鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1858次 | 2018年04月17日
限制高能量密度補(bǔ)貼 磷酸鐵鋰如何能打破僵局
2018年4月12－13日，在“2018（第三屆）鎳鈷鋰產(chǎn)業(yè)鏈峰會”上，青海泰豐先行鋰能科技有限公司銷售總監(jiān)李梁闡述了高能量密度補(bǔ)貼限制下的磷酸鐵鋰如何破局，并表示，新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，將給包括磷酸鐵鋰在內(nèi)的所有相關(guān)材料帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇。
2017年中國EV（電動汽車）市場表現(xiàn)：
2017年我國新能源汽車生產(chǎn)約81．1萬輛，銷售77．7萬輛。動力電池裝機(jī)總電量約36．24GWh，同比增長29％。
2017年新能源分類裝配電（Gwh）情況
中國電動汽車銷量及電池裝配量趨勢
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
李梁表示，新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，將給包括磷酸鐵鋰在內(nèi)的所有相關(guān)材料帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇，中國動力汽車將拉動正極材料的需求快速增長。
正極材料需求量趨勢
會上，李梁還對磷酸鐵鋰進(jìn)行了科普。
何為磷酸鐵鋰？
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
1997年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鐵鋰（LiFePO4），簡稱LFP，比傳統(tǒng)的正極材料更具安全性，尤其耐高溫，耐過充電性能遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)鋰離子電池材料。因此已成為當(dāng)前主流的動力鋰電池的正極材料。
充電時，鋰離子從FeO6層面間遷移出來，經(jīng)過電解液進(jìn)入負(fù)極，發(fā)生Fe2＋→Fe3＋的氧化反應(yīng)，為保持電荷平衡，電子從外電路到達(dá)負(fù)極。放電時則發(fā)生還原反應(yīng)，與上述過程相反。即：
充電時：LiFePO4－xLi＋－xe―→xFePO4＋（1x）LiFePO4
放電時：FePO4＋xLi＋＋xe―→xLiFePO4＋（1－x）FePO4
磷酸鐵鋰的制備產(chǎn)業(yè)發(fā)展：
自20世紀(jì)90年代末，橄欖石型磷酸鐵鋰材料的研究獲得全球范圍內(nèi)廣泛的重視。其合成方法有多種，包括共沉淀法，固相合成法，水熱溶劑法等，固相合成法目前最為普遍。
通過近20年的發(fā)展，尤其是2012年以來，伴隨中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速拉動，截止2017年全球范圍內(nèi)已經(jīng)形成了近10萬噸的磷酸鐵鋰的產(chǎn)能。然而更多的挑戰(zhàn)在與跟上終端越來越苛刻的要求，對磷酸鐵鋰特性優(yōu)勢的更高追求和對其缺陷的彌補(bǔ)成為兩個主要方向，需要對材料進(jìn)行不斷的改進(jìn)。
磷酸鐵鋰的改進(jìn)方向：
LiFePO4雖然具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全，無污染且價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但李梁表示還是存在著鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)小，電子導(dǎo)電率低等缺點(diǎn)，導(dǎo)致其室溫下的循環(huán)性能以及高倍充放電性能不是很好。針對LiFePO4材料導(dǎo)電性差的特點(diǎn)，目前業(yè)界主要從以下幾個方面的措施來改善：
國家補(bǔ)貼政策的導(dǎo)向：
中國新能源汽車補(bǔ)貼政策，長期對技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)方向做指引。通過對比2018年最新的新能源客車的比較如下：
單純考慮LFP在新能源客車上的使用，可以看出：
1、材料成本必須大幅下降，這是挑戰(zhàn)也是未來發(fā)展的新機(jī)遇；
2、材料的能量密度需要提升，系統(tǒng)達(dá)到115Wh／Kg才能拿到補(bǔ)貼；
3、結(jié)合乘用車補(bǔ)貼政策，短期內(nèi)可以考慮能量密度120Wh／Kg檔的使用LFP材料代替三元素；
磷酸鐵鋰材料的發(fā)展機(jī)會—資源成本優(yōu)勢：
現(xiàn)在：
未來：
磷酸鐵鋰材料的發(fā)展機(jī)會—儲能領(lǐng)域：
隨著鋰離子電池整體成本的快速降低，同時因?yàn)榱姿徼F鋰材料在循環(huán)和成本等多方面的優(yōu)勢，最有可能率先用于鋰離子電池替代鉛酸電池，在儲能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。據(jù)預(yù)測，到2024年，全球儲能系統(tǒng)的安裝容量將達(dá)到45Gwh／81GWh。采用磷酸鐵鋰電池，將新增磷酸鐵鋰需求10－20萬噸。
綜述：
李梁稱，在中國新能源政策引導(dǎo)下，短期內(nèi)對磷酸鐵鋰材料產(chǎn)生了消極的影響，但只要在以下幾方面有所突破，堅信磷酸鐵鋰材料的未來更加美好。
1、磷酸鐵鋰材料在安全和成本上的優(yōu)勢，需要充分發(fā)揮出來；
2、磷酸鐵鋰材料在能量密度，功率等方面的劣勢，需要積極尋求突破；
3、產(chǎn)品堅持高端引領(lǐng)，杜絕低端重復(fù)，堅決淘汰落后的工藝和產(chǎn)能，抵制同質(zhì)化競爭，價格戰(zhàn)；
4、積極培養(yǎng)乘用車、儲能等新的應(yīng)用領(lǐng)域，擴(kuò)大磷酸鐵鋰材料的應(yīng)用規(guī)模，進(jìn)一步開發(fā)磷酸鐵鋰更多的應(yīng)用場景。
