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電池知識(shí)

磷酸鐵鋰電池由于其自身的哪些優(yōu)勢(shì)才被廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)工具等領(lǐng)域的?

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-04-28 16:55    點(diǎn)擊量:

磷酸鐵鋰是引發(fā)鋰電革命行業(yè)的一種新興材料,是鋰電池行業(yè)發(fā)展的最前沿。  

隨著快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對(duì)能源材料需求的增加,以及手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、汽車等產(chǎn)品對(duì)新型、高效、環(huán)保能源材料的強(qiáng)勁需求,我國(guó)鋰電池、太陽(yáng)能電池、燃料電池發(fā)展迅速并帶動(dòng)相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)電池新材料市場(chǎng)主要以鋰電池材料和太陽(yáng)能電池材料為主。由于國(guó)內(nèi)燃料電池離大規(guī)模應(yīng)用尚需一段時(shí)日,且國(guó)內(nèi)廠商在技術(shù)和生產(chǎn)工藝上與國(guó)際水平存在差距,目前國(guó)內(nèi)燃料電池材料幾乎全部依賴進(jìn)口。中國(guó)已形成鋰電池相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在鋰電池材料的配套方面占有一定的優(yōu)勢(shì)。 

2009年,電池材料行業(yè)傳統(tǒng)下游手機(jī)、筆記本和電動(dòng)工具等行業(yè)的狀況不斷好轉(zhuǎn),給行業(yè)帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。受益于新能源汽車概念,鋰離子電池行業(yè)的現(xiàn)狀好于鎳氫電池。2010年,作為鎳氫電池之后、燃料電池之前的產(chǎn)品,鋰離子電池正迅速躥紅。磷酸鐵鋰電池用于自行車、摩托車及手機(jī)、電腦及數(shù)碼產(chǎn)品等,技術(shù)已經(jīng)成熟,目前我國(guó)小功率鋰離子電池產(chǎn)量占全球三分之一多,但是國(guó)內(nèi)廠家將磷酸鐵鋰電池用于大功率汽車上的產(chǎn)量卻很少。車載動(dòng)力蓄電池成本占混合動(dòng)力汽車全部成本的30%至50%,一旦新能源汽車興起后,鋰離子電池及電池材料市場(chǎng)有望出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。雖然鉛酸、鎳氫在目前及未來(lái)數(shù)年仍占主導(dǎo),但正如手機(jī)中鋰離子電池快速擠占鎳氫電池一樣,鋰離子電池會(huì)快速搶占傳統(tǒng)電池市場(chǎng)。磷酸鐵鋰材料是最新研制的鋰離子電池材料。從目前各種鋰離子電池的性能對(duì)比看出,磷酸鐵鋰電池是目前最適合用于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用的鋰離子電池。 

磷酸鐵鋰是引發(fā)鋰電革命行業(yè)的一種新興材料,是鋰電池行業(yè)發(fā)展的最前沿。磷酸鐵鋰電池由于其自身的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)助力車、發(fā)電儲(chǔ)能裝置等各個(gè)領(lǐng)域?;旌蟿?dòng)力汽車(HEV)是未來(lái)數(shù)年內(nèi)新能源汽車的主要發(fā)展方向。隨著混合動(dòng)力汽車產(chǎn)量的不斷增加,混合動(dòng)力汽車占有率的提升,磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)規(guī)模將快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2010年混合動(dòng)力汽車應(yīng)用磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)規(guī)模超過千億元。

目前國(guó)際上在磷酸鐵鋰領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)主要有3家,分別是美國(guó)的A123、加拿大的Phostech以及美國(guó)的Valence,掌握較為成熟的量產(chǎn)技術(shù)。目前三大廠商的產(chǎn)能約為4000噸/年。中國(guó)企業(yè)從2001年開始陸續(xù)啟動(dòng)磷酸鋰鐵材料開發(fā),當(dāng)前,國(guó)內(nèi)的磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)投資熱正在興起,其勢(shì)頭超過了其他任何國(guó)家。截至2009年,全國(guó)共有50-60家電芯廠商即將或已經(jīng)完成生產(chǎn)線的購(gòu)置,進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張,其中已進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)并向市場(chǎng)穩(wěn)定供貨的企業(yè)有天津斯特蘭、北大先行、比亞迪、湖南杉杉新材料等8家,其余都在中試階段,2009年在建產(chǎn)能2500噸,全部達(dá)產(chǎn)后,產(chǎn)能合計(jì)為5000噸左右,2010年,磷酸鐵鋰的產(chǎn)能將繼續(xù)出現(xiàn)增長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)每年磷酸鐵鋰的需求量為8000噸左右,2008年實(shí)際銷售不到1000噸,預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰的年需求量將超過1.5萬(wàn)噸。全球磷酸鐵鋰的供給缺口將達(dá)到10萬(wàn)噸。鋰電池是20世紀(jì)90年代開發(fā)成功的新型綠色二次電池,近十幾年來(lái)發(fā)展迅猛,在小型二次電池市場(chǎng)中占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額,已成為化學(xué)電源應(yīng)用領(lǐng)域中最具競(jìng)爭(zhēng)力的電池。相對(duì)于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等二次電池,鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)。鋰電池隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步已經(jīng)在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用,如便攜式電子產(chǎn)品、新能源交通工具及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。 

鋰電池在便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域,如筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)等產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,其中在筆記本電腦和手機(jī)中的使用量最大。2008年以來(lái)的金融危機(jī)對(duì)全球電子產(chǎn)品的消費(fèi)帶來(lái)了一定的影響。但是隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)刺激政策逐步顯效,筆記本電腦、手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的銷售保持了良好的勢(shì)頭,2009年全球筆記本電腦的銷售量仍較2008年增長(zhǎng)了18.71%,呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),其中主要廠商的增長(zhǎng)率將達(dá)到14.67%。 

同時(shí),隨著3G、下一代互聯(lián)網(wǎng)等新的信息技術(shù)的應(yīng)用和普及,便攜式電子產(chǎn)品的市場(chǎng)將維持長(zhǎng)期繁榮的態(tài)勢(shì)。例如,在中國(guó)市場(chǎng)上,2008年3G手機(jī)產(chǎn)銷量增長(zhǎng)快速,全年共銷售6,637萬(wàn)部,同比增長(zhǎng)90%。近期美國(guó)蘋果電腦公司推出了新的便攜式平板電腦產(chǎn)品iPAD,立即在全球信息電子業(yè)界掀起了新的熱潮,平板電腦被視為下一個(gè)新的電子產(chǎn)品王者。諸如此類,3G手機(jī)、iPAD等產(chǎn)品功能多樣化和待機(jī)需求也對(duì)鋰電池的容量、安全性能和循環(huán)性能等方面提出了更高的要求,同時(shí)也給適用于高容量鋰電池的正極材料創(chuàng)造了更大的增長(zhǎng)空間。 

鋰電池更具備想象空間的應(yīng)用在于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。全球性的石油資源緊缺與氣候環(huán)境不斷惡化使現(xiàn)代人類社會(huì)的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),發(fā)展節(jié)約能源與無(wú)廢物排放的新能源汽車已受到各國(guó)政府的高度重視。全球主要汽車廠家未來(lái)電動(dòng)汽車的產(chǎn)銷量數(shù)據(jù)顯示:在2009年之前鋰電池電動(dòng)汽車的份額較小,電動(dòng)汽車主要采用鎳氫電池作為動(dòng)力源(600405);從2010年開始,汽車制造商開始大幅提高鋰電池作為動(dòng)力源的比例,2010-2013年為鋰電池電動(dòng)汽車的快速成長(zhǎng)期,并于2013年達(dá)到226萬(wàn)輛,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為124.78%,2013-2018年將進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段,2018年達(dá)到近600萬(wàn)輛,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為20.90%。 

鋰電池在能源儲(chǔ)備領(lǐng)域也有重要應(yīng)用,首先可以解決電網(wǎng)用電的峰谷調(diào)節(jié)難題。其次,清潔能源中如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等都是間斷性的能源,鋰電儲(chǔ)能設(shè)備配合上述清潔能源的使用,在發(fā)電時(shí)儲(chǔ)能,在間斷期間釋放能量,能有效地緩解我國(guó)能源緊缺的現(xiàn)狀。

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