1796 2019年磷酸铁锂刀片电池与CTP方案研究报告(16页)

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磷酸铁锂电池调研报告

磷酸铁锂电池调研报告

磷酸铁锂电池投资调研报告XX有限公司2020年5月目录前言 (1)一、行业竞争及市场现状分析 (2)1.1磷酸铁锂行业发展现状 (2)1.2磷酸铁锂电池价格趋势分析 (4)二、磷酸铁锂电池行业产业链分析 (5)2.1磷酸铁锂电池行业产业链 (5)2.2磷酸铁锂电池上游原材料 (6)三、磷酸铁锂电池制造 (19)3.1锂离子电池分类 (19)3.2磷酸铁锂电池生产工艺(方形电池) (21)3.3电池性能参数 (24)四、磷酸铁锂电池性能提升技术路线 (26)4.1正极材料改性技术 (26)4.2预锂化技术 (27)五、锂电池生产设备 (28)5.1锂离子电池生产设备 (28)5.2锂电池生产线关键设备 (30)六、锂电池回收处理 (31)七、磷酸铁锂电池投资预估 (33)7.1磷酸铁锂电池投资门槛 (33)7.2锂离子电池行业规范要求 (35)八、总结 (37)前言磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,按主要应用领域分为消费类电池、动力电池、储能电池。

主要用途是动力电池,但“能量密度是磷酸铁锂电池的最大挑战”,续航能力稍弱限制了其在动力电池领域的应用范围。

据统计在2015-2016年间,磷酸铁锂电池市占率达70%左右,随着国家对新能源汽车的补贴逐渐向高能量密度和高续航里程的产品倾斜之后,磷酸铁锂的市场份额逐渐下滑,降到40%左右。

随着技术瓶颈的不断突破,磷酸铁锂电池能量密度持续提升,为其重获市场增添了重量级砝码。

在6月25日新能源汽车的地方补贴全面取消,但新能源公交车的地方补贴仍将保留,公交车将是磷酸铁锂电池发展的重要舞台。

同时,2019年新能源汽车补贴政策调整,磷酸铁锂电池的成本优势凸显。

另外,储能应用更注重安全性和长期成本,与动力电池相比,储能电池对能量密度的要求较为宽松,但对安全性、循环寿命和成本要求较高。

从这方面看,磷酸铁锂电池是现阶段各类锂离子电池中较为适合用于储能的技术路线。

目前,磷酸铁锂电池已普遍应用于用户侧及电网侧调频调峰等辅助服务,成为储能领域应用的重要力量。

磷酸铁锂可行性报告

磷酸铁锂可行性报告

磷酸铁锂可行性报告I. 简介磷酸铁锂(LFP)是一种高性能的锂离子电池正极材料,近年来得到了广泛的应用。

本报告旨在探究LFP材料在锂电池领域中的可行性。

II. LFP材料的特点作为一种新型的正极材料,LFP具有以下几个特点。

1. 安全性能优异LFP化学稳定性好,能够承受高温、过充电、过放电等极端环境,不会发生火灾和爆炸等安全事故。

2. 长寿命LFP材料寿命长,循环稳定性好,能够进行多次充放电循环而不损坏材料本身的结构和性能。

3. 能量密度适中虽然LFP的能量密度不及钴酸锂、三元材料等,但它的能量密度适中,在需要更高安全性和使用寿命的场合有着较广泛的适用性。

4. 生产成本低LFP原材料易得,生产工艺简单,成本相对较低。

III. LFP材料在锂电池中的应用LFP材料在锂电池中的应用主要体现在以下几个方面。

1. 电动汽车应用LFP电池的高安全性和长寿命使其成为电动汽车领域的较佳选择。

目前,特斯拉的Model S等电动汽车中采用的正极材料就是LFP。

2. 储能系统应用随着可再生能源的发展和不断成熟,储能系统应用需求日益增加。

LFP电池的高安全性、长寿命以及较低的成本,使其在储能领域具备广泛的应用前景。

3. 电动工具应用LFP电池在电动工具中的应用也在不断发展。

在电动工具领域,LFP主要应用于电动自行车、电动摩托车等。

IV. LFP材料的市场前景LFP电池的发展前景十分广阔。

根据市场报告,未来五年内,全球锂离子电池市场的年均复合增长率将超过20%,而其中LFP电池将是增长最快的品类之一。

特别是在新能源汽车、储能系统等领域的应用,LFP电池具备更大的优势和市场机会。

V. 结论LFP材料具有高安全性、长寿命、适中的能量密度和较低的生产成本等优点。

在电动汽车、储能系统、电动工具等领域具备广泛的应用前景和市场机会。

综上所述,LFP材料的应用前景非常广阔,值得进一步深入研究和开发。

磷酸铁锂项目总结分析报告

磷酸铁锂项目总结分析报告

磷酸铁锂项目总结分析报告磷酸铁锂是一种新型的锂离子电池正极材料,具有高能量密度、长的循环寿命和较好的安全性能等优点。

在电动汽车、储能设备等领域具有广泛的应用前景。

本报告对磷酸铁锂项目进行总结分析,旨在评估其技术参数、市场前景以及发展机遇与难题。

一、项目简介磷酸铁锂项目是由我国大型电池企业研发的锂离子电池正极材料项目,其特点是采用磷酸铁锂作为主要材料,具有较高的电能密度和循环寿命。

项目从2024年启动至今,在技术研发、生产设备更新、市场推广等方面取得了显著进展。

二、技术参数分析1.能量密度:磷酸铁锂具有较高的能量密度,超过了传统的镍镉电池和铅酸电池。

相比其他锂离子电池材料,磷酸铁锂在能量密度上稍逊于三元材料,但具有更好的安全性能和循环寿命。

2.循环寿命:磷酸铁锂具有较长的循环寿命,在高温和低温环境下的性能衰减较小。

磷酸铁锂电池的循环寿命通常可以达到2000次以上,远远超过其他类型的锂离子电池。

3.安全性能:磷酸铁锂电池具有较好的安全性能,不会出现过热、起火或爆炸等严重安全事故。

这主要得益于其材料的稳定性和热稳定性较好的锂离子传导体。

三、市场前景分析1.电动汽车市场:随着环境保护意识的增强和能源危机的严重性,电动汽车市场正快速发展。

磷酸铁锂电池作为电动汽车的主要动力电池,具有较高的能量密度和循环寿命,逐渐成为电动汽车行业的主流。

2.储能设备市场:随着可再生能源利用的不断推广和储能技术的成熟,储能设备市场迎来了快速增长的机遇。

磷酸铁锂电池具有较高的能量密度和循环寿命,可以用于储能设备,为电网提供可靠的储能解决方案。

四、发展机遇与难题1.技术突破:虽然磷酸铁锂电池在能量密度和循环寿命方面具有优势,但与三元材料相比仍存在差距,需要进一步提高技术研发水平,以满足市场对高能量密度电池的需求。

2.成本控制:磷酸铁锂材料相对较便宜,但仍需降低生产成本,提高生产效率,以增强竞争力。

此外,随着市场竞争的加剧,原材料供应和价格波动也对成本控制提出了新的挑战。

锂电池新技术CTP和CTC专题分析报告

锂电池新技术CTP和CTC专题分析报告

锂电池新技术CTP和CTC专题分析报告电池系统技术升级双头并进:CTP结构渐成主流,CTC蓄势待发电池包是电动车的动力来源,最小的单元是电芯。

现阶段市场中存在两种主要的结构方式MTP(ModuletoPack)和CTP(CelltoPack),而CTC(CelltoChassis)作为最新一代电池系统技术,在特斯拉、比亚迪、零跑、宁德时代等企业的助力加持下,2022年正在逐渐从开发设计走向量产。

传统电池包MTP:强度高,比能低传统电池包MTP即是电池、模组成组电池包的形式,多个电芯组成一个模组,多个模组加上BMS、配重模块等零部件则组合成电池包。

在MTP结构下,电芯被外部结构件充分的保护所以结构强度好,成组难度小。

电芯对于电池包的空间利用率仅为40%,其中电芯对模组的空间利用率为80%,模组对电池包的空间利用率为50%,模组的硬件费用约占电池总成本的15%。

早期的电池包采用传统的MTP技术,需要依次完成电芯→模组→电池包→车身的集成。

整车要想在有限的底盘空间尽可能装载电量,提高体积利用率,需要考虑每个集成步骤标准化的可行性,大众率先推行模组的标准化。

大众的第一个标准是355模组,其中355代表了电池模组的毫米长度。

随着对续航里程需求的提升,能够提高空间利用率的390、590模组被提出。

单个电池模组的体积不断增大,带动了CTP方案的出现。

在德国汽车工业联合会制定的标准(VDA)中定义了方形电池、圆柱电池以及软包电池对应不同类型电动车的尺寸要求,车型包括HEV(混合动力)、PHEV(插电式混合动力)以及EV(纯电动车)。

这就是通常所称的VDA电芯,在此基础上开发的标准化模组称为VDA模组。

目前在欧洲车厂还是以模组设计作为核心方案,国内主流动力电池为方形电池,常见的VDA模组有355、390、590模组等。

动力电池1.0时代采用VDA标准化模组,电池包开发简单,1.0时代标准化模组结构性强,模组通用性强,售后维修方便。

2019年中国磷酸铁锂动力电池市场分析报告-行业规模现状与发展趋势分析

2019年中国磷酸铁锂动力电池市场分析报告-行业规模现状与发展趋势分析

2019年中国磷酸铁锂动力电池市场分析报告-行业规模现状与发展趋势分析【目录名称】2019年中国磷酸铁锂动力电池市场分析报告-行业规模现状与发展趋势分析【交付方式】Email电子版/特快专递【报告大纲】第一章2015-2018年世界磷酸铁锂动力电池市场发展现状分析第一节2015-2018年世界磷酸铁锂动力电池市场发展状况分析一、世界磷酸铁锂动力电池行业特点分析(一)一批具有一定规模和实力的企业已经涌现(二)新产品开发能力不断提升,拥有一大批自主知识产权(三)零部件专业化生产水平不断上升(四)专用设备制造水平有较大提高二、世界磷酸铁锂动力电池市场需求分析(一)国际市场对各类磷酸铁锂动力电池的年需求量增加(二)磷酸铁锂动力电池行业在家电产品、汽车产业、农用电机等领域前景良好(三)随着科技的发展及应用范围的延伸,国外市场的需求量将不断扩大第二节2015-2018年全球磷酸铁锂动力电池市场调研一、2015-2018年全球磷酸铁锂动力电池需求分析二、2015-2018年全球磷酸铁锂动力电池产销分析三、2015-2018年中外磷酸铁锂动力电池市场对比第二章我国磷酸铁锂动力电池行业发展现状第一节我国磷酸铁锂动力电池行业发展现状一、磷酸铁锂动力电池行业品牌发展现状二、磷酸铁锂动力电池行业消费市场现状三、磷酸铁锂动力电池市场消费层次分析四、我国磷酸铁锂动力电池市场走向分析第二节2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业发展情况分析一、2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业发展特点分析二、2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业发展情况第三节2015-2018年磷酸铁锂动力电池所属行业运行分析一、2015-2018年磷酸铁锂动力电池所属行业产销运行分析二、2015-2018年磷酸铁锂动力电池所属行业利润情况分析三、2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业发展周期分析四、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业发展机遇分析五、2019-2025年磷酸铁锂动力电池所属行业利润增速预测第四节对中国磷酸铁锂动力电池市场的分析及思考一、磷酸铁锂动力电池市场特点二、磷酸铁锂动力电池市场调研三、磷酸铁锂动力电池市场变化的方向四、中国磷酸铁锂动力电池产业发展的新思路五、对中国磷酸铁锂动力电池产业发展的思考第三章2015-2018年中国磷酸铁锂动力电池市场供需分析剖析第一节2015-2018年中国磷酸铁锂动力电池市场动态分析一、磷酸铁锂动力电池行业新动态二、磷酸铁锂动力电池主要品牌动态三、磷酸铁锂动力电池行业消费者需求新动态第二节2015-2018年中国磷酸铁锂动力电池市场运营格局分析一、市场供给情况分析二、市场需求情况分析三、影响市场供需的因素分析第三节2015-2018年中国磷酸铁锂动力电池市场进出口形式综述第四节2015-2018年中国磷酸铁锂动力电池市场价格分析一、热销品牌产品价格走势分析二、影响价格的主要因素分析第四章中国磷酸铁锂动力电池行业经济运行分析第一节中国磷酸铁锂动力电池所属行业总体规模分析一、企业数量结构分析二、行业资产规模分析第二节中国磷酸铁锂动力电池所属行业产销与费用分析一、产成品分析二、销售收入分析三、负债分析四、利润规模分析五、产值分析六、销售成本分析七、销售费用分析八、管理费用分析九、财务费用分析十、其他运营数据分析第三节中国磷酸铁锂动力电池所属行业财务指标分析一、行业盈利能力分析二、行业偿债能力分析三、行业营运能力分析四、行业发展能力分析第五章中国磷酸铁锂动力电池行业消费市场调研第一节磷酸铁锂动力电池市场消费需求分析一、磷酸铁锂动力电池市场的消费需求变化二、磷酸铁锂动力电池行业的需求情况分析三、2015-2018年磷酸铁锂动力电池品牌市场消费需求分析第二节磷酸铁锂动力电池消费市场状况分析一、磷酸铁锂动力电池行业消费特点二、磷酸铁锂动力电池行业消费分析三、磷酸铁锂动力电池行业消费结构分析四、磷酸铁锂动力电池行业消费的市场变化五、磷酸铁锂动力电池市场的消费方向第三节不同客户购买相关的态度及影响分析一、价格敏感程度二、品牌的影响三、购买便利的影响四、广告的影响五、包装的影响第四节磷酸铁锂动力电池行业产品的品牌市场运营状况分析一、消费者对行业品牌认知度宏观调查二、消费者对行业产品的品牌偏好调查三、消费者对行业品牌的首要认知渠道四、消费者经常购买的品牌调查五、磷酸铁锂动力电池行业品牌忠诚度调查六、磷酸铁锂动力电池行业品牌市场占有率调查七、消费者的消费理念调研第六章我国磷酸铁锂动力电池行业市场运营状况分析第一节2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业市场宏观分析一、主要观点二、市场结构分析三、整体市场关注度四、厂商分析第二节2015-2018年中国磷酸铁锂动力电池行业市场微观分析一、品牌关注度格局二、产品关注度调查三、不同价位关注度第七章磷酸铁锂动力电池行业上下游产业分析第一节上游产业分析一、发展现状二、发展趋势预测三、行业新动态及其对磷酸铁锂动力电池行业的影响四、行业竞争状况及其对磷酸铁锂动力电池行业的意义第二节下游产业分析一、发展现状二、发展趋势预测三、市场现状分析四、行业新动态及其对磷酸铁锂动力电池行业的影响五、行业竞争状况及其对磷酸铁锂动力电池行业的意义第八章磷酸铁锂动力电池行业竞争格局分析第一节行业竞争结构分析一、现有企业间竞争二、潜在进入者分析三、替代品威胁分析四、供应商议价能力分析五、客户议价能力分析第二节行业集中度分析一、市场集中度分析二、企业集中度分析三、区域集中度分析第三节中国磷酸铁锂动力电池行业竞争格局综述一、2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业集中度二、2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业竞争程度三、2015-2018年磷酸铁锂动力电池企业与品牌数量四、2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业竞争格局分析第四节2015-2018年磷酸铁锂动力电池行业竞争格局分析一、2015-2018年国内外磷酸铁锂动力电池行业竞争分析二、2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池市场竞争分析第九章磷酸铁锂动力电池企业竞争策略分析第一节磷酸铁锂动力电池市场竞争策略分析一、2018年磷酸铁锂动力电池市场增长潜力分析二、2018年磷酸铁锂动力电池主要潜力品种分析三、现有磷酸铁锂动力电池市场竞争策略分析四、潜力磷酸铁锂动力电池竞争策略选择五、典型企业产品竞争策略分析第二节磷酸铁锂动力电池企业竞争策略分析一、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池市场竞争趋势二、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业竞争格局展望三、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业竞争策略分析第三节磷酸铁锂动力电池行业发展机会分析第四节磷酸铁锂动力电池行业发展风险分析第十章重点磷酸铁锂动力电池企业竞争分析第一节宁德时代一、企业发展简况分析二、企业产品服务分析三、企业经营状况分析1、企业偿债能力分析2、企业运营能力分析3、企业盈利能力分析四、企业竞争优势分析第二节比亚迪一、企业发展简况分析二、企业产品服务分析三、企业经营状况分析1、企业偿债能力分析2、企业运营能力分析3、企业盈利能力分析四、企业竞争优势分析第三节坚瑞沃能一、企业发展简况分析二、企业产品服务分析三、企业经营状况分析1、企业偿债能力分析2、企业运营能力分析3、企业盈利能力分析四、企业竞争优势分析第四节国轩高科一、企业发展简况分析二、企业产品服务分析三、企业经营状况分析1、企业偿债能力分析2、企业运营能力分析3、企业盈利能力分析四、企业竞争优势分析第十一章磷酸铁锂动力电池行业发展趋势分析第一节我国磷酸铁锂动力电池行业前景与机遇分析一、我国磷酸铁锂动力电池行业趋势预测二、我国磷酸铁锂动力电池发展机遇分析三、2018年磷酸铁锂动力电池行业的发展机遇分析四、金融危机对磷酸铁锂动力电池行业的影响分析第二节2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池市场趋势分析一、2015-2018年磷酸铁锂动力电池市场趋势总结二、2018年磷酸铁锂动力电池行业发展趋势分析三、2019-2025年磷酸铁锂动力电池市场发展空间四、2019-2025年磷酸铁锂动力电池产业政策趋向五、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业技术革新趋势六、2019-2025年磷酸铁锂动力电池价格走势分析七、2019-2025年国际环境对磷酸铁锂动力电池行业的影响第十二章磷酸铁锂动力电池行业发展趋势与投资规划建议研究第一节磷酸铁锂动力电池市场发展潜力分析一、市场空间广阔二、竞争格局变化三、高科技应用带来新生机第二节磷酸铁锂动力电池行业发展趋势分析一、品牌格局趋势二、渠道分布趋势三、消费趋势分析第三节磷酸铁锂动力电池行业投资前景研究一、战略综合规划二、技术开发战略三、业务组合战略四、区域战略规划五、产业战略规划六、营销品牌战略七、竞争战略规划第四节对我国磷酸铁锂动力电池品牌的战略思考一、企业品牌的重要性二、磷酸铁锂动力电池实施品牌战略的意义三、磷酸铁锂动力电池企业品牌的现状分析四、我国磷酸铁锂动力电池企业的品牌战略1、要树立强烈的品牌战略意识2、选准市场定位,确定战略品牌3、运用资本经营,加快开发速度4、利用信息网,实施组合经营5、实施规模化、集约化经营五、磷酸铁锂动力电池品牌战略管理的策略第十三章2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业发展预测第一节未来磷酸铁锂动力电池需求与消费预测一、2019-2025年磷酸铁锂动力电池产品消费预测二、2019-2025年磷酸铁锂动力电池市场规模预测三、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业总产值预测四、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业销售收入预测五、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业总资产预测第二节2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池行业供需预测一、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池供给预测二、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池产量预测三、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池需求预测四、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池供需平衡预测五、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池产品价格预测六、2019-2025年主要磷酸铁锂动力电池产品进出口预测第三节影响磷酸铁锂动力电池行业发展的主要因素一、2019-2025年影响磷酸铁锂动力电池行业运行的有利因素分析二、2019-2025年影响磷酸铁锂动力电池行业运行的稳定因素分析三、2019-2025年影响磷酸铁锂动力电池行业运行的不利因素分析四、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池行业发展面临的挑战分析五、2019-2025年中国磷酸铁锂动力电池行业发展面临的机遇分析第四节磷酸铁锂动力电池行业投资前景及控制策略分析一、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业市场风险及控制策略二、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业政策风险及控制策略三、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业经营风险及控制策略四、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业技术风险及控制策略五、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业同业竞争风险及控制策略六、2019-2025年磷酸铁锂动力电池行业其他风险及控制策略图表目录:图表:2015-2018年我国速冻食品制造行业产销率及增长情况图表:2015-2018年我国速冻食品制造行业产销率及增长对比图图表:2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业营业增长率及增长情况图表:2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业销售毛利率及增长情况图表:2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业销售毛利率及增长对比图图表:2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业总资产增长率及增长情况图表:2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业资产负债率及增长情况图表:2015-2018年我国磷酸铁锂动力电池行业资产负债率及增长对比图图表详见正文······(GYZQPT)关于行业分析报告行业分析报告是企业和投资者掌握一个行业信息的重要渠道。

磷酸铁锂电池研究报告和市场调研

磷酸铁锂电池研究报告和市场调研

磷酸铁锂电池研究报告和市场调研一、研究概述二、制造工艺磷酸铁锂电池的制造工艺主要包括正极材料、负极材料、电解液以及制备工艺等方面。

正极材料主要采用磷酸铁锂粉末,通过高温固相法合成。

负极材料使用石墨,常规的涂覆法和轧制法可以制备负极材料。

电解液由锂盐(通常是LiPF6)和有机溶剂组成,可以通过溶剂浸渍法制备。

制备工艺主要包括搅拌、过滤、涂布等步骤,通过合适的工艺参数可以获得优质的磷酸铁锂电池。

三、性能特点1. 高能量密度:磷酸铁锂电池的能量密度较高,一般可达140-170Wh/kg,是传统铅酸电池的3-4倍。

2.长循环寿命:磷酸铁锂电池具有较长的循环寿命,可达2000-3000次以上,远远高于镍镉电池的500次左右。

3.低自放电率:磷酸铁锂电池的自放电率较低,一般在室温下可维持12-15%的容量保持率。

4.安全性能好:磷酸铁锂电池具有较好的安全性能,不易发生燃爆事故。

5.环境友好:磷酸铁锂电池不含有汞、铅和镍等有害物质,对环境友好。

四、市场调研根据市场调研,磷酸铁锂电池的市场前景广阔,主要体现在以下几个方面:1.电动汽车市场:随着电动汽车市场的快速发展,磷酸铁锂电池在电动汽车领域具有较大的潜力。

其高能量密度和长循环寿命使其成为电动汽车的理想动力源。

2.储能系统市场:随着可再生能源的发展,储能系统的需求也不断增加。

磷酸铁锂电池具有高能量密度和长循环寿命的优势,适合用于储能系统,可以解决可再生能源的不稳定性问题。

3.智能电网市场:随着智能电网的建设,对储能系统的需求也在增加。

磷酸铁锂电池的高能量密度和长循环寿命使其成为智能电网的重要组成部分。

综上所述,磷酸铁锂电池具有较高的能量密度、长循环寿命、安全性能好和环境友好的特点,在电动汽车、储能系统和智能电网等领域具有广阔的市场前景。

2019中国磷酸铁锂行业现状及趋势分析:商用车成为磷酸铁锂主市场

2019中国磷酸铁锂行业现状及趋势分析:商用车成为磷酸铁锂主市场

2019中国磷酸铁锂行业现状及趋势分析:商用车成为磷酸铁锂主市场锂离子电池商用化在20世纪90年代已经开始。

在化学类储能电池中,锂电池在能量、功率密度和寿命以及安全性领域均表现出强劲的优势。

经过30年的发展,锂离子电池在消费电子、电动工具、交通、储能等多领域得到充分应用。

正极材料作为锂电池核心材料,决定了锂电池的能量密度、寿命、安全性等目前,市场终能够可逆循环的锂离子电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及钴酸锂的一系列三元衍生体。

由于正极材料的特性不同,不同正极材料的锂电池其应用领域存在一定差异。

正极材料基本情况介绍资料来源:智研咨询整理受益于技术变革的趋势,电动化已经成为行业的发展趋势,诸多传统领域开始进入油电转换时代。

在此大背景下,锂电的市场容量保持较高速增长,而磷酸铁锂电池由于其安全性能、循环寿命、成本控制方面的突出优势,在各领域的渗透将进入快车道。

磷酸铁锂应用领域资料来源:智研咨询整理新能源汽车发展之初,由于考虑到排放以及燃油经济性,政策向商用车倾斜,而磷酸铁锂的安全性、循环寿命等优势让其迅速成为锂电池正极的最佳选择,市占率遥遥领先同类的锰酸锂和钛酸锂。

2017-2019年中国新能源汽车分产品销售情况资料来源:中国汽车工业协会、智研咨询整理2015年新能源汽车产业进入爆发增长期,由于前期材料生产产能有限、市场出现供不应求、同时锂盐价格上涨,导致正极材料市场价格每吨超过11万。

2016年之后我国锂电池正极材料厂商产能陆续释放,锂盐价格回落,材料价格进入下行区间。

随着2017年之后配套乘用车的三元材料呈现出挤出效应,磷酸铁锂供给开始出现过剩,售价加速下行,最低降至4万/吨附近。

2018-2019年全国磷酸铁锂正极材料价格走势图资料来源:GGII、智研咨询整理由于行业竞争加剧,2019年磷酸铁锂行业龙头效应凸显。

磷酸铁锂产能陆续释放的同时,由于政策倾向,以及未来发展等影响因素,导致磷酸铁锂供给出现过剩,产品利润呈现逐步下滑态势,成本控制、客户粘性以及市场经验成为磷酸铁锂企业竞争的核心环节,头部企业通过市场优势,集中度呈现上升态势。

磷酸铁锂快充策略研究报告

磷酸铁锂快充策略研究报告

磷酸铁锂快充策略研究报告磷酸铁锂快充策略研究报告1. 引言磷酸铁锂电池是目前电动车领域使用广泛的一种电池技术。

虽然磷酸铁锂电池具有较高的安全性和循环寿命,但其充电速度一直以来都是个难题。

本报告旨在研究磷酸铁锂电池的快充策略,探索如何提高磷酸铁锂电池的充电速度,以满足现代社会对电动车快速充电的需求。

2. 磷酸铁锂电池充电机理磷酸铁锂电池采用锂离子在正、负极之间的可逆扩散作为电荷传输机制。

在充电过程中,锂离子从正极(磷酸铁锂)迁移到负极(石墨),负极以石墨为基材将锂嵌入层间结构中。

反之,在放电过程中,锂离子从负极迁移到正极,正极以磷酸铁锂为基材将锂嵌入晶格中。

充电过程中,锂离子在正负极之间的反应速率决定了电池的充电速度。

3. 影响磷酸铁锂电池充电速度的因素研究表明,影响磷酸铁锂电池充电速度的因素主要有锂离子的扩散速率、电池内阻和充电电流限制。

为了提高磷酸铁锂电池的充电速度,需要针对这些因素进行相应的优化。

4. 锂离子扩散速率的优化(1)材料改良:通过改变磷酸铁锂正极和石墨负极的材料特性,可以提高锂离子在电池内的扩散速率。

例如,引入导电性更好的新材料或改变电极结构等。

(2)提高温度:提高电池的工作温度可以增加锂离子的迁移速率。

但需要注意正常工作范围内的适度温度,过高的温度会降低电池寿命。

5. 电池内阻的降低电池内阻会影响充电速度和能量损失。

降低电池内阻有以下几种方法:(1)改善电解质:可以采用高离子导电能力的电解质来减少电池内阻。

(2)优化电极结构:通过合理设计电极,增加电极的表面积,减少电池的内阻。

(3)改变电池的制备工艺:通过改变电池的制备过程,减少电池材料之间的不良接触,降低电池内阻。

6. 充电电流的优化合理选取充电电流对快速充电至关重要。

在实际应用中,虽然高电流可以提高充电速度,但过高的电流会导致电池过热,影响电池寿命。

因此,需要在安全范围内选择合适的充电电流。

7. 结论通过以上研究,我们认识到提高磷酸铁锂电池的充电速度并不是一个简单的问题。

动力电池结构 ctp 圆柱 刀片电池

动力电池结构 ctp 圆柱 刀片电池

动力电池结构分析:ctp 圆柱刀片电池随着电动汽车的普及,动力电池作为电动汽车的核心部件已经成为汽车行业的焦点之一。

而在动力电池的结构设计中,ctp 圆柱刀片电池是目前主流的结构之一。

本文将从动力电池的结构以及ctp 圆柱刀片电池的特点和应用情况进行分析。

一、动力电池结构1. 正极、负极和电解质动力电池的正极和负极分别由正极材料和负极材料构成,电解质则是将正负极隔开但又能传递离子的物质。

正极材料一般采用钴酸锂、镍酸锂等化学物质,负极材料则采用石墨或者硅等。

电解质则一般采用液态或者固态电解质。

2. 隔板动力电池中的隔板用于隔开正负极以及电解质,避免短路情况的发生。

隔板一般采用有机聚合物或者陶瓷材料制成。

3. 外壳动力电池的外壳则用于固定和保护电池内部的各种部件,同时也用于散热。

外壳的材料通常采用铝合金或者钢铁等。

二、 ctp 圆柱刀片电池1. ctp 电池ctp电池又称为圆柱电池,是一种结构紧凑、能量密度较高的电池类型。

ctp电池的外壳一般采用铝合金材料,内部电极则采用铜箔或铝箔。

2. 刀片电池刀片电池是一种扁平、宽厚比较大的电池结构,能够提供更大的厚度空间以增加能量密度。

刀片电池的外壳一般采用铝合金材料,电极则采用多层叠加的刀片结构。

三、 ctp 圆柱刀片电池的特点和应用1. ctp 圆柱电池的特点(1)紧凑结构:ctp 圆柱电池由多个圆柱形电芯组成,能够实现高度集成和紧凑设计。

(2)稳定性强:ctp 圆柱电池外壳采用铝合金材料,能够提供良好的机械强度和热稳定性。

2. 刀片电池的特点(1)较高能量密度:刀片电池由多层叠加的刀片组成,能够提供较高的能量密度。

(2)散热性好:刀片电池的结构能够提供良好的散热性能,有利于电池的长期稳定运行。

3. 应用情况目前,ctp 圆柱电池主要应用于轿车和商用车等传统车型中,而刀片电池则主要应用于新能源汽车等领域,如纯电动汽车、插电式混合动力车等。

ctp 圆柱刀片电池在汽车领域都有着广泛的应用情况,但其在不同类型车辆中的应用略有不同,可根据车辆需求进行选择。

刀片电池新能源汽车的动力升级

刀片电池新能源汽车的动力升级

刀片电池:新能源汽车的动力升级动力电池被称为电动汽车的“心脏”,作为电动汽车最核心的关键部件,动力电池决定着一款车的续航、价格、安全等。

因此,有“掌握电池主导权者将掌控世界”的说法,可见,动力电池的技术升级多么重要。

汽车产业一直是中国经济重要支柱产业,最近几年,新能源汽车的动力电池技术进步明显,仅从续航里程来说,每年大约增加100公里,近两年更超过100公里。

仅从续航里程来说,600公里~700公里已经与燃油车处于同一水平,但是因为充电或换电设施不方便,更大程度上是因为电池性能的衰减,在竞争力上仍处下风。

从未来趋势上来说,新能源汽车已经占据发展先机,这也是苹果宣布入场新能源汽车,甚至有传言说微软也要起而行之的原因所在。

动力电池竞争2021年初,在特斯拉“开年送喜”大降价之后,蔚来更宣称到2023年推出续航里程1000公里的新能源车。

如果说,蔚来续航1000公里的固态电池仍然是理想中的概念,那么,2020年3月比亚迪通过视频发布的刀片电池已经在大规模生产的路上了。

从上可知,动力电池在续航里程上的竞争已经白热化。

特斯拉的大幅降价就得益于此。

而中科院院士欧阳明高在今年1月文/温俊温俊 江西青莲新能源汽车服务有限公司CEO16日第七届中国电动汽车百人会论坛上演讲时所说的一番话,更说明动力电池的竞争热度一直未减。

他说:如果某一位说,它(指车)既能跑1000公里、又能几分钟充完电,而且还特别安全、成本还非常低,那大家不用相信,那是不可能的。

这句针对目前技术现状的话,被一些人解读为,那些声称能将动力电池做到1000公里者,只能是骗子。

说起来,这还是乐视PPT造车效应的过度反应而已。

蔚来在未来几年能否做到这一点,并不能说没有可能。

相反,如果动力电池能保持目前的技术进步速度,在2023年达到1000公里的续航里程并不是什么困难的事。

如果遭遇技术瓶颈,比如,800公里被认为是天花板极限的话,则在近期内是不可能完成的任务。

1796 2019年磷酸铁锂刀片电池与CTP方案研究报告(16页)

1796  2019年磷酸铁锂刀片电池与CTP方案研究报告(16页)

目录1 磷酸铁锂电池具备成本和安全的优势 (1)1.1 LFP凭借其低价及强安全性在众多正极材料中脱颖而出 (1)1.2磷酸铁锂电池工作机理 (3)2 宁德时代和比亚迪引领CTP方案,进一步降低成本 (5)3 刀片电池和CTP方案成本可降15% (10)4 刀片电池和CTP方案仍将率先在商用车上使用 (12)图目录图1:钴酸锂结构图 (1)图2:镍钴锰酸锂结构图 (1)图3:锰酸锂结构图 (2)图4:磷酸铁锂结构图 (2)图5:磷酸铁锂电池工作机理 (3)图6:磷酸铁锂电池内部结构 (4)图7:磷酸铁锂充放电机理 (4)图8:BYD刀片电池 (5)图9:首款搭载“刀片电池”的比亚迪汉EV (5)图10:比亚迪“刀片电池”单体电池示意图 (6)图11:比亚迪动力电池包剖视图和爆炸图 (6)图12:比亚迪专利动力电池排布方式空间利用率更高 (6)图13:一种实施方式提供的电池包的爆炸图 (7)图14:提供电池包(车用托盘)固定在电动车上的爆炸示意图 (7)图15:比亚迪CTP技术对比实验 (7)图16:实施例1动力电池包的排布方式 (8)图17:实施例2动力电池包的排布方式 (8)图18:实施例3动力电池包的排布方式 (8)图19:实施例4动力电池包的排布方式 (8)图20:实施例5动力电池包的排布方式 (8)图21:电池导热板剖视图 (8)图22:某实施例电池包的爆炸图 (8)图23:比亚迪CTP电池散热实验结果 (9)图24:CTP高集成动力电池开发平台 (9)图25:宁德时代CTP电池包 (9)图26:宁德时代CTP电池包的结构示意图 (10)图27:宁德时代CTP电池包的结构爆炸图 (10)图28:LFP电池包单价 (10)图29:国轩高科锂电池业务毛利率 (10)图30:LFP电池制造总成本 (11)图31:LFP电池制造总成本占比 (11)图32:单位原材料成本拆分 (11)图33:单位原材料成本占比 (11)图34:单位原材料成本测算 (12)图35:考虑企业毛利率的LFP价格 (12)图36:2020年新能源客车毛利率测算 (13)图37:2019年各正极企业出货量市场份额 (13)表目录表1:锂离子电池正极材料性能比较 (2)表2:锂离子电池性能比较 (4)1 磷酸铁锂电池具备成本和安全的优势1.1 LFP 凭借其低价及强安全性在众多正极材料中脱颖而出锂离子电池中正极材料占整个电池成本的 40%以上,且当前的技术条件下,整体电池的能量密度主要取决于正极材料,所以正极材料是锂离子电池的核心开发、研究的材料,目前成熟应用的正极材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂及锰酸锂。

磷酸铁锂项目可行性研究报告

磷酸铁锂项目可行性研究报告

磷酸铁锂项目可行性研究报告xxx有限公司摘要能量密度逊色三元,磷酸铁锂占有率受到挤压。

新能源汽车发展之初,由于考虑到排放以及燃油经济性,政策向商用车倾斜,而磷酸铁锂的安全性、循环寿命等优势让其迅速成为锂电池正极的最佳选择,市占率遥遥领先同类的锰酸锂和钛酸锂;随着2017年政策将能量密度纳入考核要求并与补贴系数直接挂钩,同时三元材料获得了长足进步,市场份额开始逐步向三元转移;另外,随着商用车的普及率提升,后续需求已然有限,相反乘用车基数较大,发展潜力更足,磷酸铁锂的市场空间也相应受到限制,三元材料进入黄金发展期并呈现出挤出效应。

2019年磷酸铁锂动力电池装机量20.8GWh,同比减少6.35%,占总装机量的33.4%,较2018年下滑近6pct;三元动力电池装机量40.5GWh,同比增长22.4%,占总装机量的65.2%,较2018年提升近7pct;其他电池类型装机量0.9GWh,合计占比1.4%。

磷酸铁锂和锰酸锂动力电池主要配套客车,装机量分别为13.8GWh和0.4GWh。

行业重拾信心,2019年磷酸铁锂产业复苏迹象明显。

总共246款车型,其中磷酸铁锂电池配套车型为169款,占比达69%,超过半数。

2019年动力磷酸铁锂电池装机量有所回潮。

在新能源专用车和客车领域,磷酸铁锂电池已经开始回温,装机量显著提升。

新能源客车主要应用于公交车、公路车等公共领域。

传统公交车、公路车载客多,耗油量大,里程相对固定,运行时间可控,因此成为最早的汽车电动化市场。

由于公共用车对安全性要求极高,磷酸铁锂电池在该领域占据了绝对主流地位,占新能源客车电池装机量的90%以上。

从新能源汽车推广应用推荐车型目录来看2016-2019年,搭载磷酸铁锂电池的纯电动客车数量占比不断提升。

在补贴持续退坡的趋势下,新能源专用车厂商更关注动力电池的性价比,磷酸铁锂电池凭借其较低的成本,越来越得到市场的青睐,其装机量占新能源专用车动力电池装机量的比重持续上升。

2019年磷酸铁锂电池基本情况及动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算

2019年磷酸铁锂电池基本情况及动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算

2019年磷酸铁锂电池基本情况及动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算2019年磷酸铁锂电池基本情况及动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算正文目录一、磷酸铁锂电池基本情况 (4)1.1、磷酸铁锂简介 (4)1.2、磷酸铁锂有成本优势 (5)二、商用车依然是主阵地,新增应用领域不断出现 (7)2.1、商用车是LFP的主阵地 (7)2.2、中短续航里程乘用车有望换装LFP,新的优秀车型供给正在不断出现 (8)2.3、非车用市场需求正在出现 (11)三、动力电池领域磷酸铁锂电池用量空间测算 (12)3.1、乘用车领域测算 (12)3.2、商用车领域测算 (14)四、国内企业布局完善,格局基本稳定 (16)投资建议 (17)风险提示 (17)相关报告 (17)图表目录图1:正极材料价格走势(万元/吨) (5)图2:推广目录中客车电池平均能量密度(wh/kg) (5)图3:2017年至今的推广目录中磷酸铁锂车型占比 (7)图4:五菱宏光年度销量(万辆) (10)图5:2018年我国基站数量累计接近650万座 (11)图6:2016年至今客车和专用车单车带电量演变(KWh) (15) 图7:新能源行业历史PE Band (19)图8:新能源行业历史PB Band (19)表1:正极材料性能对比 (4)表2:2017-2018年三元电池成组效率 (5)表3:动力电池政策目标 (5)表4:2019年磷酸铁锂电池系统度电成本降幅测算 (6)表5:2019年三元电池系统度电成本降幅测算 (6)表6:2016-2019年1-10月磷酸铁锂装机情况 (8)表7:典型A00级车型换装LFP后成本降幅 (8)表8:典型A0级车型换装LFP后成本降幅 (9)表9:五菱宏光点改版电池成本测算 (9)表10:2019年1-10月乘用车磷酸铁锂电池装机情况 (10)表11:我国主要城市5G基站建设规划 (11)表12:2019年上半年港口吞吐量排名 (12)表13:2020年新能源乘用车销量预测 (13)表14:A00和A0级车型平均带电量 (13)表15:2020年新能源乘用车中使用LFP的总带电量预测 (14)表16:2020年新能源商用车销量情况预测 (14)表17:2020年新能源客车中使用LFP的总带电量预测 (15)表18:2020年新能源专用车中使用LFP的总带电量预测 (15)表19:2018年国内主要电池企业磷酸铁锂电池装机量 (16)表20:2019年1-10月国内主要电池企业磷酸铁锂电池装机量(16)表21:国内龙头电池企业的磷酸铁锂产能布局情况 (17)。

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目录1 磷酸铁锂电池具备成本和安全的优势 (1)1.1 LFP凭借其低价及强安全性在众多正极材料中脱颖而出 (1)1.2磷酸铁锂电池工作机理 (3)2 宁德时代和比亚迪引领CTP方案,进一步降低成本 (5)3 刀片电池和CTP方案成本可降15% (10)4 刀片电池和CTP方案仍将率先在商用车上使用 (12)图目录图1:钴酸锂结构图 (1)图2:镍钴锰酸锂结构图 (1)图3:锰酸锂结构图 (2)图4:磷酸铁锂结构图 (2)图5:磷酸铁锂电池工作机理 (3)图6:磷酸铁锂电池内部结构 (4)图7:磷酸铁锂充放电机理 (4)图8:BYD刀片电池 (5)图9:首款搭载“刀片电池”的比亚迪汉EV (5)图10:比亚迪“刀片电池”单体电池示意图 (6)图11:比亚迪动力电池包剖视图和爆炸图 (6)图12:比亚迪专利动力电池排布方式空间利用率更高 (6)图13:一种实施方式提供的电池包的爆炸图 (7)图14:提供电池包(车用托盘)固定在电动车上的爆炸示意图 (7)图15:比亚迪CTP技术对比实验 (7)图16:实施例1动力电池包的排布方式 (8)图17:实施例2动力电池包的排布方式 (8)图18:实施例3动力电池包的排布方式 (8)图19:实施例4动力电池包的排布方式 (8)图20:实施例5动力电池包的排布方式 (8)图21:电池导热板剖视图 (8)图22:某实施例电池包的爆炸图 (8)图23:比亚迪CTP电池散热实验结果 (9)图24:CTP高集成动力电池开发平台 (9)图25:宁德时代CTP电池包 (9)图26:宁德时代CTP电池包的结构示意图 (10)图27:宁德时代CTP电池包的结构爆炸图 (10)图28:LFP电池包单价 (10)图29:国轩高科锂电池业务毛利率 (10)图30:LFP电池制造总成本 (11)图31:LFP电池制造总成本占比 (11)图32:单位原材料成本拆分 (11)图33:单位原材料成本占比 (11)图34:单位原材料成本测算 (12)图35:考虑企业毛利率的LFP价格 (12)图36:2020年新能源客车毛利率测算 (13)图37:2019年各正极企业出货量市场份额 (13)表目录表1:锂离子电池正极材料性能比较 (2)表2:锂离子电池性能比较 (4)1 磷酸铁锂电池具备成本和安全的优势1.1 LFP 凭借其低价及强安全性在众多正极材料中脱颖而出锂离子电池中正极材料占整个电池成本的 40%以上,且当前的技术条件下,整体电池的能量密度主要取决于正极材料,所以正极材料是锂离子电池的核心开发、研究的材料,目前成熟应用的正极材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂及锰酸锂。

(1)钴酸锂:有层状结构和尖晶石结构,一般常用层状结构,其理论容量为270mAh/g 左右,层状结构钴酸锂主要应用在手机、航模、车模、电子烟、智能穿戴等数码产品上。

20世纪90年代索尼首次使用钴酸锂生产出第一块商业化的锂离子电池。

我国钴酸锂产品2003年前基本被日本户田、日亚化学、清美化学、比利时五矿等国外厂家垄断。

当升科技2003年推出国内第一款钴酸锂,并于2005、2009年分别实现出口韩国和日本,2010年成为国内第一家以正极材料为主业登陆资本市场的企业。

2012年,北大先行、天津巴莫推出第一代4.35V 高电压钴酸锂产品。

2017年,湖南杉杉、厦门钨业推出4.45V 的高电压钴酸锂产品。

当前钴酸锂的能量密度和压实密度已基本到极限,其比容量与理论容量相比还是有较大的提升空间,但是由于当前整体的化学体系限制,尤其是电解液在高电压的体系下很容易分解,故进一步通过提升充电截止电压提升比容量的方法受到了一定的限制,后续一旦电解液技术得到突破,其能量密度还会有提升的空间。

(2)镍钴锰酸锂:一般具有绿色环保、成本低(成本仅相当于钴酸锂的2/3)、安全性好(安全工作温度可达170℃)、循环使用寿命长(延长45%)的优势。

2006年深圳天骄、宁波金和率先推出333、442、523体系的三元材料。

2007至2008年主要原材料金属钴的价格大幅涨价,导致钴酸锂和镍钴锰酸锂材料的差价扩大、促进了在中国锂电市场的应用,镍钴锰酸锂材料迎来了第一个爆发期。

2007年贵州振华推出单晶型的523体系的镍钴锰酸锂材料。

2012年厦门钨业出口日本市场的企业。

2015年政府补贴政策引导镍钴锰酸锂材料迎来了第2个爆发期。

当前对单晶化镍钴锰酸锂研究主要通过不断的提升镍含量,提升充电截止电压,来进一步的提升产品的能量密度,但这对电解液等相关配套材料以及锂离子电池制造厂商的技术能力提出了更高的要求。

图1:钴酸锂结构图图2:镍钴锰酸锂结构图数据来源:公开资料,西南证券整理数据来源:公开资料,西南证券整理(3)锰酸锂:有尖晶石结构和层状结构,一般常用尖晶石结构的。

理论容量148 mAh/g ,实际容量在100~120mAh/g 之间,具有容量发挥较好、结构稳定、低温性能优越和成本低廉等特点。

但是其晶体结构容易畸变,造成容量衰减,循环寿命短。

主要应用于一些对安全性要求较高,成本要求高,但对能量密度和循环要求较低的市场。

如小型通讯设备、充电宝、电动工具和电动自行车、特殊场景(如煤矿)。

2003年国内锰酸锂开始产业化,云南汇龙和盟固利率先抢占低端市场,济宁无界、青岛乾运等厂家逐渐加入,容量型、循环型、动力型产品多元化发展满足不同的应用市场。

2008年,盟固利将锰酸锂动力电池成功应用在电动客车上。

目前锰酸锂低端市场主要是应用于对电池性能要求相对较低的通讯类电池、笔记本电脑电池和数码相机电池,锰酸锂依然会保持稳定增长的市场需求。

高端市场是以车用市场为代表,对电池性能要求较,但随着三元材料技术的不断发展成熟,其在车用锂电的市场份额不断下降。

(4)磷酸铁锂:一般具有稳定的橄榄石骨架结构,放电容量可以达到理论放电容量的95%以上,安全性能优异,对于过充的承受力很好,循环寿命长,并且价格低廉。

但其能量密度限制难以解决,而电动汽车用户却不断提升续航需求。

1997年橄榄石型磷酸铁锂首次被报道可用作正极材料。

北美的A123、Phostech 、ValeNce 较早实现了量产,但由于国际新能源汽车市场不如预期,不幸破产被收购,或停产。

台湾的立凯电能、大同尚志等厂商以来大陆订单,在国内磷酸铁锂厂商技术和产能赶超的情况下发展趋缓。

2001年我国启动磷酸铁锂的材料开发,目前我国磷酸铁锂正极材料研究和产业发展居于全球前沿,磷酸铁锂材料得到了蓬勃的发展。

图3:锰酸锂结构图图4:磷酸铁锂结构图数据来源:北极星储能网,西南证券整理数据来源:物理化学学报,西南证券整理表1:锂离子电池正极材料性能比较数据来源:公开资料,西南证券整理1.2磷酸铁锂电池工作机理磷酸铁锂正极材料是橄榄石型结构材料,六方密堆积排列,在磷酸铁锂正极材料的晶格中,P占据在四面的位置,八面体的空隙位置由Li和Fe填充,晶体八面体和四面体形成了一个整体空间架构,在各个点的密切联系下形成一种锯齿状的平面结构。

图5:磷酸铁锂电池工作机理数据来源:中国电池网,西南证券整理磷酸铁锂电池正极由橄榄石结构的LiFePO4组成,负极由石墨组成,中间是聚烯烃PP/PE/PP隔膜,用于隔离正负极、阻止电子而允许锂离子通过。

在充放电的过程中,磷酸铁锂电池正极的离子、电子得失如下:充电:LiFePO4-xe-xLi+→xFePO4+(1-x) LiFePO4放电:FePO4+xLi+xe→xLiFePO4+(1-x) FePO4充电时锂离子从正极脱嵌经过电解质进入负极,同时电子从外电路由正极向负极移动,以保证正负极的电荷平衡,放电时锂离子从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极。

这一微观结构使得磷酸铁锂电池具有了较好的电压平台和较长的使用寿命:电池的充放电过程中,其正极在斜方晶系的LiFePO4和六方晶系的FePO4两相之间转变,由于FePO4和LiFePO4在200℃以下以固熔体形式共存,在充放电过程中没有明显的两相转折点,因此,磷酸铁锂电池的充放电电压平台长且平稳;另外,在充电过程完成后,正极FePO4的体积相对LiFePO4仅减少6.81%,而充电过程中碳负极体积轻微膨胀,起到了调节体积变化、支撑内部结构的作用,因此,磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命。

图6:磷酸铁锂电池内部结构图7:磷酸铁锂充放电机理数据来源:公开资料,西南证券整理数据来源:公开资料,西南证券整理磷酸铁锂正极材料的理论容量是每克170mA ,实际容量是每克140mA ,振实密度是每立方厘米0.9~1.5,工作时候的电压是3.4V 。

磷酸铁锂正极材料在应用的时候体现了良好的热稳定性能、安全可靠性、低碳环保性,是大型电池模块的首选正极材料。

但是磷酸铁锂正极材料的堆积密度较低、体积能量密度不高、应用范围有限。

针对磷酸铁锂正极材料的应用局限,相关人员可以通过在其中掺杂高价金属阳离子、表面包覆导电材料的方法来提升这种材料的电导率。

经过一段时间的发展,磷酸铁锂正极材料逐渐发展成熟,被人们广泛的应用在多个领域,比如电动汽车领域、电动自行车领域、移动电源设备、储能电源领域等。

磷酸铁锂正极材料因其高安全性,加上循环寿命长、资源丰富、价格较低的独特优势电动汽车尤其是电动客车领域得到广泛应用。

但磷酸铁锂正极材料橄榄石晶体结构固有的缺陷,如电导率低、锂离子扩散系数小等造成其能量密度低、低温性能差和倍率性能差等缺点在一定应用领域将受到限制。

改善其缺点的方式主要有表面包覆改性、体相掺杂改性等手段。

近几年我国动力电池市场经历了爆发式增长,电池技术是其核心竞争力。

目前动力电池主要包括磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和三元锂电池等体系。

表2比较了各类锂离子电池的性能,其中DOD 为放电深度(Depth-of-discharge )。

磷酸铁锂电池支撑着中国锂离子电池材料产业半壁江山,在各类电池中具有相当的优点:磷酸铁锂电池的循环寿命相对较长、发热量低、热稳定性好,同时磷酸铁锂电池还拥有良好的环境安全性。

磷酸铁锂电池凭借着较低的价格和稳定的性能大量应用于电动客车,市场份额呈现增长态势。

该材料具有安全性好、循环寿命长、成本低等优点,是动力和储能电池的主打正极材料。

通过纳米化和表面碳包覆实现了可较大功率放电的性能,而且很好地进行碳包覆的样品不含酌γ-Fe2O3和Fe3+杂质,在中国实现了世界最大的规模化生产。

表2:锂离子电池性能比较数据来源:公开资料,西南证券整理2 宁德时代和比亚迪引领CTP 方案,进一步降低成本比亚迪董事长王传福先生在参加电动车百人会时透露,比亚迪已研发出新一代磷酸铁锂电池“刀片电池”,这款电池预计今年量产,“刀片电池”在体积比能量密度上比传统铁电池提升了50%,具有高安全、长寿命等特点,整车寿命可达百万公里以上,能量密度可达180Wh/kg ,相比此前提升大约9%,这一数据已经不弱于NCM811的三元锂电池,并且能够解决磷酸铁锂电池能量密度低的短板问题。

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