中國(guó)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(lái)，三元材料被炒得火熱，鈷的價(jià)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(gè)月鈷價(jià)格走勢(shì)圖 

一、關(guān)于磷酸鐵鋰

2013年初，萬(wàn)向集團(tuán)收購(gòu)了美國(guó)最大的低壓鋰電池供應(yīng)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(chǎng)發(fā)展下，對(duì)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(dá)到持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的的生命周期。自此磷酸鐵鋰在中國(guó)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(diǎn)，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(duì)比表：

各正極材料的參數(shù)對(duì)比表

1、磷酸鐵鋰的優(yōu)勢(shì)

下面我們對(duì)鋰電池的正極材料作簡(jiǎn)要的分析。

鋰電池工作簡(jiǎn)略圖 

磷酸鐵鋰作為正極材料在世界已經(jīng)十分普遍，國(guó)外代表企業(yè)：A123（現(xiàn)已被萬(wàn)向收購(gòu)），國(guó)內(nèi)代表企業(yè)：深圳的比亞迪。磷酸鐵鋰的優(yōu)勢(shì)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(guò)充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。

廉價(jià)性  

磷酸鐵鋰的存量豐富，價(jià)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(wú)毒無(wú)污染，完全符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的理念。

超長(zhǎng)壽命 

磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命可達(dá)2000次，壽命長(zhǎng)。

2、磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)

鋰電池結(jié)構(gòu)圖

萬(wàn)向集團(tuán)董事長(zhǎng)魯冠球曾表示，“電池的進(jìn)步往往是突破性的，是選擇用什么材料的問題，這就導(dǎo)致其具有很強(qiáng)的顛覆性，所以投資風(fēng)險(xiǎn)很大�，F(xiàn)在電池不僅是萬(wàn)向遇到最難的問題，也是行業(yè)目前無(wú)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(diǎn)也暴露無(wú)遺，成為專家們突破不了的瓶頸。

磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)：

易短路 

燒結(jié)過(guò)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(huì)引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質(zhì)。

振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低  

由于這一性能的缺陷導(dǎo)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(guó)內(nèi)還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。 

無(wú)法保持一致性  

磷酸鐵鋰的合成反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)，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(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程中，很難保證反應(yīng)的一致性。

磷酸鋰電池的比能量、比功率以及運(yùn)行電壓也相對(duì)較低

二、三元材料“破禁”

根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展勢(shì)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(dòng)汽車的公司特斯拉生產(chǎn)的電動(dòng)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(duì)于三元材料的穩(wěn)定性相對(duì)較差的缺點(diǎn)，各個(gè)公司都給予電池組全方位的防護(hù)，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(kuò)產(chǎn)情況發(fā)現(xiàn)，19個(gè)項(xiàng)目公布的投資總額超358億元。而另一家機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，僅今年前兩月，三元鋰電投資額就超200億元。

四、小結(jié)

對(duì)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(lái)的電池主流中一股強(qiáng)大的勢(shì)頭。三元?jiǎng)恿﹄姵爻蔀橹匾�的發(fā)展方向，對(duì)鈷金屬的需求量必將大幅上升，而由于供給端有限，鈷價(jià)有望繼續(xù)上漲。2017 年，新能源汽車補(bǔ)貼大幅降低，產(chǎn)業(yè)鏈多方協(xié)商解決價(jià)格問題。以普通混合動(dòng)力為代表的節(jié)能汽車增長(zhǎng)強(qiáng)勁，值得期待。所以，電池不同技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)和核心技術(shù)性能的突破才剛剛開始。