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在國內(nèi)新能源汽車領域,,磷酸鐵鋰電池延續(xù)對三元電池的碾壓

2022-09-16
來源:潛力變實力

磷酸鐵鋰電池,,是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料,,碳作為負極材料的鋰離子電池,,單體額定電壓為3.2V,,充電截止電壓為3.6V~3.65V,。充電過程中,,磷酸鐵鋰中的部分鋰離子脫出,,經(jīng)電解質(zhì)傳遞到負極,嵌入負極碳材料;同時從正極釋放出電子,,自外電路到達負極,,維持化學反應的平衡。放電過程中,,鋰離子自負極脫出,,經(jīng)電解質(zhì)到達正極,,同時負極釋放電子,自外電路到達正極,,為外界提供能量,。 [1] 磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大,、循環(huán)壽命長,、安全性能好、自放電率小,、無記憶效應的優(yōu)點,。

在國內(nèi)新能源汽車領域,磷酸鐵鋰電池延續(xù)對三元電池的碾壓,。9月9日,,中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟(下稱動力電池聯(lián)盟)發(fā)布數(shù)據(jù)稱,今年8月,,國內(nèi)動力電池裝車量27.8 GWh,,同比增長121%,再創(chuàng)歷史新高,。其中,,磷酸鐵鋰電池裝車量17.2 GWh,占總裝車量62%,,市占率連續(xù)三個月環(huán)比正增長;三元電池裝車量10.5 GWh,,占總裝車量38%。今年4月,,國內(nèi)磷酸鐵鋰電池的市占率達67%,,創(chuàng)歷史新高。5月市占率降至55.1%;6月開始升至57%;7月升至59.3%,。

磷酸鐵鋰和三元電池是國內(nèi)動力電池兩大主流技術路線,。兩者的主要區(qū)別在于使用的的正極材料不同。2018-2020年,,國內(nèi)磷酸鐵鋰電池的裝車量均低于三元電池。2021年,,磷酸鐵鋰電池實現(xiàn)逆襲,,全年市場占有率達到51%,超過三元電池,。

相比三元電池,,磷酸鐵鋰無需使用鎳、鈷等昂貴資源,,在安全性和成本方面更有優(yōu)勢,。借助寧德時代(300750.SZ)的CTP技術,、比亞迪(002594.SZ)刀片電池等創(chuàng)新,磷酸鐵鋰電池續(xù)航能力相對較差的劣勢被彌補,,使得其逐漸獲得了更多新能源車企的青睞,。

今年以來,磷酸鐵鋰電池的單月裝車量均超過三元電池,。今年前8個月,,磷酸鐵鋰電池市占率超過59%,較三元電池高出18個百分點,。動力電池聯(lián)盟同期公布的8月國內(nèi)動力電池企業(yè)裝車量排名顯示,,寧德時代、比亞迪繼續(xù)位列前兩位,。其中,,寧德時代市占率接近47%,比亞迪則為22%左右,,兩者均較上個月略有下滑,。

中創(chuàng)新航在8月位列行業(yè)第三,市場份額為5.6%,。今年前八個月,,中創(chuàng)新航僅在6月跌出國內(nèi)前三位。LG新能源在6月頂替了中創(chuàng)新航,,排名第三位,。排名第四至第七位的企業(yè),分別為國軒高科(002074.SZ),、欣旺達(300207.SZ),、蜂巢能源和億緯鋰能(300014.SZ),它們的排名與上個月一致,,市場份額均未超過5%,。

90年代初,出現(xiàn)了一種新型電池——鋰電池,,在自主電源中掀起了一場新的革命,。1991年發(fā)生在日本,第一次向世界推出新型電池的公司是索尼公司,。但進展并沒有停滯不前,,很快出現(xiàn)了不同類型的鋰電池。它們在尺寸,、外殼,、容量、工作和最大電流強度,、電壓,、放電和過度充電,、爆炸危險以及可能傷害人體的化學反應和蒸氣的后果方面各不相同。在所有物種中,,今天已經(jīng)開始脫穎而出的一種——磷酸鐵鋰,。關于它,未來將是擁有最大使用量的最新一代,,以及所有其他鋰電池的類似物的競爭對手,。

磷酸鐵鋰(LiFePO4、LiFe,、LFP,、IFR),1996年被John Goodenough發(fā)現(xiàn)作為鋰離子電池的陰極,。它與傳統(tǒng)的鈷酸鋰相比有顯著差異,,毒性更小,耐熱性更強,。但同時它也有一個明顯的缺點——充電容量小,。因此,當時這項技術并沒有得到發(fā)展,,也沒有吸引任何人,,直到 2003 年,A 123 Systems 公司開始對它產(chǎn)生了興趣,,在蔣業(yè)明教授的領導下,,他致力于制造電池能夠在一定條件下自我復制膠體溶液的結(jié)構(gòu)。但所有的研究都陷入了停頓,,由教授領導的實驗室團隊繼承了 John Goodenough 的發(fā)展,,并繼續(xù)進行深入的研究。

它們具有與其他鋰電池類似的結(jié)構(gòu):

帶負電的電極(陽極)——是在銅箔的基礎上制成的,,上面覆蓋著一層石墨,。

帶正電的元件(陰極) - 由鋁箔和磷酸鐵鋰層組成。

電解質(zhì) - 旨在填充陰極和陽極之間的空間,,允許正鋰離子通過,,但不允許帶負電的電子通過。通常,,液體電解質(zhì)基于鋰鹽,。

隔板或隔板是一種多孔聚乙烯片,它可以很好地吸收并保持電解質(zhì),,還可以將陰極與陽極隔開。避免在極板短路或形成的鋰金屬枝晶生長的情況下發(fā)生不可逆的化學反應,。

與鋰離子電池的主要區(qū)別在于磷酸鐵鋰正極,。電池有一個卷式裝置,,由 3 個條帶組成:陽極、電解質(zhì)隔板和陰極,,扭曲成幾層,。所有銅層和鋁層分別連接成一個觸點,頂部為正極,,底部為負極,。當電池因負載開始放電時,鋰離子通過隔膜從正極流向負極,,釋放積聚的電荷,,引發(fā)氧化反應。充電時,,鋰離子通過隔膜從陽極到陰極并積累電荷,,同時進行恢復過程。

鋰離子電池正極材料供應商,,主要從事鋰離子電池正極材料研發(fā),、生產(chǎn)和銷售。其主要產(chǎn)品包括磷酸鐵鋰,、三元材料等鋰離子電池正極材料,,主要是動力、儲能及數(shù)碼領域(含電動工具) 等鋰離子電池的制造,,最終應用于新能源汽車,、儲能、數(shù)碼(含電動工具)等領域,。

7月29日,,豐元股份披露的2022年上半年度報告顯示,公司實現(xiàn)營業(yè)收入 7.10 億元,,同比增長 126.05%;實現(xiàn)歸母凈利潤 0.94 億元,,同比增長 316.02%。

對此,,豐元股份方面表示,,公司業(yè)績大幅增長,主要是因為新能源行業(yè)快速發(fā)展,、下游客戶需求旺盛,,隨著公司鋰電正極材料新建產(chǎn)線的產(chǎn)能逐步釋放,公司鋰電池正極材料產(chǎn)銷量較去年同期大幅增加,,為公司業(yè)績帶來積極貢獻,。

磷酸鐵鋰作為正極材料之一,在安全性,、循環(huán)壽命,、生產(chǎn)成本等綜合指標上相比三元材料具有相對優(yōu)勢,,成為現(xiàn)階段最具發(fā)展?jié)摿Φ恼龢O材料之一。

2021年2月,,《國務院關于加快建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》指出,,推動綠色低碳運輸工具、加快大容量儲能技術研發(fā)推廣,。

有業(yè)內(nèi)人士向記者分析稱,,磷酸鐵鋰是儲能電池的首選,在新能源汽車補貼持續(xù)退坡的趨勢下,,新能源專用車廠商更關注動力電池的性價比,,磷酸鐵鋰電池憑借較低的成本,越來越得到市場的青睞,,其裝機量占新能源專用車動力電池裝機量的比重持續(xù)上升,。同時,磷酸鐵鋰電池還在基站儲能,、電力儲能,、兩輪電動車、船舶等應用場景拓展版圖,。

中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,,2022年1~6月,新能源汽車銷量合計260萬輛,,同比增長115%;滲透率21.5%,,同比提升12.2%。根據(jù)GGII統(tǒng)計,,2022年上半年,,中國動力電池出貨量同比增長超150%,出貨量超過200GWh,,其中磷酸鐵鋰電池占比56%,,三元電池占比44%。

儲能方面,,根據(jù)《中國儲能鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》的預測,,2025年全球儲能鋰電池出貨量將達到243.7GWh,是2021年出貨量的3.7倍,,2030年全球儲能鋰電池出貨量將達到913.7GWh.據(jù)GGII統(tǒng)計,,儲能市場經(jīng)過前期的訂單積壓,2022年Q2迎來訂單大規(guī)模交付,,出貨量同比增長超2倍,。

受新能源汽車及儲能行業(yè)增長驅(qū)動,鋰離子電池正極材料需求強勁。據(jù)GGII統(tǒng)計,,2022年上半年,,磷酸鐵鋰材料出貨量同比增長136%,三元材料出貨量同比增長48%,。



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