分析磷酸鐵鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展方向
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-04 14:43
點(diǎn)擊量：次
磷酸鐵鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展，正極鋰電池性能。陰極材料占鋰電池總成本的40%以上。負(fù)極材料是決定鋰電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是商用鋰離子電池中鋰離子的主要來(lái)源。它的性能和價(jià)格對(duì)鋰離子電池有很大的影響。
磷酸鐵鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展
鋰電池的主要組成部分包括電解液、隔離材料、正極和負(fù)極材料等。正極材料所占比例很大，因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響到鋰離子電池的性能，其成本直接決定了電池成本的高低。目前，鋰電池正極材料已上市，包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產(chǎn)品。
由于資源豐富的鋰、鈷、錳、鎳和其他金屬所需的生產(chǎn)鋰電池陰極材料,和下游應(yīng)用市場(chǎng)的快速擴(kuò)張等鋰電池的消費(fèi)電子產(chǎn)品和新能源汽車(chē),中國(guó)鋰電池陰極材料行業(yè)近年來(lái)發(fā)展和擴(kuò)大。國(guó)內(nèi)鋰正極材料產(chǎn)業(yè)集中度高，形成了京津、長(zhǎng)江中下游、華南三大鋰正極材料產(chǎn)業(yè)基地。
與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我們假設(shè)的全球生產(chǎn)和銷(xiāo)售新能源汽車(chē)將在2020年,300萬(wàn)年,平均單電池容量將40千瓦時(shí),所以全球?qū)ζ?chē)動(dòng)力電池的需求有望達(dá)到120可到2020年。到2020年，全球?qū)︿囯x子電池的需求約為240GWH。根據(jù)每KWH鋰電池正極材料2.4kg的需求，到2020年全球正極材料需求將達(dá)到57.6萬(wàn)噸，相當(dāng)于2016年的年產(chǎn)量，復(fù)合年增長(zhǎng)率為17.71%。因此，目前整個(gè)陰極材料行業(yè)未來(lái)幾年的行業(yè)需求增長(zhǎng)率低于行業(yè)擴(kuò)張速度。
磷酸鐵鋰和錳酸鋰材料在基礎(chǔ)研究方面沒(méi)有太多的技術(shù)突破空間，其能量密度和主要技術(shù)指標(biāo)已接近應(yīng)用極限。從技術(shù)進(jìn)步的角度來(lái)看，三元鋰電池材料因其具有高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為動(dòng)力鋰正極材料的主流。
鋰電池正極材料。JPG
鋰電池正極材料的基本要求
首先，材料本身電位高，從而與陰極材料形成較大的電位差，帶來(lái)高能量密度的芯設(shè)計(jì);同時(shí)，帶電離子的插入和脫離對(duì)電極電位的影響不大，因此在充放電過(guò)程中不會(huì)有太大的電壓波動(dòng)，不會(huì)對(duì)其他電氣系統(tǒng)造成不利影響。
第二，該材料含鋰量高，且鋰離子嵌入是可逆的。這是高容量的前提。有些負(fù)極材料，它們具有很高的理論容量，但有一半的鋰離子，它們?cè)诘谝淮尾迦牒缶褪チ嘶钚?。這種材料在商業(yè)上是不可行的。
第三，鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)大，鋰離子在材料中的移動(dòng)速度快，具有很強(qiáng)的包埋和去包埋能力。它是影響電池內(nèi)阻和功率特性的因素。
四是材料比表面積大，嵌鋰位置多。鋰電池具有較大的表面積和較短的嵌入通道，易于嵌入和反嵌入。同時(shí)槽淺，嵌鋰位置應(yīng)足夠。
第五，與鋰電池電解液具有良好的相容性和熱穩(wěn)定性。陰極材料不容易與電解液反應(yīng)，在較高的溫度下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不容易與電解液反應(yīng)。這樣的材料，不會(huì)為電池提供額外的熱量積累，可以降低電池進(jìn)入加熱階段的概率。
六是材料易取，加工性能好。成本低、易加工成電極、電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是材料推廣應(yīng)用的有利條件。
