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电池知识

磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料,它有哪些优点你知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-04-22 22:15    点击量:

磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料,是锂电池行业发展的最前沿。  

随着快速发展的经济对能源材料需求的增加,以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求,我国锂电池、太阳能电池、燃料电池发展迅速并带动相关材料产业的发展。中国电池新材料市场主要以锂电池材料和太阳能电池材料为主。由于国内燃料电池离大规模应用尚需一段时日,且国内厂商在技术和生产工艺上与国际水平存在差距,目前国内燃料电池材料几乎全部依赖进口。中国已形成锂电池相对完整的产业链,在锂电池材料的配套方面占有一定的优势。 

2009年,电池材料行业传统下游手机、笔记本和电动工具等行业的状况不断好转,给行业带来了转机。受益于新能源汽车概念,锂离子电池行业的现状好于镍氢电池。2010年,作为镍氢电池之后、燃料电池之前的产品,锂离子电池正迅速蹿红。磷酸铁锂电池用于自行车、摩托车及手机、电脑及数码产品等,技术已经成熟,目前我国小功率锂离子电池产量占全球三分之一多,但是国内厂家将磷酸铁锂电池用于大功率汽车上的产量却很少。车载动力蓄电池成本占混合动力汽车全部成本的30%至50%,一旦新能源汽车兴起后,锂离子电池及电池材料市场有望出现爆发性增长。虽然铅酸、镍氢在目前及未来数年仍占主导,但正如手机中锂离子电池快速挤占镍氢电池一样,锂离子电池会快速抢占传统电池市场。磷酸铁锂材料是最新研制的锂离子电池材料。从目前各种锂离子电池的性能对比看出,磷酸铁锂电池是目前最适合用于电动汽车产业化运用的锂离子电池。 

磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料,是锂电池行业发展的最前沿。磷酸铁锂电池由于其自身的优势被广泛应用于混合动力汽车、电动工具、电动自行车、电动助力车、发电储能装置等各个领域。混合动力汽车(HEV)是未来数年内新能源汽车的主要发展方向。随着混合动力汽车产量的不断增加,混合动力汽车占有率的提升,磷酸铁锂电池市场规模将快速增长,预计2010年混合动力汽车应用磷酸铁锂电池市场规模超过千亿元。

目前国际上在磷酸铁锂领域的领先企业主要有3家,分别是美国的A123、加拿大的Phostech以及美国的Valence,掌握较为成熟的量产技术。目前三大厂商的产能约为4000吨/年。中国企业从2001年开始陆续启动磷酸锂铁材料开发,当前,国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起,其势头超过了其他任何国家。截至2009年,全国共有50-60家电芯厂商即将或已经完成生产线的购置,进行产能扩张,其中已进入工业化批量生产并向市场稳定供货的企业有天津斯特兰、北大先行、比亚迪、湖南杉杉新材料等8家,其余都在中试阶段,2009年在建产能2500吨,全部达产后,产能合计为5000吨左右,2010年,磷酸铁锂的产能将继续出现增长。目前国内每年磷酸铁锂的需求量为8000吨左右,2008年实际销售不到1000吨,预计2010年国内磷酸铁锂的年需求量将超过1.5万吨。全球磷酸铁锂的供给缺口将达到10万吨。

在后工业时代,汽车普及的速度大大超过了我们的想象,在带来高效方便的同时,大量尾气的排放,也给环境增添了很大压力,而随着石油价格飞涨、二氧化碳排放带来温室效应等问题的凸显,更是迫切需要寻找替代传统能源的新型能源。液态氢、燃料电池等都是好的选择,但是存在价格高、技术不成熟等问题,普通铅酸电池使用成本相对较低,但重量重,能量密度低,使用寿命短,还存在潜在的重金属污染等问题。成都投入了“零排放”的全电动公交车,受到广泛关注,这种全电动公交车采用了新型的磷酸铁锂电池作为其动力核心,这种新一代电动车绿色环保动力具有很多特点和优势。

安全性相当高

要作为汽车动力,安全性是压倒一切的首要考虑因素。普通锂电池的安全性尽管能得到基本保证,但是在极端条件下存在起火、爆炸的可能性。磷酸铁锂电池作为锂电池的二代产品,本身物理性能稳定,再配合电池组内置的过压、欠压、过流、过充等保护功能,不爆炸不起火,是目前全球唯一绝对安全的锂离子电池。

由于采用高热稳定性材料和缜密工艺设计,电池安全和可靠性大为增强。与锂电池不当使用中可能出现的爆炸现象相比,磷酸铁锂电池即使扔在火中也不会发生爆炸。高温稳定性可达400—500°C, 保证了电池内在的高安全性;不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。经过严格的安全测试,即使在最恶劣的交通事故中也不会发生爆炸。

寿命长成本低

作为动力电池,使用寿命(循环性能)与总体使用成本密切相关, 和普通锂电池500次左右的循环使用寿命相比,磷酸铁锂电池在室温下可充放电循环1500 次,容量保持率 95 %以上,而50%容量的循环寿命更是达到了2000次以上,电池的持续里程寿命大于50万公里,可以使用五年左右,是铅酸电池的8倍,镍氢电池的3倍,是钴酸锂电池的4倍左右。再加上其生产制造成本本身就低于普通锂电池,无疑能大大降低电动车的使用和维护成本。

同时磷酸铁锂电池放电性能也十分优异,功率曲线平稳,抗过放能力强,普通锂电电芯在低于3.2V后,再放电就是过放,可能会导致报废。但是磷酸铁锂电池在2.8V的时候还有能量释放,低于2.5V都不存在报废的问题。

使用处理方便

我们知道,镍氢、镍镉电池存在较强的记忆效应,普通锂电池也有一定的记忆效应问题,需要尽量“满充满放”,会给电动车日常使用带来不便,而磷酸铁锂电池无此现象,自放电小;无记忆效应,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电,同时该电池快速充电特性优异,用专用充电器快充,半小时能充足95%左右。电池寿命终结后的处理问题,也值得我们关注,磷酸铁锂电池不含任何重金属与稀有金属,无毒,无污染,符合规定,为绝对的绿色环保电池,铅酸电池中存在着大量的铅,在其废弃后若处理不当,将对环境构成二次污染,而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中,均无污染。

总体而言,磷酸铁锂作为锂电池的新一代材料,正以其安全性绝对可靠、循环寿命超长、充放电平台稳定等优点受到全球动力电池专家的大力推崇,无愧为新一代电动车绿色动力的核心产品,随着其在电动公交车上实际应用的成功展示,也将逐步替代铅酸电池,在目前成都市民使用的电动自行车中得到广泛应用。

磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料,是锂电池行业发展的最前沿。  

随着快速发展的经济对能源材料需求的增加,以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求,我国锂电池、太阳能电池、燃料电池发展迅速并带动相关材料产业的发展。中国电池新材料市场主要以锂电池材料和太阳能电池材料为主。由于国内燃料电池离大规模应用尚需一段时日,且国内厂商在技术和生产工艺上与国际水平存在差距,目前国内燃料电池材料几乎全部依赖进口。中国已形成锂电池相对完整的产业链,在锂电池材料的配套方面占有一定的优势。 

2009年,电池材料行业传统下游手机、笔记本和电动工具等行业的状况不断好转,给行业带来了转机。受益于新能源汽车概念,锂离子电池行业的现状好于镍氢电池。2010年,作为镍氢电池之后、燃料电池之前的产品,锂离子电池正迅速蹿红。磷酸铁锂电池用于自行车、摩托车及手机、电脑及数码产品等,技术已经成熟,目前我国小功率锂离子电池产量占全球三分之一多,但是国内厂家将磷酸铁锂电池用于大功率汽车上的产量却很少。车载动力蓄电池成本占混合动力汽车全部成本的30%至50%,一旦新能源汽车兴起后,锂离子电池及电池材料市场有望出现爆发性增长。虽然铅酸、镍氢在目前及未来数年仍占主导,但正如手机中锂离子电池快速挤占镍氢电池一样,锂离子电池会快速抢占传统电池市场。磷酸铁锂材料是最新研制的锂离子电池材料。从目前各种锂离子电池的性能对比看出,磷酸铁锂电池是目前最适合用于电动汽车产业化运用的锂离子电池。 

磷酸铁锂是引发锂电革命行业的一种新兴材料,是锂电池行业发展的最前沿。磷酸铁锂电池由于其自身的优势被广泛应用于混合动力汽车、电动工具、电动自行车、电动助力车、发电储能装置等各个领域。混合动力汽车(HEV)是未来数年内新能源汽车的主要发展方向。随着混合动力汽车产量的不断增加,混合动力汽车占有率的提升,磷酸铁锂电池市场规模将快速增长,预计2010年混合动力汽车应用磷酸铁锂电池市场规模超过千亿元。

目前国际上在磷酸铁锂领域的领先企业主要有3家,分别是美国的A123、加拿大的Phostech以及美国的Valence,掌握较为成熟的量产技术。目前三大厂商的产能约为4000吨/年。中国企业从2001年开始陆续启动磷酸锂铁材料开发,当前,国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起,其势头超过了其他任何国家。截至2009年,全国共有50-60家电芯厂商即将或已经完成生产线的购置,进行产能扩张,其中已进入工业化批量生产并向市场稳定供货的企业有天津斯特兰、北大先行、比亚迪、湖南杉杉新材料等8家,其余都在中试阶段,2009年在建产能2500吨,全部达产后,产能合计为5000吨左右,2010年,磷酸铁锂的产能将继续出现增长。目前国内每年磷酸铁锂的需求量为8000吨左右,2008年实际销售不到1000吨,预计2010年国内磷酸铁锂的年需求量将超过1.5万吨。全球磷酸铁锂的供给缺口将达到10万吨。