中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2018年4月12－13日，在“2018（第三屆）鎳鈷鋰產(chǎn)業(yè)鏈峰會(huì)”上，青海泰豐先行鋰能科技有限公司銷(xiāo)售總監(jiān)李梁闡述了高能量密度補(bǔ)貼限制下的磷酸鐵鋰如何破局，并表示，新能源汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，將給包括磷酸鐵鋰在內(nèi)的所有相關(guān)材料帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。
2017年中國(guó)EV（電動(dòng)汽車(chē)）市場(chǎng)表現(xiàn)：
2017年我國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)約81．1萬(wàn)輛，銷(xiāo)售77．7萬(wàn)輛。動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約36．24GWh，同比增長(zhǎng)29％。
2017年新能源分類(lèi)裝配電（Gwh）情況
中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量及電池裝配量趨勢(shì)
李梁表示，新能源汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，將給包括磷酸鐵鋰在內(nèi)的所有相關(guān)材料帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇，中國(guó)動(dòng)力汽車(chē)將拉動(dòng)正極材料的需求快速增長(zhǎng)。
正極材料需求量趨勢(shì)
會(huì)上，李梁還對(duì)磷酸鐵鋰進(jìn)行了科普。
何為磷酸鐵鋰？
1997年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鐵鋰（LiFePO4），簡(jiǎn)稱(chēng)LFP，比傳統(tǒng)的正極材料更具安全性，尤其耐高溫，耐過(guò)充電性能遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)鋰離子電池材料。因此已成為當(dāng)前主流的動(dòng)力鋰電池的正極材料。
充電時(shí)，鋰離子從FeO6層面間遷移出來(lái)，經(jīng)過(guò)電解液進(jìn)入負(fù)極，發(fā)生Fe 2＋→ Fe 3＋的氧化反應(yīng)，為保持電荷平衡，電子從外電路到達(dá)負(fù)極。放電時(shí)則發(fā)生還原反應(yīng)，與上述過(guò)程相反。即：
充電時(shí)：LiFePO4－xLi＋－xe―→xFePO4＋（1x）LiFePO4
放電時(shí)：FePO4＋xLi＋＋xe―→xLiFePO4＋（1－x）FePO4
磷酸鐵鋰的制備產(chǎn)業(yè)發(fā)展：
自20世紀(jì)90年代末，橄欖石型磷酸鐵鋰材料的研究獲得全球范圍內(nèi)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(guò)近20年的發(fā)展，尤其是2012年以來(lái)，伴隨中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速拉動(dòng)，截止2017年全球范圍內(nèi)已經(jīng)形成了近10萬(wàn)噸的磷酸鐵鋰的產(chǎn)能。然而更多的挑戰(zhàn)在與跟上終端越來(lái)越苛刻的要求，對(duì)磷酸鐵鋰特性?xún)?yōu)勢(shì)的更高追求和對(duì)其缺陷的彌補(bǔ)成為兩個(gè)主要方向，需要對(duì)材料進(jìn)行不斷的改進(jìn)。
磷酸鐵鋰的改進(jìn)方向：
LiFePO4雖然具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全，無(wú)污染且價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但李梁表示還是存在著鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)小，電子導(dǎo)電率低等缺點(diǎn)，導(dǎo)致其室溫下的循環(huán)性能以及高倍充放電性能不是很好。針對(duì)LiFePO4材料導(dǎo)電性差的特點(diǎn)，目前業(yè)界主要從以下幾個(gè)方面的措施來(lái)改善：
高能量密度補(bǔ)貼限制下磷酸鐵鋰如何破局？
國(guó)家補(bǔ)貼政策的導(dǎo)向：
中國(guó)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策，長(zhǎng)期對(duì)技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)方向做指引。通過(guò)對(duì)比2018年最新的新能源客車(chē)的比較如下：
單純考慮LFP在新能源客車(chē)上的使用，可以看出：
1、材料成本必須大幅下降，這是挑戰(zhàn)也是未來(lái)發(fā)展的新機(jī)遇；
2、材料的能量密度需要提升，系統(tǒng)達(dá)到115Wh／Kg才能拿到補(bǔ)貼；
3、結(jié)合乘用車(chē)補(bǔ)貼政策，短期內(nèi)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(fā)展機(jī)會(huì)—資源成本優(yōu)勢(shì)：
現(xiàn)在：
未來(lái)：
磷酸鐵鋰材料的發(fā)展機(jī)會(huì)—儲(chǔ)能領(lǐng)域：
隨著鋰離子電池整體成本的快速降低，同時(shí)因?yàn)榱姿徼F鋰材料在循環(huán)和成本等多方面的優(yōu)勢(shì)，最有可能率先用于鋰離子電池替代鉛酸電池，在儲(chǔ)能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。據(jù)預(yù)測(cè)，到2024年，全球儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝容量將達(dá)到45Gwh／81GWh。采用磷酸鐵鋰電池，將新增磷酸鐵鋰需求10－20萬(wàn)噸。
綜述：
李梁稱(chēng)，在中國(guó)新能源政策引導(dǎo)下，短期內(nèi)對(duì)磷酸鐵鋰材料產(chǎn)生了消極的影響，但只要在以下幾方面有所突破，堅(jiān)信磷酸鐵鋰材料的未來(lái)更加美好。
1、磷酸鐵鋰材料在安全和成本上的優(yōu)勢(shì)，需要充分發(fā)揮出來(lái)；
2、磷酸鐵鋰材料在能量密度，功率等方面的劣勢(shì)，需要積極尋求突破；
3、產(chǎn)品堅(jiān)持高端引領(lǐng)，杜絕低端重復(fù)，堅(jiān)決淘汰落后的工藝和產(chǎn)能，抵制同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，價(jià)格戰(zhàn)；
4、積極培養(yǎng)乘用車(chē)、儲(chǔ)能等新的應(yīng)用領(lǐng)域，擴(kuò)大磷酸鐵鋰材料的應(yīng)用規(guī)模，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)磷酸鐵鋰更多的應(yīng)用場(chǎng)景。
