磷酸鐵鋰電池是引發(fā)鋰電革命行業(yè)的一種新興材料,是鋰電池行業(yè)發(fā)展的最前沿!
磷酸鐵鋰是引發(fā)鋰電革命行業(yè)的一種新興材料,是鋰電池行業(yè)發(fā)展的最前沿。
隨著快速發(fā)展的經(jīng)濟對能源材料需求的增加,以及手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機、攝像機、汽車等產(chǎn)品對新型、高效、環(huán)保能源材料的強勁需求,我國鋰電池、太陽能電池、燃料電池發(fā)展迅速并帶動相關材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國電池新材料市場主要以鋰電池材料和太陽能電池材料為主。由于國內燃料電池離大規(guī)模應用尚需一段時日,且國內廠商在技術和生產(chǎn)工藝上與國際水平存在差距,目前國內燃料電池材料幾乎全部依賴進口。中國已形成鋰電池相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在鋰電池材料的配套方面占有一定的優(yōu)勢。
2009年,電池材料行業(yè)傳統(tǒng)下游手機、筆記本和電動工具等行業(yè)的狀況不斷好轉,給行業(yè)帶來了轉機。受益于新能源汽車概念,鋰離子電池行業(yè)的現(xiàn)狀好于鎳氫電池。2010年,作為鎳氫電池之后、燃料電池之前的產(chǎn)品,鋰離子電池正迅速躥紅。磷酸鐵鋰電池用于自行車、摩托車及手機、電腦及數(shù)碼產(chǎn)品等,技術已經(jīng)成熟,目前我國小功率鋰離子電池產(chǎn)量占全球三分之一多,但是國內廠家將磷酸鐵鋰電池用于大功率汽車上的產(chǎn)量卻很少。車載動力蓄電池成本占混合動力汽車全部成本的30%至50%,一旦新能源汽車興起后,鋰離子電池及電池材料市場有望出現(xiàn)爆發(fā)性增長。雖然鉛酸、鎳氫在目前及未來數(shù)年仍占主導,但正如手機中鋰離子電池快速擠占鎳氫電池一樣,鋰離子電池會快速搶占傳統(tǒng)電池市場。磷酸鐵鋰材料是最新研制的鋰離子電池材料。從目前各種鋰離子電池的性能對比看出,磷酸鐵鋰電池是目前最適合用于電動汽車產(chǎn)業(yè)化運用的鋰離子電池。
磷酸鐵鋰是引發(fā)鋰電革命行業(yè)的一種新興材料,是鋰電池行業(yè)發(fā)展的最前沿。磷酸鐵鋰電池由于其自身的優(yōu)勢被廣泛應用于混合動力汽車、電動工具、電動自行車、電動助力車、發(fā)電儲能裝置等各個領域?;旌蟿恿ζ嚕℉EV)是未來數(shù)年內新能源汽車的主要發(fā)展方向。隨著混合動力汽車產(chǎn)量的不斷增加,混合動力汽車占有率的提升,磷酸鐵鋰電池市場規(guī)模將快速增長,預計2010年混合動力汽車應用磷酸鐵鋰電池市場規(guī)模超過千億元。
目前國際上在磷酸鐵鋰領域的領先企業(yè)主要有3家,分別是美國的A123、加拿大的Phostech以及美國的Valence,掌握較為成熟的量產(chǎn)技術。目前三大廠商的產(chǎn)能約為4000噸/年。中國企業(yè)從2001年開始陸續(xù)啟動磷酸鋰鐵材料開發(fā),當前,國內的磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)投資熱正在興起,其勢頭超過了其他任何國家。截至2009年,全國共有50-60家電芯廠商即將或已經(jīng)完成生產(chǎn)線的購置,進行產(chǎn)能擴張,其中已進入工業(yè)化批量生產(chǎn)并向市場穩(wěn)定供貨的企業(yè)有天津斯特蘭、北大先行、比亞迪、湖南杉杉新材料等8家,其余都在中試階段,2009年在建產(chǎn)能2500噸,全部達產(chǎn)后,產(chǎn)能合計為5000噸左右,2010年,磷酸鐵鋰的產(chǎn)能將繼續(xù)出現(xiàn)增長。目前國內每年磷酸鐵鋰的需求量為8000噸左右,2008年實際銷售不到1000噸,預計2010年國內磷酸鐵鋰的年需求量將超過1.5萬噸。全球磷酸鐵鋰的供給缺口將達到10萬噸。
在后工業(yè)時代,汽車普及的速度大大超過了我們的想象,在帶來高效方便的同時,大量尾氣的排放,也給環(huán)境增添了很大壓力,而隨著石油價格飛漲、二氧化碳排放帶來溫室效應等問題的凸顯,更是迫切需要尋找替代傳統(tǒng)能源的新型能源。液態(tài)氫、燃料電池等都是好的選擇,但是存在價格高、技術不成熟等問題,普通鉛酸電池使用成本相對較低,但重量重,能量密度低,使用壽命短,還存在潛在的重金屬污染等問題。成都投入了“零排放”的全電動公交車,受到廣泛關注,這種全電動公交車采用了新型的磷酸鐵鋰電池作為其動力核心,這種新一代電動車綠色環(huán)保動力具有很多特點和優(yōu)勢。
安全性相當高
要作為汽車動力,安全性是壓倒一切的首要考慮因素。普通鋰電池的安全性盡管能得到基本保證,但是在極端條件下存在起火、爆炸的可能性。磷酸鐵鋰電池作為鋰電池的二代產(chǎn)品,本身物理性能穩(wěn)定,再配合電池組內置的過壓、欠壓、過流、過充等保護功能,不爆炸不起火,是目前全球唯一絕對安全的鋰離子電池。
由于采用高熱穩(wěn)定性材料和縝密工藝設計,電池安全和可靠性大為增強。與鋰電池不當使用中可能出現(xiàn)的爆炸現(xiàn)象相比,磷酸鐵鋰電池即使扔在火中也不會發(fā)生爆炸。高溫穩(wěn)定性可達400—500°C, 保證了電池內在的高安全性;不會因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒。經(jīng)過嚴格的安全測試,即使在最惡劣的交通事故中也不會發(fā)生爆炸。
壽命長成本低
作為動力電池,使用壽命(循環(huán)性能)與總體使用成本密切相關, 和普通鋰電池500次左右的循環(huán)使用壽命相比,磷酸鐵鋰電池在室溫下可充放電循環(huán)1500 次,容量保持率 95 %以上,而50%容量的循環(huán)壽命更是達到了2000次以上,電池的持續(xù)里程壽命大于50萬公里,可以使用五年左右,是鉛酸電池的8倍,鎳氫電池的3倍,是鈷酸鋰電池的4倍左右。再加上其生產(chǎn)制造成本本身就低于普通鋰電池,無疑能大大降低電動車的使用和維護成本。
同時磷酸鐵鋰電池放電性能也十分優(yōu)異,功率曲線平穩(wěn),抗過放能力強,普通鋰電電芯在低于3.2V后,再放電就是過放,可能會導致報廢。但是磷酸鐵鋰電池在2.8V的時候還有能量釋放,低于2.5V都不存在報廢的問題。
使用處理方便
我們知道,鎳氫、鎳鎘電池存在較強的記憶效應,普通鋰電池也有一定的記憶效應問題,需要盡量“滿充滿放”,會給電動車日常使用帶來不便,而磷酸鐵鋰電池無此現(xiàn)象,自放電小;無記憶效應,電池無論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電,同時該電池快速充電特性優(yōu)異,用專用充電器快充,半小時能充足95%左右。電池壽命終結后的處理問題,也值得我們關注,磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬,無毒,無污染,符合規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池,鉛酸電池中存在著大量的鉛,在其廢棄后若處理不當,將對環(huán)境構成二次污染,而磷酸鐵鋰材料無論在生產(chǎn)及使用中,均無污染。
總體而言,磷酸鐵鋰作為鋰電池的新一代材料,正以其安全性絕對可靠、循環(huán)壽命超長、充放電平臺穩(wěn)定等優(yōu)點受到全球動力電池專家的大力推崇,無愧為新一代電動車綠色動力的核心產(chǎn)品,隨著其在電動公交車上實際應用的成功展示,也將逐步替代鉛酸電池,在目前成都市民使用的電動自行車中得到廣泛應用。
















