中國粉體網(wǎng)訊 眾所周知,，近幾年比亞迪一直推崇磷酸鐵鋰作為正極材料,，然而，2016年比亞迪公司聲明開始嘗試使用三元材料作為鋰電正極材料,。2017年以來,，三元材料被炒得火熱，鈷的價格只增不減,，這是否就意味著鋰電行業(yè)將棄磷酸鐵鋰推三元材料,？磷酸鐵鋰電池是否還能在鋰電主流中繼續(xù)走下去？
近三個月鈷價格走勢圖
一,、關(guān)于磷酸鐵鋰
2013年初,，萬向集團收購了美國最大的低壓鋰電池供應商A123，A123在行業(yè)的名望早已不用懷疑,，它在2001年便獲得了納米磷酸鹽專利技術(shù),。在市場發(fā)展下，對磷酸鐵鋰電池在低溫和高功率特性下的要求不斷提高,，要求達到持續(xù)時間更長的的生命周期,。自此磷酸鐵鋰在中國的新能源領(lǐng)域作為鋰電池的正極材料一直持續(xù)高溫。
不同的正極材料所含有的主要成分,、能量密度,、安全性能方面都有各自的特點，各自的參數(shù)決定的它們的性能,。下圖為各種正極材料的參數(shù)對比表：
各正極材料的參數(shù)對比表
1,、磷酸鐵鋰的優(yōu)勢
下面我們對鋰電池的正極材料作簡要的分析。
鋰電池工作簡略圖
磷酸鐵鋰作為正極材料在世界已經(jīng)十分普遍,，國外代表企業(yè)：A123（現(xiàn)已被萬向收購），國內(nèi)代表企業(yè)：深圳的比亞迪。磷酸鐵鋰的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：
安全性
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,，難以分解,，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性,。
廉價性
磷酸鐵鋰的存量豐富,，價格低廉，這也是眾多企業(yè)所推崇的原因之一,。
綠色環(huán)保
該材料不含任何重金屬和稀有金屬,，無毒無污染，完全符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念,。
超長壽命
磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命可達2000次,，壽命長。
2,、磷酸鐵鋰的缺點
鋰電池結(jié)構(gòu)圖
萬向集團董事長魯冠球曾表示,，“電池的進步往往是突破性的，是選擇用什么材料的問題,，這就導致其具有很強的顛覆性,，所以投資風險很大。現(xiàn)在電池不僅是萬向遇到最難的問題,，也是行業(yè)目前無法突破的瓶頸,。”
業(yè)內(nèi)人員隨著人們需求的提升，磷酸鐵鋰的缺點也暴露無遺,，成為專家們突破不了的瓶頸,。
磷酸鐵鋰的缺點：
易短路
燒結(jié)過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性,。單質(zhì)鐵會引起電池的微短路,，是電池中最忌諱的物質(zhì)。
振實密度與壓實密度很低
由于這一性能的缺陷導致鋰離子電池的能量密度較低,。低溫性能較差,，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。產(chǎn)品一致性差,。目前國內(nèi)還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題,。
無法保持一致性
磷酸鐵鋰的合成反應是一個復雜的多相反應，有固相磷酸鹽,、鐵的氧化物以及鋰鹽,，外加碳的前驅(qū)體以及還原性氣相。在這一復雜的反應過程中,，很難保證反應的一致性,。
磷酸鋰電池的比能量,、比功率以及運行電壓也相對較低
二、三元材料“破禁”
根據(jù)當前的發(fā)展勢頭,，一直傾向于發(fā)展磷酸鐵鋰電池的比亞迪,，也開始嘗試使用三元材料，而專門生產(chǎn)電動汽車的公司特斯拉生產(chǎn)的電動汽車就是選用的三元鋰電池,，特斯拉電池技術(shù)總監(jiān) Kurt Kelty 給出的選用理由是：
① 能量密度更大且一致性更好,。
② 可以有效降低電池系統(tǒng)的成本。
③ 尺寸小,，可控性和安全性都能不斷提高,。
三、三元材料發(fā)展投資近況
對于三元材料的穩(wěn)定性相對較差的缺點,，各個公司都給予電池組全方位的防護,，其中采用濕法+涂覆的方法比較安全的解決了三元材料的安全問題。據(jù)近一年的三元鋰電投資擴產(chǎn)情況發(fā)現(xiàn),，19個項目公布的投資總額超358億元,。而另一家機構(gòu)統(tǒng)計，僅今年前兩月,，三元鋰電投資額就超200億元,。
四、小結(jié)
對于磷酸鋰鐵電池所遇到的根本性問題,，似乎三元材料更能成為未來的電池主流中一股強大的勢頭,。三元動力電池成為重要的發(fā)展方向，對鈷金屬的需求量必將大幅上升,，而由于供給端有限,，鈷價有望繼續(xù)上漲。2017 年,，新能源汽車補貼大幅降低,，產(chǎn)業(yè)鏈多方協(xié)商解決價格問題。以普通混合動力為代表的節(jié)能汽車增長強勁,，值得期待,。所以，電池不同技術(shù)路線的競爭和核心技術(shù)性能的突破才剛剛開始,。
