磷酸铁锂离子电池优势明显 市场潜力巨大

2021-09-29      512 次浏览

我国储能网讯:比亚迪今天在深交所互动易披露的《投资者关系活动记录表》中表示,磷酸铁锂离子电池作为新型电池,产业链还不够成熟,未来成本还有很大的下降空间。


磷酸铁锂离子电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种,重要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料,而其它正极材料由于多种原因,目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。


安全性能的改善


磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂相同结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂离子电池,已大有改善。


寿命的改善


磷酸铁锂离子电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。


长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次


磷酸铁锂离子电池


,而磷酸铁锂动力锂离子电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂离子电池在同样条件下使用,理论寿命将达到7~8年。综合考虑,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。


高温性能好


磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。


大容量


具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。5AH-1000AH(单体)


无记忆效应


可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂离子电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。


重量轻


同等规格容量的磷酸铁锂离子电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池的1/3


环保


该电池一般被认为是不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。所以锂离子电池之所以被业界看好,重要是环保考量,因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划,成为国家重点支持和鼓励发展的项目。随着我国加入WTO,我国电动自行车的出口量将迅速增大,而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池。


但有专家表示,铅酸电池造成的环境污染,重要发生在公司不规范的生产过程和回收处理环节。同理,锂离子电池属于新能源行业不错,但它也不能防止重金属污染的问题。金属材料加工中有铅、砷、镉、汞、铬等都有可能会释放到灰尘和水中。电池本身就是一种化学物质,所以有可能会出现两种污染:一是生产工程中的工艺排泄物污染;二是报废以后的电池污染。


磷酸铁锂离子电池也有其缺点:例如低温性能差,正极材料振实密度小,等容量的磷酸铁锂离子电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池,因此在微型电池方面不具有优势。而用于动力锂离子电池时,磷酸铁锂离子电池和其他电池相同,要面对电池一致性问题。


动力锂离子电池的比较


目前最有希望应用于动力型锂离子电池的正极材料重要有改性锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)和镍钴锰酸锂(Li(Ni,Co,Mn)O2)三元材料。镍钴锰酸锂三元材料由于钴的资源缺乏与镍、钴成高和价格波动大等原因,普遍认为很难成为电动汽车用动力型锂离子电池的主流,但可以与尖晶石锰酸锂在一定范围内混合使用。


比亚迪还表示,由于电池成本占电动汽车成本比例很高,未来电池成本的下降将进一步替身电动汽车的经济效益。



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