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電動(dòng)車需求大增，磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)占有率不斷提升
中國(guó)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(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量共計(jì)12.0GWh，同比增長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)。1月，我國(guó)動(dòng)力電池裝車量共計(jì)8.7GWh，同比增長(zhǎng)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(zhǎng)241.9%和349.8%。隨著磷酸鐵鋰電池需求的增長(zhǎng)，磷酸鐵鋰材料供貨商近期也通過(guò)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(chǎng)，磷酸鐵鋰迎來(lái)資本混戰(zhàn)
新能源市場(chǎng)需求潛力逐步顯現(xiàn)之時(shí)，各路資本爭(zhēng)相跑步進(jìn)場(chǎng)。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(lái)一批“新生力量”。廢酸、硫酸亞鐵等鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料，經(jīng)過(guò)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(shì)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(guó)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(guó)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(guò)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(guó)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(zhǎng)徐興無(wú)表示，國(guó)軒磷酸鐵鋰210Wh/Kg單體電池已超過(guò)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(chǎng)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(wàn)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(wàn)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(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽(yáng)院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)采用一種更為簡(jiǎn)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(wèn)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(zhǎng)壽命于一身，有望應(yīng)用于未來(lái)面向大眾市場(chǎng)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(guò)了第三方、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室測(cè)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(guò)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(lái)的電池高倍率放電性能和低溫性能差的問(wèn)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(wèn)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(guò)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(jí)一次顆粒，微米級(jí)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(wèn)題，并在制備過(guò)程中引入陰、陽(yáng)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(wú)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(lái)源：
證券時(shí)報(bào)、科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)、網(wǎng)易汽車、中國(guó)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(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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