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    LFP電池十年復盤與未來遠望

    資訊詳情

    LFP電池十年復盤與未來遠望

    分類:
    行業動態
    作者:
    來源:
    高工鋰電網
    2020/12/29 17:35
    瀏覽量

    1997年,當美國科學家Goodenough發現并驗證橄欖石結構的磷酸鐵鋰材料(LFP)可以作為鋰電池正極時,可能根本不會想到,這種技術路線有朝一日會在大洋彼岸的中國“遍地開花”。
       2009年,中國啟動了十城千輛工程,規劃在3年內每年發展10個城市,每個城市推出1000輛新能源汽車,得益于安全性和長壽命的考慮,當時以客車為主的新能源汽車絕大部分都采用了磷酸鐵鋰電池。在此之后,磷酸鐵鋰技術路線的動力鋰電池開始在中國生根發芽,并不斷成長壯大。
       2020高工鋰電&電動車年會上,安馳科技總工程師白科做了題為“磷酸鐵鋰:回望來路,再出發”的演講。他以一個行業親歷者的身份,回望磷酸鐵鋰過去十年的發展、當下的轉折以及未來的展望。

    回望磷酸鐵鋰電池在國內的發展,從裝機量來看,從2010年的0.2GWh到2016年的20.3GWh,其實現了7年100倍的激增。到2016年之后,穩定在每年20GWh的狀態。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

                                                                                    從市場份額來看,2010年到2014年,磷酸鐵鋰的市場份額一直維持在70%以上,但在2016年之后,受到補貼政策的調整與能量密度掛鉤的影響,磷酸鐵鋰電池開始在市場遇冷,逐步從2014年之前的70%以上的占有率,一路跌至2019年的15%以下。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    這期間,磷酸鐵鋰電池也受到了很多的質疑,一度也成為落后的代名詞,甚至出現了棄磷酸鐵鋰的一個風潮。而這種變化的背后也說明,2019年之前,市場對于政策的依賴程度非常高。從技術性能和成本的指標上看,能一定程度上反映磷酸鐵鋰電池技術的發展和產業成熟度。10年間能量密度平均每年增加9%,成本每年下降17%。

    白科預測,到2023年,磷酸鐵鋰的能量密度增加會逐步放緩,能接近210Wh/kg,成本則下降至0.5元/Wh。

    2020年,磷酸鐵鋰電池的轉折

    進入2020年以來,一度沉寂的磷酸鐵鋰電池開始回暖,進入到新的增長周期。

    這背后的邏輯主要包括:

    一是新能源汽車動力電池領域路線之爭暫緩,不同技術路線的產品都開始能找到適合自身的賽道;二是在5G基站、船舶、工程機械等一定規模的市場,磷酸鐵鋰電池的優勢凸顯,開啟其了新的市場機會;三是隨著電池市場越來越市場化,To C端業務托起新的增長點,這給了磷酸鐵鋰電池以新的被選擇的機會。

    在市場應用上,最為關注的是在電動汽車領域的三款現象級車型,特斯拉Model 3、比亞迪漢、宏光mini EV,都配套了磷酸鐵鋰電池,這也給接下來其在電動汽車上的應用帶來了很大的想象空間。

    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年磷酸鐵鋰在車上的裝機量有望達到20Gwh,另外,儲能市場磷酸鐵鋰電池出貨量預計在10Gwh左右。 

    新十年磷酸鐵鋰電池機會

    面向2020年后,毫無疑問,磷酸鐵鋰電池將會在更加多元化的市場應用中開啟更大的空間。

    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電池一部分市場份額。

    儲能領域,將會成為磷酸鐵鋰電池的第二大戰場,儲能主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電池唱主角的應用市場。

    此外,在新興應用市場中,包括電動叉車、電動助力車、數據中心備電、電梯備電、醫療器械電源等場景,都將會給磷酸鐵鐵鋰電池帶來一定的機會和空間。 

    多元化的市場與差異化的產品開發

    多元化的市場,也對鋰電池提出了差異化的要求,有的需要長續航、有的需要高能量密度,有的需要寬溫性能。即使對于磷酸鐵鋰電池而言,也需要通過差異化的開發來滿足不同應用場景的需求和痛點。

    成立于2016年5月安馳科技,一直堅持走磷酸鐵鋰技術路線,針對未來市場的需求方向,白科介紹了安馳在磷酸鐵鋰電池領域的技術研發方向。

    在能量密度提升方向上,瘋狂追求能量密度的時代已經過去,但是電池作為能量的載體,能量密度是其必須面對的技術指標。

    對此,安馳開發了結構梯度厚電極,通過平衡極片極化,消除常規厚電極的內阻過高、電池運行溫升高等問題??梢允硅F鋰電池兼顧壽命和高能量密度?;谠摷夹g的鐵鋰電芯重量能量密度超過190Wh/Kg,體積能量密度超過430Wh/L。

    針對低溫場景下的動力電池應用需求,安馳還開發了低溫磷酸鐵鋰電池,通過低粘超電解液、離子/電子超導網絡、各項同性石墨、超細納米鐵鋰等技術的組合,讓電池在低溫環境下的正常運行。

    此外,在長壽命的電池開發上,安馳通過低鋰耗負極、高穩定性正極、自修復電解液等技術,實現磷酸鐵鋰電池超6000次以上的循環。

    文章來源于高工鋰電網

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