃的高温下进行转化焙烧。

此过程产生的回转窑烟气具有高温、夹带有价粉尘（含锂）、含NOx及SOx的典型特征。

烟气经余热回收后温度降至150-250℃，其中的含锂粉尘具有极高的回收价值。

行业现状：目前主流采用“重力除尘+高温金属滤袋除尘+SCR脱硝+消石灰干法脱硫+布袋除尘”的组合工艺。该工艺存在氨逃逸、SCR催化剂危废处置、系统阻力大、除尘器冗余配置等痛点。

环节二：正极材料（磷酸铁锂/三元）——低温烧结，NOx治理是核心

磷酸铁锂采用高温固相法在辊道窑中烧结，烟气温度通常在140-220℃，主要污染物为NOx（来自天然气燃烧和铵盐分解）、SO₂和粉尘。

行业现状：多数企业仅配备布袋除尘和低氮燃烧器，脱硝能力不足。部分头部企业虽配套SCR，但面临氨逃逸超标、催化剂危废处理成本高、低温段SCR无法正常工作等困境。

环节三：负极材料（人造石墨）——超低温烟气，传统技术束手无策

石墨化炉烟气温度通常低于100℃，含有SO₂、NOx、沥青烟和大量粉尘。目前行业主要采用湿法脱硫处理SO₂，但NOx基本无有效治理手段。

行业痛点：温度太低，SCR完全无法工作。这是目前电池材料行业烟气治理的*技术空白。

2. 轩鼎方案：一套技术，打通全产业链

上海轩鼎集团依托钙基固定床干法脱硫脱硝一体化核心技术，结合无氨脱硝剂和广谱脱酸剂、脱硫剂等产品体系，为电池材料全产业链提供“除尘回收+固定床深度净化”的一站式解决方案。

2.1  固定床干法脱硫脱硝一体化特性：

固定床干法脱硫脱硝，一套固定床塔体，设置相应的脱硫剂料层，脱硝剂料层，各自独立；

可以根据实际硫化物、氮氧化物浓度情况分别对脱硫剂、脱硝剂进行装卸；

可以预留脱硫或者脱硝功能，后续需要的时候直接在相应的料层装填脱硫剂或者脱硝剂即可，无需进行改造；

B.1  在轴流式固定床反应器内部，干法脱硫剂、无氨催化剂自上往下沉降（定期），烟气自下往上流动，烟气流通方向与干法脱硫剂、无氨催化剂沉降方向相对。轴流式固定床反应器典型结构示意见图B.1。

B.2  在径流式固定床反应器内部，干法脱硫剂、无氨催化剂自上往下沉降（定期），烟气水平流动，烟气流通方向与干法脱硫剂、无氨催化剂沉降方向垂直。径流式固定床反应器典型结构示意见图B.2。

• 脱硫剂脱硝剂为柱状颗粒，在脱除酸性物质的同时，可以有效的实现抑尘除尘效果，因此无需配置除尘器；

• 固定床结构紧凑，占地小，可以根据现场实际空间进行调整和针对性设计布局，可以先做脱硫或者脱硝，在后续需要的时候相应的装填药剂即可，无需进行改造，不影响生产；

• 平时免维护，只需要在半年或者一定时间进行装卸料操作即可；

2.2  固定床干法脱硫脱硝一体化与其他工艺路线的比较：

• 固定床脱硫与小苏打/钙基超细粉干法脱硫比较：

小苏打/钙基超细粉方式，在除尘器前管道/脱硫塔（内设文丘里管）喷射粉状脱硫剂，脱硫副产物与除尘灰掺混，无法实现高价值除尘灰回收，如果实现回收，就需要设置两套除尘器，资源浪费，且投资和运行成本较高；输粉、输灰系统极易堵塞；

固定床方式，可以直接设置在除尘器后，除尘器实现高价值除尘灰回收，固定床实现脱硫脱硝除尘一体化功能；

• 固定床脱硫与湿法脱硫比较：

固定床脱硫无需用水用气，不新增污染物排放，占地小，无需检修维护，不新增岗位工人；

湿法脱硫设备设施繁琐，检修维护复杂，需要增设岗位工人，新增污水排放，系统设备设施腐蚀严重，白羽问题无法解决，易存在假性颗粒物超标问题；

• 固定床脱硝与SCR脱硝比较

固定床脱硝无需使用氨水，根本上杜绝了氨逃逸问题，相应的实现了减碳的目标（详见碳足迹比较）；副产物为固废，对烟气温度要求较低，运行成本较低；

SCR脱硝碳排放量大，氨水本身是危化品，储存运输安全要求高，副产物为危废，氨逃逸问题无法彻底解决；

2.3  尤其是无氨脱硝方式对以往常规SCR脱硝方式的替代：

✅ 《生态环境法典》（2026.8.15施行）第189条：将氨纳入大气污染物协同控制体系；

✅ 《工业企业温室气体排放核算和报告通则》（GB/T 32150-2025）：七种温室气体核算范围包括N₂O；

✅ 无氨脱硝碳减排逻辑

• 传统SCR/SNCR脱硝工艺使用氨水或尿素作为还原剂，其上游合成氨过程属于高耗能、高碳排放的工业过程。

• 同时，过量喷氨导致的氨逃逸在大气中会部分转化为氧化亚氮（N₂O），其全球变暖潜势（GWP）是CO₂的265–298倍。

  以上排放均在碳足迹核算范围内。

• 此外，SCR工艺还涉及废催化剂的危废处置、烟气再热升温以及系统阻力增大导致的电耗增加，这些环节同样属于碳足迹的组成部分。

• 上海轩鼎无氨脱硝技术从源头不使用任何含氨物质，不仅完全规避了合成氨生产的碳排放，也杜绝了N₂O的二次生成风险，同时无需催化剂、无需烟气再热、系统阻力低，大幅降低了危废处置、燃料消耗和电力间接排放，是实现脱硝工序 “真低碳、真绿色” 的核心技术路径。

• 无氨脱硝 = 避免合成氨碳排 + 杜绝N₂O生成 + 无需危废处置 + 节省燃料电耗

碳减排逻辑对比——传统SCR脱硝与无氨脱硝的碳足迹差异

2.4  工艺路线（三段式）

*段：余热回收——将1100-1200℃的高温烟气降至150-250℃，回收热量用于生产。

第二段：高效除尘——采用高温金属滤袋除尘器，回收含锂、含镍钴锰等有价粉尘，除尘效率可达99.9%以上。回收的粉尘可直接返回生产工序，实现资源化利用。

第三段：钙基固定床——除尘后的洁净烟气进入固定床反应器，完成脱硫、脱硝、脱酸的一体化深度净化。

不同工艺路线综合比较（表格形式）

2.5  钙基固定床干法脱硫脱硝一体化的优点

• 一次性投资较低；

• 运行成本较低；钙基固定床干法整体阻力损失较小，因此动力消耗即电耗较低，且无需进行升温（无氨脱硝升温幅度低），不必使用（减少使用）燃料介质；

• 占地面积小，尤其适用于现场空间较小，且不规则区域；

• 钙基固定床干法（脱硫）产生的硫酸钙为固废，我司可进行回收；

• 钙基固定床干法（脱硝）产生的硝酸钙为固废，我司可进行回收；

• 钙基固定床干法系统几乎免维护，无需新设岗位工人，检修维护方便简单；

更为值得关注的是：

• 钙基固定床可以同时实现脱硫和脱硝的功能，对于需要分期建设的，可以预留后期塔内装填脱硫剂或者脱硝剂的空间，后期需要增加脱硫或者脱硝功能时，无需改造无需停炉无需增加新设备设施，仅在线填装脱硫剂或者脱硝剂即可；

• 钙基固定床所有副产物均为固废，相较于小苏打脱硫的钠盐、SCR脱硝的催化剂危废，更加易于处理，而且我司可以负责回收，解决客户的后顾之忧；

• 特别是无氨脱硝方式，作为钙基固定床干法脱硫脱硝一体化的组成部分，无氨脱硝彻底实现了无氨化，解决了氨水作为危险品运输、储存、输送的繁琐和风险点；

• 不使用氨水，则彻底解决了氨逃逸问题；

• 解决了脱硝催化剂危废难于处理或者处理成本高，SCR脱硝对温度要求较高，导致运行成本居高不下的问题；

• 符合环保政策要求，从根本上降低碳排放；

2.6  政策东风：标准趋严，时不我待

《生态环境法典》（2026年8月15日施行）第189条：将氨纳入大气污染物协同控制体系；

《无机化学工业污染物排放标准》（GB 31573-2015）：电池材料行业强制执行标准；

氨逃逸限值8mg/m³：传统SCR工艺面临巨大合规压力；

在标准日益严格的背景下，无氨脱硝已从“加分项”变为“必选项”。

2.7  上海轩鼎集团

上海轩鼎冶金科技集团有限公司（南京轩鼎、鞍山轩鼎），与江西轩鼎（生产加工基地）的结合，形成了以工程项目和工程技术总承包，环保材料研发、生产、加工，核心设备和部件装备制造，三位一体的综合型集团公司；

实现了在多行业领域，环保治理、大气污染物治理、脱硫脱硝类项目的全流程服务，即工程技术+工程项目总承包+核心设备制造+核心环保材料生产供货+副产物回收+运维维保全流程服务；

钙基固定床干法脱硫脱硝一体化技术已入选工信部、生态环境部《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2023年版）》；

上海轩鼎集团参与编制了JB/T 15511-2026《固定床脱硫脱硝一体化装置》等行业标准。

公司拥有覆盖50+座各类工业炉窑、1万+工况数据点的烟气数据库，可为电池材料行业客户提供从工艺设计到材料供应的全流程定制化服务。

结语

从锂辉石焙烧到正极材料烧结，从负极石墨化到电池回收，上海轩鼎集团以钙基固定床技术为核心，为新能源电池材料全产业链提供资源回收+超低排放的绿色解决方案。

让每一块电池的诞生，都经得起绿色的检验。