钜大LARGE | 点击量：1004次 | 2021年06月08日
磷酸铁锂离子电池的优缺点以及发展趋势分析
在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你了解这些高科技可能会含有的磷酸铁锂离子电池吗?磷酸铁锂作为锂离子电池的新一代材料，正以其安全性绝对可靠、循环寿命超长、充放电平台稳定等优点收到全球动力和储能电池专家大力推崇。目前磷酸铁锂需求进入高上升期，行业加速整合预计2021年行业将进入高增期，全年需求有望超19万吨。
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。
磷酸铁锂(LFp)电池一直是我国新能源汽车发展战略中的重要组成部分，2015年以来，磷酸铁锂离子电池凭借高安全性、长循环寿命等特点在新能源商用车、储能等领域确立了自己的行业优势。
进入2020年以来，一度沉寂的磷酸铁锂离子电池开始回暖，进入到新的上升周期。随着市场开始进一步摆脱政策化，走向真正市场化，磷酸铁锂离子电池的机会也将进一步打开。市场数据来看，整个2020年磷酸铁锂离子电池在车上的装机量有望达到20Gwh，另外，储能市场磷酸铁锂离子电池出货量预计在10Gwh左右。
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，将达到7-8年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在以铅酸电池为竞品的应用场景中，铁锂离子电池的循环寿命有明显过剩现象，公司将销售模式转变为租赁运营，这会直接提高铁锂离子电池全生命周期经济性，并改善产品毛利率。
在动力系统的全面电动化中，陆地交通、车辆全面电动化的趋势不可逆转;船舶电动化也在加速，相关标准陆续完善;同时，电动飞机市场开始尝试。这都将会拥有磷酸铁锂离子电池一部分市场份额。
磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动汽车频繁充放电的要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。
在新兴的电动船舶市场，也是磷酸铁锂离子电池的天下。数据显示，2016年国内电动船的市场规模已达到56.3亿，预计到2021年这个规模将扩展到96.3亿，到2024年，全球电动船舶市场规模预计将达450多亿元。这是磷酸铁锂离子电池新的机遇。
所有锂离子电池的结构和工作原理大致相同，磷酸铁锂离子电池的电池的内部结构如下图所示。左边是橄榄石结构的磷酸铁锂材料作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳(石墨)组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。
储能领域，将会成为磷酸铁锂离子电池的第二大战场，储能重要分为和电网结合的大型储能和以5G基站为代表的小型储能，这都将是磷酸铁铁锂离子电池唱主角的应用市场。随着储能对铁锂离子电池的需求上升以及磷酸铁锂离子电池在新能源汽车领域的回暖，在2021年，磷酸铁锂产业链有望迎来量价齐升。
在动力锂电池领域磷酸基正极材料依其超长的循环寿命，极好的安全性能，较好的高温性能，极其低廉的价格，而且低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平等，使其成为最有希望的动力锂电池材料，其在未来的5年内可能会成镍镉电池的重要替代品，在未来的10年内会成为铅酸电池的有力竞争者，在未来的20年内可能会取代铅酸电池，成为重要的启动电源、UpS电源和后备电源，成为二次电池的老大。
