当全球电气化进程因镍矿污染陷入两难，德国马克斯普朗克学会永续材料研究所于2025年5月28日公布颠覆性成果：一套氢等离子体熔融还原法（HPSR），仅需2至4分钟即可将低品质镍矿转化为高纯度镍铁合金，二氧化碳排放骤降84%。这项登上《自然》期刊的研究，正为锂电池原料困局撕开裂口。
传统镍矿提炼需经煅烧、冶炼等多重耗能工序，低品质矿（占全球储量60%）因杂质多遭弃用。而新工艺在电弧炉内注入氩气与微量氢气，以数千摄氏度等离子体直接分解矿石芯片，单步骤产出镍含量44%、铁含量55%的合金。副产物炉渣可制成建筑砖块，全程零催化剂介入。
“传统镍生产只是转移污染，而非解决问题。”论文第一作者曼苏尔在实验室举起银灰色合金锭解释。团队实测显示，此法能源效率提升18%，若用绿电驱动更可实现近零碳排。更关键的是，所得合金可直接用于不锈钢制造，精炼后更能成为锂电池电极——这对204年全球600万吨镍需求缺口意义重大。
眼下，电动车与储能产业狂飙突进，低品质镍矿利用率提升将显着降低电池成本。研究团队证实，该技术同样适用于钴金属提炼，并计划年内推动工业级应用。随着亚利桑那州培训中心量产光刻人才，欧洲研究理事会资助的这项突破，正悄然改写全球原材料战争规则。
“我们在炉内重构了热力学。”项目负责人菲略教授指向电弧闪烁的反应设备。当红光穿透观察窗，翻滚的矿浆正以肉眼可见速度析出金属——四分钟后，一炉价值数万元人民币的高纯度镍铁即将诞生。
