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磷酸鐵鋰

磷酸鐵鋰電極材料主要用于各種鋰離子電池。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬,M為CoFe兩者之組合:LiFeCOPO4)的橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后, 1997年美國德克薩斯州立大學(xué)John. B. Goodenough等研究群,也接著報(bào)導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性,美國與日本不約而同地發(fā)表橄欖石結(jié)構(gòu)(LiMPO4), 使得該材料受到了極大的重視,并引起廣泛的研究和迅速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料,尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料來源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染。

  1、功能用途

  磷酸鐵鋰的應(yīng)用領(lǐng)域主要有:

 ?、?儲能設(shè)備

  太陽能、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之儲能設(shè)備,不斷電系統(tǒng)UPS,配合太陽能電池使用作為儲能設(shè)備(比亞迪已經(jīng)在生產(chǎn)此類電池);

  ⑵ 電動(dòng)工具類

  高功率電動(dòng)工具(無線),電鉆、除草機(jī)等;

 ?、?輕型電動(dòng)車輛

  電動(dòng)機(jī)車, 電動(dòng)自行車, 休閑車, 高爾夫球車, 電動(dòng)推高機(jī), 清潔車,混合動(dòng)力汽車(HEV),近期2-3年的目標(biāo);

  ⑷ 小型設(shè)備

  醫(yī)療設(shè)備:電動(dòng)輪椅車,電動(dòng)代步車),玩具(遙控電動(dòng)飛機(jī),車,船);

  ⑸ 其它小型電器

  礦燈, 植入性的醫(yī)療器械(磷酸鐵鋰無毒性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求) , 替代鉛酸,鎳氫,鎳鎘,鋰鈷,鋰錳類電池在小型電器上的應(yīng)用。

  (6)移動(dòng)電源

  德國新能源公司Deboch經(jīng)過長期研究,成功研發(fā)和量產(chǎn)了復(fù)合納米材料的磷酸鐵鋰電池,提高了單位容量比,克服了磷酸鐵鋰單位體積過大,不適用于數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域的難題。現(xiàn)在單節(jié)32650(直徑32mm,長度65mm)規(guī)格電池,容量突破6000mAh,通過兩節(jié)搭配,就能達(dá)到12000mAh。移動(dòng)電源能量高達(dá)38.4Wh,足以給5.3Wh(1432mAh)的iPhone4S充電近6次,適合長途戶外旅行的用戶。

  2、性能

  高能量密度

  其理論比容量為170mAh/g,產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過140 mAh/g(0.2C,25°C);

  安全性

  是目前最安全的鋰離子電池正極材料; 不含任何對人體有害的重金屬元素;

  壽命長

  在100%DOD條件下,可以充放電2000次以上;(原因:磷酸鐵鋰晶格穩(wěn)定性好,鋰離子的嵌入和脫出對晶格的影響不大,故而具有良好的可逆性。存在的不足是電極離子傳導(dǎo)率差,不適宜大電流的充放電,在應(yīng)用方面受阻。解決方法:在電極表面包覆導(dǎo)電材料、摻雜進(jìn)行電極改性。)

  磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關(guān),使用溫度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均產(chǎn)生極大不良隱患。尤其在中國北方電動(dòng)汽車上使用,在秋冬季磷酸鐵鋰電池?zé)o法正常供電或供電電源過低,需調(diào)節(jié)其工作環(huán)境溫度保持其性能。目前,國內(nèi)解決磷酸鐵鋰電池恒溫工作環(huán)境需考慮空間限制問題,較普遍的解決方案是使用氣凝膠氈作為保溫層。

  充電性能

  磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池,可以使用大倍率充電,最快可在1小時(shí)內(nèi)將電池充滿。

  具體的物理參數(shù):

  松裝密度:0.7g/cm

  振實(shí)密度:1.2g/cm

  中位徑:2-6um

  比表面積<30m/g

  涂片參數(shù):

  LiFePo4:C:PVDF=90:3:7

  極片壓實(shí)密度:2.1-2.4g/cm

  電化性能:

  克容量>155mAh/g 測試條件:半電池,0.2C,電壓4.0-2.0V

  循環(huán)次數(shù):2000次

  國內(nèi)國際磷酸鐵鋰材料生產(chǎn)商:

  國內(nèi):天津巴莫 杭州金馬能源云南匯龍 天津斯特蘭 北大先行 湖南瑞翔 鐵虎能源 臺灣長圓 臺灣立凱 鄭州朗泰 杭州賽恩斯 江西金鋰科技 等

  國際:加拿大Phostech、美國Valence、美國A123、日本sony。其中A123規(guī)模最大且得到美國政府的大力支持,現(xiàn)已破產(chǎn)。

  3、新穎性

  磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點(diǎn)是放電容量大,價(jià)格低廉,無毒性,不造成環(huán)境污染。世界各國正競相實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

  但是其振實(shí)密度低,影響電容量。

  目前主要的生產(chǎn)方法為高溫固相合成法,產(chǎn)品指標(biāo)比較穩(wěn)定。

  鋰離子電池的性能主要取決于正負(fù)極材料,磷酸鐵鋰作為鋰離子電池的正極材料是近幾年才出現(xiàn)的事,國內(nèi)開發(fā)出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的,這些也正是動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。1C充放循環(huán)壽命達(dá)2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒,穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯(lián)使用。以滿足電動(dòng)車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價(jià)格便宜,壽命長等優(yōu)點(diǎn),是新一代鋰離子電池的理想正極材料。

  本項(xiàng)目屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料的開發(fā),是國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。

  目前鋰離子電池還是以小容量、低功率電池為主,中大容量、中高功率的鋰離子電池尚開始試水大規(guī)模生產(chǎn),使得鋰離子電池逐步在中大容量UPS、中大型儲能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車中得到廣泛應(yīng)用。

  4、重要部分

  迄今研究最多的正極材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及以上三種材料的衍生物,如LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 等。

  LiCoO2 是唯一大規(guī)模商品化的正極材料,目前90%以上的商品化鋰離子電池采用LiCoO2 作為正極材料。LiCoO2 的研究比較成熟,綜合性能優(yōu)良,但價(jià)格昂貴,容量較低,存在一定的安全性問題。

  LiNiO2 成本較低,容量較高,但制備困難,材料性能的一致性和重現(xiàn)性差,存在較為嚴(yán)重的安全問題。LiNi0.8Co0.2O2 可看成LiNiO2 和LiCoO2的固溶體,兼有LiNiO2 和LiCoO2 的優(yōu)點(diǎn),一度被人們認(rèn)為是最有可能取代LiCoO2 的新型正極材料,但仍存在合成條件較為苛刻(需要氧氣氣氛)、安全性較差等缺點(diǎn),綜合性能有待改進(jìn);同時(shí)由于含較多昂貴的Co,成本也較高。

  尖晶石LiMn2O4 成本低,安全性好,但循環(huán)性能尤其是高溫循環(huán)性能差,在電解液中有一定的溶解性,儲存性能差。

  新型的三元復(fù)合氧化物鎳鈷錳酸鋰(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等材料的各自優(yōu)點(diǎn):成本與LiNi0.8Co0.2O2 相當(dāng),可逆容量大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,安全性較好,介于LiNi0.8Co0.2O2 和LiMn2O4 之間,循環(huán)性能好,合成容易;但由于含較多昂貴的Co,成本也較高。對中大容量、中高功率的鋰離子電池來說,正極材料的成本、高溫性能、安全性十分重要。

  上述LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正極材料尚不能滿足要求。因此,研究開發(fā)能用于中大容量、中高功率的鋰離子電池的新型正極材料成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。

  正交橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4 正極材料已逐漸成為國內(nèi)外新的研究熱點(diǎn)。初步研究表明,該新型正極材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正極材料的各自優(yōu)點(diǎn):不含貴重元素,原料廉價(jià),資源極大豐富;工作電壓適中(3.4V);平臺特性好,電壓極平穩(wěn)(可與穩(wěn)壓電源媲美);理論容量大(170mAh/g);結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,安全性能極佳(O 與P 以強(qiáng)共價(jià)鍵牢固結(jié)合,使材料很難析氧分解);高溫性能和熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于已知的其它正極材料;循環(huán)性能好;充電時(shí)體積縮小,與碳負(fù)極材料配合時(shí)的體積效應(yīng)好;與大多數(shù)電解液系統(tǒng)兼容性好,儲存性能好;無毒,為真正的綠色材料。

  與LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正極材料相比,LiFePO4 正極材料在成本、高溫性能、安全性方面具有突出的優(yōu)勢,可望成為中大容量、中高功率鋰離子電池首選的正極材料。

  該材料的產(chǎn)業(yè)化和普及應(yīng)用對降低鋰離子電池成本,提高電池安全性,擴(kuò)大鋰離子電池產(chǎn)業(yè),促進(jìn)鋰離子電池大型化、高功率化具有十分重大的意義,將使鋰離子電池在中大容量UPS、中大型儲能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車中的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。

  5、缺點(diǎn)

  然而,磷酸鐵鋰堆積密度低的缺點(diǎn)一直受到人們的忽視和回避,尚未得到解決,阻礙了材料的實(shí)際應(yīng)用。鈷酸鋰的理論密度為5.1g/cm3,商品鈷酸鋰的振實(shí)密度一般為2.0-2.4g/cm3;而磷酸鐵鋰的理論密度僅為3.6g/cm3,本身就比鈷酸鋰要低得多。

  為提高導(dǎo)電性,人們摻入導(dǎo)電碳材料,又顯著降低了材料的堆積密度,使得一般摻碳磷酸鐵鋰的振實(shí)密度只有1.0-1.2g/cm3。如此低的堆積密度使得磷酸鐵鋰的體積比容量比鈷酸鋰低很多,制成的電池體積將十分龐大,不僅毫無優(yōu)勢可言,而且很難應(yīng)用于實(shí)際。

  因此,提高磷酸鐵鋰的堆積密度和體積比容量對磷酸鐵鋰的實(shí)用化具有決定意義。粉體材料的顆粒形貌、粒徑及其分布直接影響材料的堆積密度。

  舉例來說,Ni(OH)2 是用于鎳氫電池和鎳鎘電池的正極材料。以前,人們采用片狀的Ni(OH)2,其振實(shí)密度只有1.5-1.6g/cm3;目前采用的球形Ni(OH)2 的振實(shí)密度可達(dá)2.2-2.3g/cm3;球形Ni(OH)2 已基本上取代了片狀的Ni(OH)2,顯著提高了鎳氫電池和鎳鎘電池的能量密度。

  本實(shí)驗(yàn)室借鑒高密度球形Ni(OH)2 的研究成果,開發(fā)成功了鋰離子電池高密度球形系列正極材料,包括LiCoO2 、LiMn2O4 LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 等。

  其中LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2 的振實(shí)密度已可達(dá)到2.9g/cm3,遠(yuǎn)高于商品化的同類材料。研究和實(shí)際應(yīng)用表明,球形產(chǎn)品不僅具有堆積密度高、體積比容量大等突出優(yōu)點(diǎn),而且還具有優(yōu)異的流動(dòng)性、分散性和可加工性能,十分有利于制作正極材料漿料和電極片的涂覆,提高電極片品質(zhì);此外,相對于無規(guī)則的顆粒,規(guī)則的球形顆粒表面比較容易包覆完整、均勻、牢固的修飾層,因此球形產(chǎn)品更有希望通過表面修飾進(jìn)一步改善綜合性能。

  在此基礎(chǔ)上,我們提出:球形化是鋰離子電池正極材料的發(fā)展方向。目前國內(nèi)外報(bào)導(dǎo)的LiFePO4 正極材料都是由無規(guī)則的顆粒組成的,粉體材料的堆積密度和能量密度較低。因此,本項(xiàng)目致力于LiFePO4 材料顆粒的球形化,通過顆粒的球形化來提高材料的堆積密度和體積比容量;在此基礎(chǔ)上,發(fā)揮球形材料易于表面包覆的優(yōu)勢,進(jìn)一步通過球形顆粒的表面修飾提高材料的綜合性能;在對LiFePO4 材料顆粒的球形化和表面修飾的過程中,充分借鑒、吸收、利用人們在提高磷酸鐵鋰的電導(dǎo)率方面已取得的優(yōu)秀成果;最終制備出球形、高堆積密度、高體積比容量、高導(dǎo)電性的LiFePO4 正極材料,使之能應(yīng)用于中大容量、中高功率的鋰離子電池,促進(jìn)該材料的產(chǎn)業(yè)化。

  目前,本研究室采用二價(jià)鐵鹽或三價(jià)鐵鹽、磷酸或磷酸鹽、氨水為原料,通過控制結(jié)晶技術(shù)合成高密度球形磷酸鐵前驅(qū)體,再與鋰源、碳源共混熱處理,通過碳熱還原法合成摻碳的高密度球形磷酸鐵鋰。該磷酸鐵鋰粉體材料由單分散球形顆粒組成、粒徑5-10μm、堆積密度大(振實(shí)密度可達(dá)1.6-1.8g/cm3)、流動(dòng)性好、可加工性能好,可逆容量140mAh/g。

       6、產(chǎn)業(yè)技術(shù)

        目前各國都把電池產(chǎn)業(yè)擺在國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要位置,配套資金和各種政策面支持的力度很大,電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池已成為市場和研發(fā)的熱點(diǎn)。目前研究的主要正極材料包括錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、鎳鈷錳(NCM)。

  磷酸鐵鋰電池是一種推廣價(jià)值極高的新型鋰電池,是電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的核心產(chǎn)品之一。相比其他動(dòng)力電池有無可比擬的優(yōu)勢。目前磷酸鐵鋰產(chǎn)品正處于產(chǎn)業(yè)的萌芽階段,產(chǎn)品未來市場巨大,作為一個(gè)新興的、具有戰(zhàn)略投資價(jià)值的產(chǎn)業(yè),值得產(chǎn)業(yè)資本或風(fēng)險(xiǎn)資本去關(guān)注和投資。

  7、制備方法

  固相合成法

  1.1高溫固相反應(yīng)法:現(xiàn)在最常用,也是最成熟的合成方法.采用的氮?dú)獗Wo(hù)的推板爐,網(wǎng)帶爐,回轉(zhuǎn)爐燒結(jié)。

  1.2碳熱還原法(CTR):合成方法簡單,易于操作,原材料價(jià)格低.適合大規(guī)模生產(chǎn).

  1.3微波合成法:合成時(shí)間短,能耗低,適合實(shí)驗(yàn)室的研究.

  1.4機(jī)械合金化法

  液相合成法

  2.1液相共沉淀法

  2.2溶膠-凝膠法

  2.3水熱合成法

  其它合成方法

  放電等離子燒結(jié)技術(shù),噴霧熱分解技術(shù)和脈沖激光沉積技術(shù)也于用于磷酸鐵鋰的合成.

  8、用途

  主要用于制造手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池作正極材料。

  鋰離子電池作正極材料:涂碳鋁箔在鋰電池應(yīng)用中的優(yōu)勢

  1.抑制電池極化,減少熱效應(yīng),提高倍率性能;

  2.降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅;

  3.提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;

  4.提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;

  5.保護(hù)集流體不被電解液腐蝕;

  6.改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。

  導(dǎo)電涂層

  利用功能涂層對電池導(dǎo)電基材進(jìn)行表面處理是一項(xiàng)突破性的技術(shù)創(chuàng)新,覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導(dǎo)電石墨和碳包覆粒,均勻、細(xì)膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能,收集活性物質(zhì)的微電流,從而可以大幅度降低正/負(fù)極材料和集流之間的接觸電阻,并能提高兩者之間的附著能力,可減少粘結(jié)劑的使用量,進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。

  涂層分水性(水劑體系)和油性(有機(jī)溶劑體系)兩種類型。

  涂碳鋁箔/銅箔的性能優(yōu)勢

  1.顯著提高電池組使用一致性,大幅降低電池組成本。如:

  &middot; 明顯降低電芯動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅 ;

  · 提高電池組的壓差一致性 ;

  · 延長電池組壽命 ;

  · 大幅降低電池組成本。

  2.提高活性材料和集流體的粘接附著力,降低極片制造成本。如:

  · 改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力;

  · 改善納米級或亞微米級的正極材料和集電極的附著力;

  · 改善鈦酸鋰或其他高容量負(fù)極材料和集電極的附著力;

  ·提高極片制成合格率,降低極片制造成本。

  涂碳鋁箔與光箔的電池極片粘附力測試圖

  使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來10gf提高到60gf(用3M膠帶或百格刀法),粘附力顯著提高。

  3.減小極化,提高倍率和克容量,提升電池性能。如:

  · 部分降低活性材料中粘接劑的比例,提高克容量;

  · 改善活性物質(zhì)和集流體之間的電接觸;

  · 減少極化,提高功率性能。

  不同鋁箔的電池倍率性能圖

  其中C-AL為涂碳鋁箔,E-AL為蝕刻鋁箔,U-AL為光鋁箔

  4.保護(hù)集流體,延長電池使用壽命。如:

  · 防止集流極腐蝕、氧化;

  · 提高集流極表面張力,增強(qiáng)集流極的易涂覆性能;

  · 可替代成本較高的蝕刻箔或用更薄的箔材替代原有的標(biāo)準(zhǔn)箔材。

  不同鋁箔的電池循環(huán)曲線圖(200周)

  其中(1)為光鋁箔,(2)為蝕刻鋁箔,(3)為涂碳鋁箔

  9、材料缺點(diǎn)

  1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用,這是一個(gè)主要的問題。但是,這個(gè)問題目前已經(jīng)可以得到完美的解決:就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰材料在生產(chǎn)過程中已經(jīng)添加了導(dǎo)電劑,不需要制作電池時(shí)添加。實(shí)際上材料應(yīng)該為:LiFePO4/C,這樣一個(gè)復(fù)合材料。

  2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5g/ml,低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢。即使它的成本低,安全性能好,穩(wěn)定性好,循環(huán)次數(shù)高,但如果體積太大,也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會(huì)突出。因此,磷酸鐵鋰主要是用來制作動(dòng)力電池。

  磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品現(xiàn)狀分析

  目前各國都把電池產(chǎn)業(yè)擺在國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要位置,配套資金和各種政策面支持的力度很大,電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池已成為市場和研發(fā)的熱點(diǎn)。目前研究的主要正極材料包括錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP) 、鎳鈷錳(NCM)。[2]  鋰離子動(dòng)力電池正極材料現(xiàn)狀

  磷酸鐵鋰電池是一種推廣價(jià)值極高的新型鋰電池,是電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的核心產(chǎn)品之一。相比其他動(dòng)力電池有無可比擬的優(yōu)勢。目前磷酸鐵鋰產(chǎn)品正處于產(chǎn)業(yè)的萌芽階段,產(chǎn)品未來市場巨大,作為一個(gè)新興的、具有戰(zhàn)略投資價(jià)值的產(chǎn)業(yè),值得產(chǎn)業(yè)資本或風(fēng)險(xiǎn)資本去關(guān)注和投資。

  10、發(fā)展前景

  中國節(jié)能減排政策

  隨著哥本哈根會(huì)議的結(jié)束, “減排、低碳”成為了當(dāng)前的熱點(diǎn)詞匯。中國政府在會(huì)上做出了一個(gè)明確的減排目標(biāo):

  2020年單位GDP碳排放(碳排放強(qiáng)度)將比2005年減少40%~45%,這是中國節(jié)能減排政策從能源強(qiáng)度轉(zhuǎn)到碳排放強(qiáng)度的一個(gè)質(zhì)變。從長期來看,中國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是必然的選擇。在此大的背景下相當(dāng)一部分行業(yè)為了保持相對平穩(wěn)的經(jīng)濟(jì)增長,必然要尋求減排技術(shù)上的重大突破。因此未來中國新能源領(lǐng)域需要技術(shù)上取得突破性的進(jìn)展才能完成2020年的減排指標(biāo)。

  對于一些發(fā)達(dá)國家來說, 由于他們的能源結(jié)構(gòu)相對“清潔”,低碳與節(jié)能關(guān)聯(lián)比較密切。基于中國目前所處的城市化與工業(yè)化共同推進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,其能源需求具有明顯的剛性特征,即與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展同步增長的高能源電力需求。對于中國以煤為主的能源結(jié)構(gòu),降低單位GDP碳強(qiáng)度很大程度上就是通過增加清潔能源,減少單位GDP煤炭消費(fèi)量,這就需要改變當(dāng)前國內(nèi)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu),發(fā)展新能源結(jié)構(gòu)。

  因此,隨著低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)、清潔能源技術(shù)等新技術(shù)的推廣與應(yīng)用,GDP的增加將不完全與碳排放成比例, 同時(shí)為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)中國減排目標(biāo)提供有力支撐。

  產(chǎn)業(yè)“八大優(yōu)勢”

  第一符合國家政策導(dǎo)向

  磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策的導(dǎo)向,各國都把儲能電池和動(dòng)力電池的發(fā)展放在國家戰(zhàn)略層面高度,配套資金和政策支持的力度很大, 中國在這方面也十分支持,過去關(guān)注鎳氫電池,現(xiàn)在則把目光更多的集中到磷酸鐵鋰電池上。

  第二代表未來電池發(fā)展方向

  磷酸鐵鋰電池作為一種實(shí)用新型鋰電池,代表了電池未來發(fā)展的方向。它是迄今為止發(fā)明的最理想的動(dòng)力電池。盡管目前存在技術(shù)和價(jià)格上的一些缺陷,但畢竟已經(jīng)走向商業(yè)化的道路。業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為,磷酸鐵鋰技術(shù)不會(huì)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙(已有A123、Valence、Phostech成熟技術(shù)的先例),而價(jià)格也會(huì)隨著產(chǎn)能的擴(kuò)張而大幅降低,未來甚至?xí)蔀樽盍畠r(jià)的動(dòng)力電池。

  第三超大市場容量

  磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的市場蛋糕大的超乎想象,據(jù)相關(guān)材料分析,其中正極材料全球有幾百億的市場容量,而電池更是有超過5000千億的市場容量。

  第四穩(wěn)定快速發(fā)展

  根據(jù)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律,無論是材料,還是電池,基本呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢,能夠抗周期性和國家宏觀調(diào)控的影響。而作為新型的材料和電池—— 磷酸鐵鋰,隨著存量市場的開發(fā)和增量市場的滲透,其增長速度明顯快于電池行業(yè)整體發(fā)展速度。

  第五應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

  磷酸鐵鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域主要有:

 ?、?儲能設(shè)備

  太陽能、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之儲能設(shè)備;不斷電系統(tǒng)UPS;配合太陽能電池使用作為儲能設(shè)備(比亞迪已經(jīng)在生產(chǎn)此類電池);

 ?、?電動(dòng)工具類

  高功率電動(dòng)工具(無線); 電鉆、除草機(jī)等;

 ?、?輕型電動(dòng)車輛

  電動(dòng)機(jī)車、電動(dòng)自行車、休閑車、高爾夫球車、油電混合車、電動(dòng)輪椅、電動(dòng)推高機(jī)、清潔車;混合動(dòng)力汽車(HEV)、國內(nèi)近2—3年的發(fā)展目標(biāo);

  ⑷ 小型設(shè)備

  醫(yī)療設(shè)備:電動(dòng)病、電動(dòng)輪椅、電動(dòng)代步車、制氧呼吸器;玩具(遙控電動(dòng)飛機(jī)、車、船);

  ⑸ 其它小型電器

  礦燈;植入性的醫(yī)療器械(磷酸鐵鋰無毒性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求);

 ?、受娛潞秃教祛I(lǐng)域

  如UPS、通訊設(shè)備、遙測系統(tǒng)、無人偵察機(jī)等運(yùn)軍事儲能設(shè)備;在軍事和航天領(lǐng)域也是一種最佳的動(dòng)力電池。

  第六產(chǎn)業(yè)利潤豐厚

  磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)利潤率非常之高,正極材料的毛利在70%以上,而電芯的毛利也有50%以上。而且由于未來強(qiáng)大市場的支撐,行業(yè)將在很長一段時(shí)間內(nèi)(初步推測是5年)維持較高的利潤率。

  第七有一定的技術(shù)壁壘

  磷酸鐵鋰行業(yè)有一定的門檻,不是誰來做就會(huì)做成功的,尤其是材料領(lǐng)域,技術(shù)壁壘很高,可以避免太多的競爭。作為新進(jìn)入這個(gè)產(chǎn)業(yè)的企業(yè),選擇做材料肯定要比做電池更為明智,因?yàn)楝F(xiàn)有的一些鋰電池廠商很多,尤其是大廠的地位很難撼動(dòng),他們切入到磷酸鐵鋰電池更具優(yōu)勢。

  第八不受制于國外市場

  磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)不會(huì)過分依賴國外市場,原料和設(shè)備也不會(huì)受制于國外企業(yè), 國內(nèi)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈相對是比較成熟的。同時(shí)國內(nèi)外對于磷酸鐵鋰的研究和產(chǎn)業(yè)化的起步差別不大,幾乎處于同一起跑線。這跟太陽能電池行業(yè)有很大差別,太陽能電池所需多晶硅原料(指過去)和終端應(yīng)用市場兩頭在外,受國外政策和市場變化影響很大,這些問題在此次金融危機(jī)中已經(jīng)顯現(xiàn)。

  綜上所述, 國內(nèi)磷酸鐵鋰具有廣闊的市場空間,同時(shí)對于鋰離子電池的快速發(fā)展是一次難得的機(jī)遇。雖然發(fā)展中仍存在諸多問題,但是相信不久的將來,通過各企業(yè)的共同努力,一定能促進(jìn)中國電池行業(yè)的長足發(fā)展。


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