磷酸铁锂电池由于其自身的哪些优势才被广泛应用于混合动力汽车、电动工具等领域的?
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。锂电池是20世纪90年代开发成功的新型绿色二次电池,近十几年来发展迅猛,在小型二次电池市场中占据了最大的市场份额,已成为化学电源应用领域中最具竞争力的电池。相对于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池,锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。锂电池随着技术的不断进步已经在人们的生活中得到了广泛的应用,如便携式电子产品、新能源交通工具及储能等领域。
锂电池在便携式电子产品领域,如笔记本电脑、手机、数码相机和数码摄像机等产品中得到广泛应用,其中在笔记本电脑和手机中的使用量最大。2008年以来的金融危机对全球电子产品的消费带来了一定的影响。但是随着各国经济刺激政策逐步显效,笔记本电脑、手机等便携式电子产品的销售保持了良好的势头,2009年全球笔记本电脑的销售量仍较2008年增长了18.71%,呈现了快速增长的趋势,其中主要厂商的增长率将达到14.67%。
同时,随着3G、下一代互联网等新的信息技术的应用和普及,便携式电子产品的市场将维持长期繁荣的态势。例如,在中国市场上,2008年3G手机产销量增长快速,全年共销售6,637万部,同比增长90%。近期美国苹果电脑公司推出了新的便携式平板电脑产品iPAD,立即在全球信息电子业界掀起了新的热潮,平板电脑被视为下一个新的电子产品王者。诸如此类,3G手机、iPAD等产品功能多样化和待机需求也对锂电池的容量、安全性能和循环性能等方面提出了更高的要求,同时也给适用于高容量锂电池的正极材料创造了更大的增长空间。
锂电池更具备想象空间的应用在于电动汽车领域。全球性的石油资源紧缺与气候环境不断恶化使现代人类社会的发展面临着严峻挑战,发展节约能源与无废物排放的新能源汽车已受到各国政府的高度重视。全球主要汽车厂家未来电动汽车的产销量数据显示:在2009年之前锂电池电动汽车的份额较小,电动汽车主要采用镍氢电池作为动力源(600405);从2010年开始,汽车制造商开始大幅提高锂电池作为动力源的比例,2010-2013年为锂电池电动汽车的快速成长期,并于2013年达到226万辆,年均复合增长率为124.78%,2013-2018年将进入稳步发展阶段,2018年达到近600万辆,年均复合增长率为20.90%。
锂电池在能源储备领域也有重要应用,首先可以解决电网用电的峰谷调节难题。其次,清洁能源中如风能、太阳能、潮汐能等都是间断性的能源,锂电储能设备配合上述清洁能源的使用,在发电时储能,在间断期间释放能量,能有效地缓解我国能源紧缺的现状。