磷酸鐵鋰電池是什么為原料的電池？磷酸鐵鋰電池產業(yè)鏈是否還有空間？
來源：未知
2019-04-14 23:27
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比亞迪在深交所互動易披露的《投資者關系活動記錄表》中表示，磷酸鐵鋰電池作為新型電池，產業(yè)鏈還不夠成熟，未來成本還有很大的下降空間。
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。
安全性能的改善
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現有小部分樣品出現燃燒現象，但未出現一例爆炸事件，而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電，發(fā)現依然有爆炸現象。雖然如此，其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池，已大有改善。
壽命的改善
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。
長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次
磷酸鐵鋰電池
，而磷酸鐵鋰動力電池，循環(huán)壽命達到2000次以上，標準充電（5小時率）使用，可達到2000次。同質量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”，最多也就1~1.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，理論壽命將達到7~8年。綜合考慮，性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿，起動電流可達2C，而鉛酸電池現在無此性能。
高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣（-20C--+75C），有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
大容量
具有比普通電池（鉛酸等）更大的容量。5AH-1000AH（單體）
無記憶效應
可充電池在經常處于充滿不放完的條件下工作，容量會迅速低于額定容量值，這種現象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池無此現象，電池無論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電。
重量輕
同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。
環(huán)保
該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬（鎳氫電池需稀有金屬），無毒（SGS認證通過），無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。所以鋰電池之所以被業(yè)界看好，主要是環(huán)?？剂?，因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計劃，成為國家重點支持和鼓勵發(fā)展的項目。隨著中國加入WTO，中國電動自行車的出口量將迅速增大，而現在進入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。
但有專家表示，鉛酸電池造成的環(huán)境污染，主要發(fā)生在企業(yè)不規(guī)范的生產過程和回收處理環(huán)節(jié)。同理，鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯，但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學物質，所以有可能會產生兩種污染：一是生產工程中的工藝排泄物污染；二是報廢以后的電池污染。
磷酸鐵鋰電池也有其缺點：例如低溫性能差，正極材料振實密度小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動力電池時，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題。
動力電池的對比
目前最有希望應用于動力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵鋰（LiFePO4）和鎳鈷錳酸鋰（Li（Ni，Co，Mn）O2）三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價格波動大等原因，普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流，但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內混合使用。
一是樹立我國電動汽車安全發(fā)展的信心。
特斯拉事件的應急處理表明，樹立電動汽車安全使用信心非常重要。近兩年來，我國電動汽車發(fā)展取得了不俗的成績。第一，2013年我國新能源汽車生產和銷售分別比上年同期增長56.3%與42.7%。第二，比亞迪、眾泰等企業(yè)生產的電動汽車在電動大巴、物流用車等領域表現出很強的競爭實力，在歐美市場屢屢中標。第三，我國電動汽車的安全技術水平不斷提高。自去年5月比亞迪E6事故后，我國電動汽車一直保持了良好的安全記錄。企業(yè)和政府應該重視輿論引導，大力宣傳我國電動汽車發(fā)展的成績，消除公眾對電動汽車安全的擔心。
二是重視安全性的電動汽車才會被市場接受。
安全攸關電動汽車成敗，特斯拉的成功絕不僅僅贏在營銷模式和續(xù)航里程上。推動我國電動汽車安全發(fā)展，應該做好以下幾項工作：第一，提高電池組抗撞擊能力。今年8月，特斯拉S型轎車剛剛在美國國家高速公路交通安全署(NHTSA)號稱全球最苛刻的安全碰撞試驗中獲得五星評級。此次事故后，特斯拉表示將進一步在車底部防護上出臺更高的設計標準。第二，重視車載預警系統(tǒng)設計。在此次事故中，正是特斯拉汽車的車載安全警示系統(tǒng)使得車主按照提示，成功駛離高速公路，并做到停車、脫身，安然無恙。第三，做好駕駛室的阻燃設計。特斯拉在這方面更下工夫，因此才能在關鍵時刻讓車主和乘員逃生，這點恰恰是比亞迪E6出租車被撞起火導致4人喪生的設計缺陷所在。第四，做好電池組之間的防護，大大降低燃燒強度。高能量比既是動力電池的優(yōu)勢，也是其最大的安全隱患。各電池模塊之間可靠的隔離防護，能夠防止起火電池組相鄰的其他電池組殉燃，也才使得特斯拉汽車行駛480公里的能量沒有危及駕駛者安全，甚至使消防員也能從容滅火。
三是提高我國鋰電池的安全性應從標準入手。
目前國際上非常重視通過強化鋰電池安全標準，提高對鋰電池安全性的要求，規(guī)范鋰電池的一致性。相關研究表明，安全標準在鋰電池國際標準體系中占據60%以上的份額。在我國多個領域現行有效的16項鋰電池標準中，僅有三項專門的安全標準，占比19%，遠遠低于國際水平。建議我國加快消化和吸收國際標準的步伐，出臺具有國際先進水平的鋰電池安全標準，以使動力鋰電池標準能夠更好地滿足我國新能源汽車發(fā)展的需要。
四是建立鋰電池行業(yè)準入制度應以安全為抓手。
鉛蓄電池行業(yè)準入主要以環(huán)保為重點，鋰電池行業(yè)準入應該從提升電池安全性為主要目標。在鋰電池企業(yè)的行業(yè)準入方面，通過抓好鋰電池生產制造全過程安全關鍵點的控制，推進設計、材料、制造工藝技術的進步，解決鋰電池的安全性和一致性。在設計方面，要重點突出材料阻燃、絕緣、過熱斷路、內部配線、選用同批次產品等要求。在選材方面，積極突破正極材料和隔膜材料的核心技術瓶頸。在制造方面，要提高設備的自動化水平，嚴格控制極片的一致性，采用具有熱關閉特性的電池隔膜，使用阻燃型電解液，降低發(fā)熱量。同時，還要控制制造環(huán)境，避免制造過程中引入的雜質、掉粉等導致出現安全問題。在安全測試方面，要加強對過充、熱箱、針刺、擠壓、溫度沖擊、外部短路、跌落等各項試驗研究，提高成品的安全性能。
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。
安全性能的改善
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現有小部分樣品出現燃燒現象，但未出現一例爆炸事件，而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電，發(fā)現依然有爆炸現象。雖然如此，其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池，已大有改善。
壽命的改善
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。
長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次
磷酸鐵鋰電池
，而磷酸鐵鋰動力電池，循環(huán)壽命達到2000次以上，標準充電（5小時率）使用，可達到2000次。同質量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”，最多也就1~1.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，理論壽命將達到7~8年。綜合考慮，性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿，起動電流可達2C，而鉛酸電池現在無此性能。
高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣（-20C--+75C），有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
大容量
具有比普通電池（鉛酸等）更大的容量。5AH-1000AH（單體）
無記憶效應
可充電池在經常處于充滿不放完的條件下工作，容量會迅速低于額定容量值，這種現象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池無此現象，電池無論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電。
重量輕
同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。
環(huán)保
該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬（鎳氫電池需稀有金屬），無毒（SGS認證通過），無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。所以鋰電池之所以被業(yè)界看好，主要是環(huán)?？剂?，因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計劃，成為國家重點支持和鼓勵發(fā)展的項目。隨著中國加入WTO，中國電動自行車的出口量將迅速增大，而現在進入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。
但有專家表示，鉛酸電池造成的環(huán)境污染，主要發(fā)生在企業(yè)不規(guī)范的生產過程和回收處理環(huán)節(jié)。同理，鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯，但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學物質，所以有可能會產生兩種污染：一是生產工程中的工藝排泄物污染；二是報廢以后的電池污染。
磷酸鐵鋰電池也有其缺點：例如低溫性能差，正極材料振實密度小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動力電池時，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題。
動力電池的對比
目前最有希望應用于動力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵鋰（LiFePO4）和鎳鈷錳酸鋰（Li（Ni，Co，Mn）O2）三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價格波動大等原因，普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流，但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內混合使用。
一是樹立我國電動汽車安全發(fā)展的信心。
特斯拉事件的應急處理表明，樹立電動汽車安全使用信心非常重要。近兩年來，我國電動汽車發(fā)展取得了不俗的成績。第一，2013年我國新能源汽車生產和銷售分別比上年同期增長56.3%與42.7%。第二，比亞迪、眾泰等企業(yè)生產的電動汽車在電動大巴、物流用車等領域表現出很強的競爭實力，在歐美市場屢屢中標。第三，我國電動汽車的安全技術水平不斷提高。自去年5月比亞迪E6事故后，我國電動汽車一直保持了良好的安全記錄。企業(yè)和政府應該重視輿論引導，大力宣傳我國電動汽車發(fā)展的成績，消除公眾對電動汽車安全的擔心。
二是重視安全性的電動汽車才會被市場接受。
安全攸關電動汽車成敗，特斯拉的成功絕不僅僅贏在營銷模式和續(xù)航里程上。推動我國電動汽車安全發(fā)展，應該做好以下幾項工作：第一，提高電池組抗撞擊能力。今年8月，特斯拉S型轎車剛剛在美國國家高速公路交通安全署(NHTSA)號稱全球最苛刻的安全碰撞試驗中獲得五星評級。此次事故后，特斯拉表示將進一步在車底部防護上出臺更高的設計標準。第二，重視車載預警系統(tǒng)設計。在此次事故中，正是特斯拉汽車的車載安全警示系統(tǒng)使得車主按照提示，成功駛離高速公路，并做到停車、脫身，安然無恙。第三，做好駕駛室的阻燃設計。特斯拉在這方面更下工夫，因此才能在關鍵時刻讓車主和乘員逃生，這點恰恰是比亞迪E6出租車被撞起火導致4人喪生的設計缺陷所在。第四，做好電池組之間的防護，大大降低燃燒強度。高能量比既是動力電池的優(yōu)勢，也是其最大的安全隱患。各電池模塊之間可靠的隔離防護，能夠防止起火電池組相鄰的其他電池組殉燃，也才使得特斯拉汽車行駛480公里的能量沒有危及駕駛者安全，甚至使消防員也能從容滅火。
三是提高我國鋰電池的安全性應從標準入手。
目前國際上非常重視通過強化鋰電池安全標準，提高對鋰電池安全性的要求，規(guī)范鋰電池的一致性。相關研究表明，安全標準在鋰電池國際標準體系中占據60%以上的份額。在我國多個領域現行有效的16項鋰電池標準中，僅有三項專門的安全標準，占比19%，遠遠低于國際水平。建議我國加快消化和吸收國際標準的步伐，出臺具有國際先進水平的鋰電池安全標準，以使動力鋰電池標準能夠更好地滿足我國新能源汽車發(fā)展的需要。
四是建立鋰電池行業(yè)準入制度應以安全為抓手。
鉛蓄電池行業(yè)準入主要以環(huán)保為重點，鋰電池行業(yè)準入應該從提升電池安全性為主要目標。在鋰電池企業(yè)的行業(yè)準入方面，通過抓好鋰電池生產制造全過程安全關鍵點的控制，推進設計、材料、制造工藝技術的進步，解決鋰電池的安全性和一致性。在設計方面，要重點突出材料阻燃、絕緣、過熱斷路、內部配線、選用同批次產品等要求。在選材方面，積極突破正極材料和隔膜材料的核心技術瓶頸。在制造方面，要提高設備的自動化水平，嚴格控制極片的一致性，采用具有熱關閉特性的電池隔膜，使用阻燃型電解液，降低發(fā)熱量。同時，還要控制制造環(huán)境，避免制造過程中引入的雜質、掉粉等導致出現安全問題。在安全測試方面，要加強對過充、熱箱、針刺、擠壓、溫度沖擊、外部短路、跌落等各項試驗研究，提高成品的安全性能。
