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電動(dòng)車需求大增，磷酸鐵鋰電池市場占有率不斷提升
中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟最新數(shù)據(jù)顯示，1月，我國動(dòng)力電池產(chǎn)量共計(jì)12.0GWh，同比增長317.2%。其中，三元電池產(chǎn)量為6.8GWh，占總產(chǎn)量的56.8%，同比增長241.6%；磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量為5.2GWh，占總產(chǎn)量的43.1%，同比增長493.6%。磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量增速遠(yuǎn)超三元電池，市占率不斷提升。
在裝車量方面，磷酸鐵鋰電池裝車量也表現(xiàn)出高速增長。1月，我國動(dòng)力電池裝車量共計(jì)8.7GWh，同比增長273.9%。三元電池、磷酸鐵鋰電池裝車量分別為5.4GWh和3.3GWh，同比分別增長241.9%和349.8%。隨著磷酸鐵鋰電池需求的增長，磷酸鐵鋰材料供貨商近期也通過追加投資等方式不斷擴(kuò)大產(chǎn)能。
鈦白粉企業(yè)跑步進(jìn)場，磷酸鐵鋰迎來資本混戰(zhàn)
新能源市場需求潛力逐步顯現(xiàn)之時(shí)，各路資本爭相跑步進(jìn)場。作為磷酸鐵鋰電池重要的上游原材料，磷酸鐵鋰近期集中迎來一批“新生力量”。廢酸、硫酸亞鐵等鈦白粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，經(jīng)過進(jìn)一步加工，即可制成磷酸鐵鋰�；诓⒉凰惴爆嵉募夹g(shù)路徑，輔以“變廢為寶”的成本優(yōu)勢加持，鈦白粉行業(yè)龍頭（龍蟒佰利、中核鈦白等）的磷酸鐵鋰產(chǎn)能，即將陸續(xù)上馬。
國軒高科第十屆科技大會(huì)啟幕，210Wh/Kg磷酸鐵鋰電池亮相
1月8日上午，國軒高科第十屆科技大會(huì)在合肥啟幕，會(huì)議重磅發(fā)布了磷酸鐵鋰210Wh/Kg單體電池，通過采用自主研發(fā)高性能LFP正極材料、首次應(yīng)用硅負(fù)極材料，以及先進(jìn)的預(yù)鋰化技術(shù)，刷新了去年國軒高科自己創(chuàng)造的200Wh/kg的紀(jì)錄，是目前業(yè)界已知的最高水平。公司工程研究院總院常務(wù)副院長徐興無表示，國軒磷酸鐵鋰210Wh/Kg單體電池已超過了三元常規(guī)523電池的水平，接近三元622的能量密度，而由于其更為安全可靠，市場應(yīng)用前景將更加可觀。
搭載磷酸鐵鋰電池，小鵬P7/G3新增車型上市
近日，小鵬汽車宣布推出小鵬P7后驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航車型。共有智享版、智尊版兩款車型，補(bǔ)貼后售價(jià)為22.99-23.99萬元，新車最大的變化是換裝磷酸鐵鋰電池，綜合續(xù)航里程達(dá)到480km。預(yù)計(jì)交付時(shí)間為2021年5月。此外，小鵬G3也在原460i悅享版基礎(chǔ)上推出了新版本車型460c悅享版，與460i相比，綜合續(xù)航里程均為460km，但電池類型換裝磷酸鐵鋰電池，同時(shí)換裝了低風(fēng)阻輪轂。補(bǔ)貼后售價(jià)為14.98萬元。預(yù)計(jì)2021年4月開始交付。
磷酸鐵鋰電池重大突破，產(chǎn)業(yè)鏈公司受關(guān)注
據(jù)媒體報(bào)道，近日，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽院士團(tuán)隊(duì)通過采用一種更為簡捷、成本低廉的“熱刺激”技術(shù)，攻克了鋰電池快速充電和電池壽命難以兼得的關(guān)鍵問題。團(tuán)隊(duì)提出了熱調(diào)控磷酸鐵鋰電池的新型概念，研制出一種集低成本、安全性、快充且高續(xù)航里程于一身的高性能磷酸鐵鋰電池，有望解決新能源汽車發(fā)展的“里程焦慮”和“充電時(shí)間焦慮”難題。據(jù)悉，僅需充電10分鐘，該磷酸鐵鋰電池即可續(xù)航約250公里，而且成本僅與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)。
該電池另外一大特點(diǎn)是，全氣候電池，實(shí)現(xiàn)250公里的高續(xù)航能力，百公里加速時(shí)間僅需3秒以內(nèi)，超越了特斯拉。熱調(diào)控電池可同時(shí)滿足電動(dòng)汽車的多項(xiàng)需求，集低成本、高安全、高功率、快速充電、全氣候、長壽命于一身，有望應(yīng)用于未來面向大眾市場的電動(dòng)汽車中。
該技術(shù)基本上是能直接產(chǎn)業(yè)化的，原因在于它采用了工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的電池，并通過了第三方、美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室測試。有機(jī)構(gòu)認(rèn)為，磷酸鐵鋰在乘用車應(yīng)用回潮，疊加各個(gè)領(lǐng)域的需求逐漸起量，預(yù)計(jì)2021年行業(yè)將進(jìn)入高增期。
磷酸鐵鋰的納米化及砂磨機(jī)的應(yīng)用
據(jù)李海英等介紹，為有效提高LiFePO4的電子電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而提高其電化學(xué)性能，目前主要利用碳包覆、離子摻雜和顆粒納米化等方法。但僅通過單一的金屬離子摻雜或碳包覆的方法以提高鋰離子擴(kuò)散系數(shù)的成效是有限的，這樣由材料離子擴(kuò)散性差所帶來的電池高倍率放電性能和低溫性能差的問題仍然制約著LiFePO4在動(dòng)力型鋰離子電池中的大規(guī)模應(yīng)用。
研究表明，采用碳包覆或金屬離子摻雜并且將顆粒納米化可有效改善上述問題。但很多研究表明，顆粒納米化技術(shù)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的振實(shí)密度顯著降低，并嚴(yán)重影響材料在電池制作過程的加工性能。因此，研究人員采用顆粒納米化技術(shù)與噴霧造粒相結(jié)合的方法，制備出納米級一次顆粒，微米級球狀二次顆粒LiFePO4，避免了材料納米化導(dǎo)致的振實(shí)密度降低的問題，并在制備過程中引入陰、陽離子共摻雜，大大提高了材料的電化學(xué)性能。
研究人員以無水磷酸鐵（FePO4）、碳酸鋰（Li2CO3）、葡萄糖（C6H12O6）、二氧化鈦（TiO2）、氟化鋰（LiF）、聚乙二醇（PEG-8000）為主要原料，首先按Fe：Li：Ti：F=1:1.035:0.02:x（x=0.00，0.02）的摩爾計(jì)量比稱量FePO4、Li2CO3、TiO2和LiF，以去離子水為介質(zhì)進(jìn)行混合，添加適量的聚乙二醇為助磨劑和表面活性劑，按成品2 wt%的碳含量添加葡萄糖作為有機(jī)碳源，球磨攪拌后再采用砂磨機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速砂磨一定的時(shí)間，當(dāng)漿料粒徑達(dá)到要求后，然后將所得漿料進(jìn)行霧化干燥，將所得前驅(qū)體在680℃煅燒12h，即得LiFePO4正極材料。
資料來源：
證券時(shí)報(bào)、科創(chuàng)板日報(bào)、網(wǎng)易汽車、中國證券報(bào)等
李海英等：高性能正極材料LiFePO4的制備及表征；四川省能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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