鉅大LARGE | 點擊量：1858次 | 2018年04月17日
限制高能量密度補貼 磷酸鐵鋰如何能打破僵局
2018年4月12－13日，在“2018（第三屆）鎳鈷鋰產業鏈峰會”上，青海泰豐先行鋰能科技有限公司銷售總監李梁闡述了高能量密度補貼限制下的磷酸鐵鋰如何破局，并表示，新能源汽車行業的快速發展，將給包括磷酸鐵鋰在內的所有相關材料帶來巨大的發展機遇。
2017年中國EV（電動汽車）市場表現：
2017年我國新能源汽車生產約81．1萬輛，銷售77．7萬輛。動力電池裝機總電量約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防爆標準
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，新能源汽車行業的快速發展，將給包括磷酸鐵鋰在內的所有相關材料帶來巨大的發展機遇，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行了科普。
何為磷酸鐵鋰？
1997年Padhi和Goodenough發現具有橄欖石結構的磷酸鹽，如磷酸鐵鋰（LiFePO4），簡稱LFP，比傳統的正極材料更具安全性，尤其耐高溫，耐過充電性能遠超過傳統鋰離子電池材料。因此已成為當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，經過電解液進入負極，發生Fe2＋→Fe3＋的氧化反應，為保持電荷平衡，電子從外電路到達負極。放電時則發生還原反應，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
磷酸鐵鋰的制備產業發展：
自20世紀90年代末，橄欖石型磷酸鐵鋰材料的研究獲得全球范圍內廣泛的重視。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年的發展，尤其是2012年以來，伴隨中國新能源汽車產業的快速拉動，截止2017年全球范圍內已經形成了近10萬噸的磷酸鐵鋰的產能。然而更多的挑戰在與跟上終端越來越苛刻的要求，對磷酸鐵鋰特性優勢的更高追求和對其缺陷的彌補成為兩個主要方向，需要對材料進行不斷的改進。
磷酸鐵鋰的改進方向：
LiFePO4雖然具有結構穩定，安全，無污染且價格便宜等優點，但李梁表示還是存在著鋰離子的擴散系數小，電子導電率低等缺點，導致其室溫下的循環性能以及高倍充放電性能不是很好。針對LiFePO4材料導電性差的特點，目前業界主要從以下幾個方面的措施來改善：
國家補貼政策的導向：
中國新能源汽車補貼政策，長期對技術路線和產業方向做指引。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，這是挑戰也是未來發展的新機遇；
2、材料的能量密度需要提升，系統達到115Wh／Kg才能拿到補貼；
3、結合乘用車補貼政策，短期內可以考慮能量密度120Wh／Kg檔的使用LFP材料代替三元素；
磷酸鐵鋰材料的發展機會—資源成本優勢：
現在：
未來：
磷酸鐵鋰材料的發展機會—儲能領域：
隨著鋰離子電池整體成本的快速降低，同時因為磷酸鐵鋰材料在循環和成本等多方面的優勢，最有可能率先用于鋰離子電池替代鉛酸電池，在儲能領域大規模應用。據預測，到2024年，全球儲能系統的安裝容量將達到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下，短期內對磷酸鐵鋰材料產生了消極的影響，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勢，需要充分發揮出來；
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、產品堅持高端引領，杜絕低端重復，堅決淘汰落后的工藝和產能，抵制同質化競爭，價格戰；
4、積極培養乘用車、儲能等新的應用領域，擴大磷酸鐵鋰材料的應用規模，進一步開發磷酸鐵鋰更多的應用場景。
