锂离子电池正极材料磷酸铁锂发展分析

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1、锂离子电池正极材料磷酸铁锂发展分析国际能源网讯：电动汽车行业发展可谓风起云涌，而车用动力电池作为其中的重要组成部分，已经引起学术界、投资界和产业界的高度关注。目前，已经在各种车辆上实现应用的电池种类主要有铅酸电池、镍氢电池与锂离子电池3种，由于铅酸电池污染大、克容量小，其成本优势不足以抵消其劣势，故在车辆动力方面至今仅在小型电动自行车等领域得以应用；镍氢电池现为混合动力汽车领域应用的主要产品，其制造工艺成熟，购置和使用成本较低，故而在短期内仍将是混合动力汽车的首选，但其自放电率高、比能量较小，记忆效应和充电发热等

2、方面的问题直接影响到该电池的使用，这些缺点的存在使镍氢电池可能只是作为过渡产品存在；锂离子电池是90年代发展起来的高容量可充电电池，能够比镍氢电池存储更多的能量，比能量大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应，能够满足对体积、寿命、功率等要求较高的乘用车方面的需求，已成为今后纯电动汽车应用的理想产品。锂离子电池的正极材料种类较多，主要品种有钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料及磷酸铁锂等，其中钴酸锂是现有正极材料中工业化程度最高、技术最成熟、产量最大的品种，主要用于手机、数码产品等小型电池领域，但由于原材料钴和镍金属的价

3、格高昂，污染较重，且电池在大型化后，会有过热着火或爆炸的危险。故相对而言，正极材料为锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂的锂离子电池安全性能更好，成本更为低廉，所以目前产业的投入主要集中于这几种材料之上。其中，磷酸铁锂由于具有另外两种材料所不具备的循环寿命和材料成本方面的潜在优势，而被业界普遍看好，代表着动力电池正极材料的未来发展方向，三种正极材料性能比较见表1。表1.三种正极材料性能比较钴酸锂磷酸铁锂三元材料-3振实密度/g·cm2.8～3.00.7～1.4约2.12比表面积/m·g-10.4～0.612～20约0.5初

4、始克容量/mAh·g-1135～140150140～160电压平台/v3.63.23.8～4.2循环寿命500次2000次800次原料成本高低一般制造工艺成熟不成熟、工艺难度高较成熟环保性含钴好一般安全性能有隐患好好适用领域小型电池动力电池动力电池国际上主要的磷酸铁锂电池材料生产厂商有加拿大Phostech、美国Valence、美国A123、台湾地区的台塑长园能源科技、立凯（Aleees）等，其中，前3家企业掌握着较为成熟的量产技术。2008年全球磷酸铁锂出货量为1500吨左右，其中美国A123公司供应750吨，

5、几乎占了一半的份额，国内厂商供应量只有几百吨，2009年全球磷酸铁锂出货量约为1600吨，2010年全球磷酸铁锂出货量为1370吨左右。另统计，目前国内磷酸铁锂正极材料厂商超过60家，实现批量生产的企业接近20家，呈现“诸侯混战”的局面。从公开资料统计来看，全国磷酸铁锂总产能约6400吨/年，但实际产量远低于产能（不足产能的1/10），国内主要磷酸铁锂生产企业及设计产能见表2。表2.国内主要磷酸铁锂生产企业及设计产能，吨/年企业名称设计产能实际情况深圳贝特瑞新能源材料股份有限公司800实际批量生产，供货量10吨/

6、月天津斯特兰能源科技有限公司50014条生产线，产量14吨/月北大先行科技产业有限公司500实际产量约10吨/月合肥国轩高科动力能源有限公司500实际产量远低于产能湖南浩润科技有限公司500恒正科技(苏州)有限公司500临沂杰能新能源材料有限公司400深圳天骄科技开发有限公司350湖南瑞翔新材料股份有限公司300新乡华鑫能源材料股份有限公司240实际投产产能10吨/月左右北京锂先锋科技发展有限公司200烟台卓能电池材料有限公司200新乡市创佳电源材料有限公司200西安铁虎能源新材料有限公司200总体来说，我国磷酸

7、铁锂的产业化发展与国际基本同步，目前国内部分产品的成本比国外同类产品要低，在性能、单位产能方面的差距并非遥不可及，但也该冷静的看到，国内目前尚未诞生真正的领军企业，行业缺乏原始创新技术，低端跟风模仿风气较盛，整体来看，磷酸铁锂材料行业处于产业化临界点之下。未来随着磷酸铁锂生产技术的不断完善，其市场前景依然为产业界所看好，除电动汽车、自行车、代步车和电动工具市场外，磷酸铁锂电池在风电、太阳能发电储能装置，矿灯电源和植入性医疗器械领域也有着广泛的应用前景。通过静态测算可以得出结论，磷酸铁锂电池在未来5～7年内，若根据

8、10%～20%的产品渗透率计算，国内仅仅在电动汽车、电动工具、电动自行车和电动代步车这4个领域就拥有大约150亿元的市场规模，其中磷酸铁锂材料本身占到电池成本的30%左右，对应约45亿元的市场规模，年需求量可望达到3万吨。存在问题：1.专利专利侵权问题。一场专利“缠讼”牵动着业内人士的敏感神经——橄榄石结构磷酸铁锂（LiFePO4）诞生于美国得州大学，得州大学于1997年