鉅大LARGE | 點擊量：1024次 | 2021年06月08日
磷酸鐵鋰離子電池的優缺點以及發展趨勢分析
在科學技術高度發達的今天，各種各樣的高科技出現在我們的生活中，為我們的生活帶來便利，那么你了解這些高科技可能會含有的磷酸鐵鋰離子電池嗎?磷酸鐵鋰作為鋰離子電池的新一代材料，正以其安全性絕對可靠、循環壽命超長、充放電平臺穩定等優點收到全球動力和儲能電池專家大力推崇。目前磷酸鐵鋰需求進入高上升期，行業加速整合預計2021年行業將進入高增期，全年需求有望超19萬噸。
磷酸鐵鋰離子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，重要有鈷酸鋰、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。
磷酸鐵鋰(LFp)電池一直是我國新能源汽車發展戰略中的重要組成部分，2015年以來，磷酸鐵鋰離子電池憑借高安全性、長循環壽命等特點在新能源商用車、儲能等領域確立了自己的行業優勢。
進入2020年以來，一度沉寂的磷酸鐵鋰離子電池開始回暖，進入到新的上升周期。隨著市場開始進一步擺脫政策化，走向真正市場化，磷酸鐵鋰離子電池的機會也將進一步打開。市場數據來看，整個2020年磷酸鐵鋰離子電池在車上的裝機量有望達到20Gwh，另外，儲能市場磷酸鐵鋰離子電池出貨量預計在10Gwh左右。
鉛酸電池的循環壽命在300次左右，最高也就500次，磷酸鐵鋰離子電池，而磷酸鐵鋰動力鋰電池，循環壽命達到2000次以上，標準充電(5小時率)使用，可達到2000次。同質量的鉛酸電池也就1~1.5年時間，而磷酸鐵鋰離子電池在同樣條件下使用，將達到7-8年。綜合考慮，性能價格比將為鉛酸電池的4倍以上。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在以鉛酸電池為競品的應用場景中，鐵鋰離子電池的循環壽命有明顯過剩現象，公司將銷售模式轉變為租賃運營，這會直接提高鐵鋰離子電池全生命周期經濟性，并改善產品毛利率。
在動力系統的全面電動化中，陸地交通、車輛全面電動化的趨勢不可逆轉;船舶電動化也在加速，相關標準陸續完善;同時，電動飛機市場開始嘗試。這都將會擁有磷酸鐵鋰離子電池一部分市場份額。
磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯使用。以滿足電動汽車頻繁充放電的要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜，壽命長等優點，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。
在新興的電動船舶市場，也是磷酸鐵鋰離子電池的天下。數據顯示，2016年國內電動船的市場規模已達到56.3億，預計到2021年這個規模將擴展到96.3億，到2024年，全球電動船舶市場規模預計將達450多億元。這是磷酸鐵鋰離子電池新的機遇。
所有鋰離子電池的結構和工作原理大致相同，磷酸鐵鋰離子電池的電池的內部結構如下圖所示。左邊是橄欖石結構的磷酸鐵鋰材料作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳(石墨)組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質，電池由金屬外殼密閉封裝。
儲能領域，將會成為磷酸鐵鋰離子電池的第二大戰場，儲能重要分為和電網結合的大型儲能和以5G基站為代表的小型儲能，這都將是磷酸鐵鐵鋰離子電池唱主角的應用市場。隨著儲能對鐵鋰離子電池的需求上升以及磷酸鐵鋰離子電池在新能源汽車領域的回暖，在2021年，磷酸鐵鋰產業鏈有望迎來量價齊升。
在動力鋰電池領域磷酸基正極材料依其超長的循環壽命，極好的安全性能，較好的高溫性能，極其低廉的價格，而且低溫性能和倍率放電已經可以達到鈷酸鋰的水平等，使其成為最有希望的動力鋰電池材料，其在未來的5年內可能會成鎳鎘電池的重要替代品，在未來的10年內會成為鉛酸電池的有力競爭者，在未來的20年內可能會取代鉛酸電池，成為重要的啟動電源、UpS電源和后備電源，成為二次電池的老大。
