「磷酸铁锂」磷酸铁锂和三元锂电池的区别

今天我们来聊聊磷酸铁锂,以下6个关于磷酸铁锂的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。

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磷酸铁锂的发展前景是怎么样的？

中国磷酸铁锂存在产能过剩风险

受益于新能源车和储能行业的快速发展，磷酸铁锂安全性高、循环寿命长等性能逐渐获得市场认可，其需求正不断增加，产能也从2018年底的18.12万吨/年增加至2021年底的89.8万吨/年，年复合增长率70.5%，2021年同比增速更是高达167.9%。

2021年磷酸铁锂行业的火热，吸引了大批企业抢滩布局。无论是原有龙头还是跨界玩家，动辄数十万吨的“大手笔”项目让整个市场规模快速膨胀。进入2022年后，磷酸铁锂产能扩张速度变得更快。2021年底磷酸铁锂总产能为89.8万吨/年，而截至2022年4月底磷酸铁锂产能已高达103.4万吨/年，较2021年底增加13.6万吨/年。预计2022年底我国磷酸铁锂可利用产能将约达300万吨/年。

分季度看，2022年Q2-Q4主要磷酸铁锂正极材料企业扩产总产能为174万吨/年。其中，Q2产能增量主要来源于湖南裕能的26万吨/年及德方纳米的11万吨/年;Q3产能增量最大，主要来源于融通高科、湖南裕能、湖南邦盛及常州锂源，四家合计56万吨/年;Q4产能增量主要来源于圣钒科技的23万吨/年及佰新能源的15万吨/年。

原料短缺或延缓磷酸铁锂过剩情况

在磷酸铁锂材料产能大举扩张的背后，却存在着原料短缺的不争事实。2022年由于原料短缺，会在一定程度上延缓产能过剩的到来，2023年之后随着碳酸锂供给紧张问题逐渐缓解，将面临产能过剩的问题。此外，产能过剩叠加原材料、现金流等问题将逐渐暴露，磷酸铁锂后面的路很艰难，2023年后会有很多小企业被兼并。

磷化工企业投资热情仍高涨

然而，2022年5月27日，磷化工巨头川发龙蟒发布公告称，公司全资子公司攀枝花川发龙蟒拟投建年产20万吨新材料项目，总投资额预计72.5亿元，建设内容主要包括20万吨/年磷酸铁锂、20万吨/年磷酸铁和30万吨/年硫酸生产线。在如此严峻的形势之下，川发龙蟒等磷化工企业为何仍要切入磷酸铁锂赛道并持续押注呢?总体来看，磷化工企业进军磷酸铁锂行业是具备以下三重优势的。

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国磷酸铁锂电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

磷酸铁锂需用哪些原材料

锂电池的主要制作原料。铁锂的生产目前市场生产主要有3种工艺，草酸亚铁，氧化铁和磷酸铁工艺。

尤其在中国北方电动汽车上使用，在秋冬季磷酸铁锂电池无法正常供电或供电电源过低，需调节其工作环境温度保持其性能。国内解决磷酸铁锂电池恒温工作环境需考虑空间限制问题，较普遍的解决方案是使用气凝胶毡作为保温层。

寿命长：

在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上。

原因：磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是电极离子传导率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。

磷酸铁锂电池的使用寿命与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均产生极大不良隐患。

磷酸铁锂是什么呢？

磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。

但是其振实密度低，影响电容量。

目前主要的生产方法为高温固相合成法，产品指标比较稳定。

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂离子电池的正极材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。

本项目属于高新技术项目中功能性能源材料的开发，是国家“863”计划、“973”计划和“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。

目前锂离子电池还是以小容量、低功率电池为主，中大容量、中高功率的锂离子电池尚开始试水大规模生产，使得锂离子电池逐步在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中得到广泛应用。

磷酸铁锂的成分比例

磷酸铁锂的成分比例一般为20mAh/g。

磷酸铁锂是一种锂离子电池电极材料，化学式为LiFePO4，主要用于各种锂离子电池。

LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。

磷酸铁锂电池的使用寿命

与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均产生极大不良隐患。尤其在中国北方电动汽车上使用，在秋冬季磷酸铁锂电池无法正常供电或供电电源过低，需调节其工作环境温度保持其性能。国内解决磷酸铁锂电池恒温工作环境需考虑空间限制问题，较普遍的解决方案是使用气凝胶毡作为保温层。

以上内容参考：百度百科-磷酸铁锂

磷酸铁锂电池的优点和缺点分别是什么？

磷酸铁锂电池的优点是：

1 磷酸铁锂电池的寿命长，循环寿命在2000次以上。在同样的条件下，磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

2 使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试，即使在交通事故中也不会发生爆炸。

3 充电快速。使用专用充电器，1.5C充电40分钟即可以使电池充满。

4 磷酸铁锂电池耐高温，磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。

5 磷酸铁锂电池的容量大。

6 磷酸铁锂电池没有记忆效应。

7 磷酸铁锂电池绿色环保，无毒，无污染，原材料来源广泛，价格便宜。

磷酸铁锂电池的缺点是：

1 磷酸铁锂电池正极的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。

2 导电性能差，锂离子扩散速度慢，高倍充放电时，实际的比容量低。

3 磷酸铁锂电池的低温性能差。

4 磷酸铁锂电池单个电池的寿命长，在2000次左右，但是磷酸铁锂电池组的寿命短，一般在500次左右。

扩展资料：

安全性能的改善

磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事件，而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发现依然有爆炸现象。虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已大有改善。

寿命的改善

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1~1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7~8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。

高温性能好

磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广（-20C--+75C），有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料，从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料，将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因，主要有下列两点：首先是受到美国研发方向的影响，美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷，归结起来主要有以下几点：

1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路，是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。

2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候，他用terrible来形容，他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下（0℃以下）无法使电动汽车行驶。

尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错，但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下，设备根本就无法启动工作。

参考资料：百度百科-磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池的优点和缺点分别是什么？

一、优点：

1、安全性能的改善：磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。

2、寿命的改善：磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到2000次。

二、缺点：

1、磷酸铁锂电池正极的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。

2、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路。

磷酸铁锂电池原理及构造：

1、商品化的磷酸铁锂电池一般由以下部分构成：正极材料（磷酸铁锂）、负极材料（石墨）、同时还有作为正极负集流体的铝箔（正）、铜箔（负），正负极极耳（即从集流体引出）。

2、还有隔膜、电解液、铝塑膜，电池保护板。采用的是卷绕式，制成18650型电池。

3、原理就是当放电的时候，Li离子从负极迁移到正极；而充电时，Li离子从正极迁移到负极，是一个摇椅式电池。

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