磷酸铁锂市场调研报告

时间:2023-08-23 阅读:2155次 | 分享次数:186次

磷酸铁锂技术与市场调研报告

报 告 摘 要

磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),是锂离子电池的一种正极材料,其特点是原料价格低廉丰富,工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长、稳定性高,自90年代被发现后,成为了引发了锂电池革命的新材料,是当前电池发展领域的前沿。

磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池,由于磷酸铁锂电池的众多优点,被广泛使用于各个领域。

目前,国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起,其势头超过了其他任何国家。

《磷酸铁锂技术与市场调研报告》在全球金融危机大的背景前提下,将通过对磷酸铁锂国家相关产业政策环境、磷酸铁锂技术发展情况,磷酸铁锂消费前景、磷酸铁锂供需状况以及国外磷酸铁锂供需状况等几大部分的数据研究来探求磷酸铁锂行业未来的发展前景。通过多方面多角度的专业研究回答如下几个业内人士非常关注的问题:

1、磷酸铁锂的技术现状与技术发展趋势如何?

2、磷酸铁锂的需求现状如何?增长潜力有多大?金融危机影响?

3、磷酸铁锂生产现状如何?增长潜力如何?金融危机影响几何?

4、磷酸铁锂的进出口情况如何?金融危机影响几何?

5、磷酸铁锂的销售状况,销售渠道如何?金融危机影响几何?

6、磷酸铁锂的市场价格情况,价格变化趋势,影响价格的因素等?

通过阅读《磷酸铁锂技术与市场调研报告》,可以使得业内相关人士对磷酸铁锂整个产业的发展有全面的深入的把握,从而能够更加准确地做出相应的投资决策。

目 录

TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc307580892" 第一章、磷酸铁锂概况 6

HYPERLINK \l "_Toc307580893" 1.1 磷酸铁锂的基本概况 6

HYPERLINK \l "_Toc307580894" 1.2 磷酸铁锂性能特点 7

HYPERLINK \l "_Toc307580895" 第二章、磷酸铁锂的生产工艺与技术路线选择 10

HYPERLINK \l "_Toc307580896" 2.1 磷酸铁锂的结构和性能 10

HYPERLINK \l "_Toc307580897" 2.2 磷酸铁锂的制备方法及研究 11

HYPERLINK \l "_Toc307580898" 2.2.1 固相法 12

HYPERLINK \l "_Toc307580899" 2.2.1.1 高温固相反应法 12

HYPERLINK \l "_Toc307580900" 2.2.1.2 碳热还原法 13

HYPERLINK \l "_Toc307580901" 2.2.1.3 微波合成法 13

HYPERLINK \l "_Toc307580902" 2.2.1.4 脉冲激光沉积法 14

HYPERLINK \l "_Toc307580903" 2.2.2 液相法 14

HYPERLINK \l "_Toc307580904" 2.2.2.1 溶胶·凝胶法 14

HYPERLINK \l "_Toc307580905" 2.2.2.2 水热合成法 15

HYPERLINK \l "_Toc307580906" 2.2.2.3 沉淀法 15

HYPERLINK \l "_Toc307580907" 2.2.2.4 溶剂热合成法 16

HYPERLINK \l "_Toc307580908" 2.2.2.5 乳液干燥法 16

HYPERLINK \l "_Toc307580909" 2.2.2.6 雾化分解法 17

HYPERLINK \l "_Toc307580910" 2.2.3 其他合成方法 17

HYPERLINK \l "_Toc307580911" 2.3 磷酸铁锂生产技术工艺经济比较 18

HYPERLINK \l "_Toc307580912" 2.4 磷酸铁锂的改性及研究 19

HYPERLINK \l "_Toc307580913" 2.5 磷酸铁锂生产工艺研究方向与选择 20

HYPERLINK \l "_Toc307580914" 第三章、磷酸铁锂的生产现状与预测 23

HYPERLINK \l "_Toc307580915" 3.1 国际磷酸铁锂发展及生产现状 23

HYPERLINK \l "_Toc307580916" 3.2 我国磷酸铁锂发展及生产现状 28

HYPERLINK \l "_Toc307580917" 3.1.1 我国磷酸铁锂生产发展历程 28

HYPERLINK \l "_Toc307580918" 3.1.2 我国磷酸铁锂生产现状 32

HYPERLINK \l "_Toc307580919" 3.1.3 我国磷酸铁锂主要生产企业产能统计 34

HYPERLINK \l "_Toc307580920" 3.1.4 我国磷酸铁锂生产发展分析与预测 36

HYPERLINK \l "_Toc307580921" 3.3 世界磷酸铁锂主要生产企业概况 37

HYPERLINK \l "_Toc307580922" 第四章、磷酸铁锂的消费分析与预测 47

HYPERLINK \l "_Toc307580923" 4.1 世界磷酸铁锂消费分析与预测 47

HYPERLINK \l "_Toc307580924" 4.1.1 世界磷酸铁锂消费分析 47

HYPERLINK \l "_Toc307580925" 4.1.2 世界磷酸铁锂需求预测 50

HYPERLINK \l "_Toc307580926" 4.2 我国磷酸铁锂消费分析与预测 52

HYPERLINK \l "_Toc307580927" 4.2.1 我国磷酸铁锂消费分析 52

HYPERLINK \l "_Toc307580928" 4.2.2 我国磷酸铁锂需求预测 55

HYPERLINK \l "_Toc307580929" 第五章、磷酸铁锂竞争分析与预测 59

HYPERLINK \l "_Toc307580930" 5.1 钴酸锂竞争分析 59

HYPERLINK \l "_Toc307580931" 5.2 镍酸锂竞争分析 60

HYPERLINK \l "_Toc307580932" 5.3 锰酸锂竞争分析 60

HYPERLINK \l "_Toc307580933" 5.4 钴镍锰酸锂竞争分析 61

HYPERLINK \l "_Toc307580934" 5.5 磷酸铁锂竞争分析 61

HYPERLINK \l "_Toc307580935" 第六章、磷酸铁锂市场价格及市场分析 66

HYPERLINK \l "_Toc307580936" 6.1 磷酸铁锂市场价格 66

HYPERLINK \l "_Toc307580937" 6.2 磷酸铁锂市场分析与预测 67

HYPERLINK \l "_Toc307580938" 第七章、磷酸铁锂的原料与上下游产业链分析 69

HYPERLINK \l "_Toc307580939" 7.1 磷酸铁锂原料供应与市场概况 69

HYPERLINK \l "_Toc307580940" 7.2 磷酸铁锂上下游产业链分析 72

HYPERLINK \l "_Toc307580941" 第八章、磷酸铁锂拟建与在建设项目分析预测 74

HYPERLINK \l "_Toc307580942" 8.1 磷酸铁锂项目投资概况 74

HYPERLINK \l "_Toc307580943" 8.2 磷酸铁锂拟建和在建项目统计 77

HYPERLINK \l "_Toc307580944" 8.3 磷酸铁锂投资动态与投资趋势分析预测 79

HYPERLINK \l "_Toc307580945" 第九章、磷酸铁锂行业发展趋势分析预测与建议 80

HYPERLINK \l "_Toc307580946" 9.1 我国磷酸铁锂行业总结与发展趋势分析 80

HYPERLINK \l "_Toc307580947" 9.2 磷酸铁锂企业发展策略与建议 81

HYPERLINK \l "_Toc307580948" 第十章、附件 83

HYPERLINK \l "_Toc307580949" 10.1 国内外磷酸铁锂厂商材料性能数据 83

HYPERLINK \l "_Toc307580950" 参考文献目录 90

HYPERLINK \l "_Toc307580951" 版权申明 91

表格和图(45个)

TOC \h \z \t "图表目录" \c HYPERLINK \l "_Toc307581053" 图1.1 磷酸铁锂结构式 6

HYPERLINK \l "_Toc307581054" 表1.1 磷酸铁锂性能优缺点比较表 9

HYPERLINK \l "_Toc307581055" 图2.1 磷酸铁锂的空间结构图 10

HYPERLINK \l "_Toc307581056" 图2.2 磷酸铁锂的循环载荷伏安图 11

HYPERLINK \l "_Toc307581057" 表2.1 国内外磷酸铁锂企业技术路线表 18

HYPERLINK \l "_Toc307581058" 表2.2 以年产300吨为例磷酸铁锂技术路线比较 18

HYPERLINK \l "_Toc307581059" 表3.1 2011年国际磷酸铁锂主要生产企业及产能统计表 26

HYPERLINK \l "_Toc307581060" 表3.2 2007~2010年国际磷酸铁锂主要生产企业产能增长表 26

HYPERLINK \l "_Toc307581061" 图3.1 2007~2010年国际磷酸铁锂产能增长图 27

HYPERLINK \l "_Toc307581062" 表3.3 2007~2010年我国磷酸铁锂产能产量情况表 33

HYPERLINK \l "_Toc307581063" 图3.2 2007~2010年我国磷酸铁锂产能产量走势图 33

HYPERLINK \l "_Toc307581065" 表3.4 2011年我国磷酸铁锂主要生产厂家与生产能力情况表 34

HYPERLINK \l "_Toc307581066" 表3.5 2011~2015年我国磷酸铁锂产能产量预测表 36

HYPERLINK \l "_Toc307581067" 图3.3 2011~2015年我国磷酸铁锂产能产量预测图 37

HYPERLINK \l "_Toc307581069" 表4.1 2002~2008年世界锂离子电池市场占有率变化情况表 48

HYPERLINK \l "_Toc307581070" 表4.2 2007~2010年世界磷酸铁锂消费情况表 50

HYPERLINK \l "_Toc307581071" 图4.1 2007~2010年世界磷酸铁锂产能产量走势图 50

HYPERLINK \l "_Toc307581073" 图4.2 锂离子电池在各个应用领域的应用增长预测 51

HYPERLINK \l "_Toc307581074" 表4.3 我国磷酸铁锂应用领域消耗分析表 52

HYPERLINK \l "_Toc307581075" 表4.4 2007~2010年我国磷酸铁锂产、供、需平衡表 54

HYPERLINK \l "_Toc307581076" 图4.3 2007~2010年我国磷酸铁锂产、供、需走势图 55

HYPERLINK \l "_Toc307581078" 表4.5 2011~2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测表 58

HYPERLINK \l "_Toc307581079" 图4.4 2011~2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测走势图 58

HYPERLINK \l "_Toc307581081" 表5.1 不同锂离子正极材料性能比较表 62

HYPERLINK \l "_Toc307581082" 表5.2 不同正极材料锂离子电池性能比较表 63

HYPERLINK \l "_Toc307581083" 图5.1 2007~2011年各类正极材料市场占有变化情况图 64

HYPERLINK \l "_Toc307581084" 表6.1 我国市场磷酸铁锂价格表 66

HYPERLINK \l "_Toc307581085" 表6.2 2007~2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格表 66

HYPERLINK \l "_Toc307581086" 图6.1 2007~2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格走势图 67

HYPERLINK \l "_Toc307581087" 图7.1 2008年全球碳酸锂产量 70

HYPERLINK \l "_Toc307581088" 图7.2 全球锂储量示意图 70

HYPERLINK \l "_Toc307581089" 图7.3 磷酸铁锂上下游产业链图 72

HYPERLINK \l "_Toc307581090" 表8.1 磷酸铁锂拟建和在建项目表 77

HYPERLINK \l "_Toc307581091" 表10.1 A123磷酸铁锂材料性能状况表 83

HYPERLINK \l "_Toc307581092" 表10.2 Valence磷酸铁锂材料性能状况表 84

HYPERLINK \l "_Toc307581093" 表10.3 Phostech磷酸铁锂材料性能状况 84

HYPERLINK \l "_Toc307581094" 表10.4 立凯电能磷酸铁锂材料性能状况 85

HYPERLINK \l "_Toc307581095" 表10.5 SLT磷酸铁锂材料性能状况 85

HYPERLINK \l "_Toc307581096" 表10.6 北大先行磷酸铁锂材料性能状况 86

HYPERLINK \l "_Toc307581097" 表10.7 BYD磷酸铁锂材料性能指标 86

HYPERLINK \l "_Toc307581098" 表10.8 烟台卓能磷酸铁锂材料性能状况 87

HYPERLINK \l "_Toc307581099" 表10.9 BTR磷酸铁锂材料性能状况 87

HYPERLINK \l "_Toc307581100" 表10.10 新乡华鑫磷酸铁锂材料性能状况 88

HYPERLINK \l "_Toc307581101" 表10.11 磷酸铁锂市场主流材料性能对比分析 88

HYPERLINK \l "_Toc307581102" 表10.12 北大先行五种定型产品的主要指标表 89

第一章、磷酸铁锂概况

1.1 磷酸铁锂的基本概况

磷酸铁锂英文名:LITHIUM IRON PHOSPHATE CARBON COATED;简称LFP;

分子式:LiFePO4

分子量:157.76;

CAS:15365-14-7;

1.1 磷酸铁锂结构式

磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),是锂离子电池的一种正极材料,其特点是原料价格低廉丰富,工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长、稳定性高,自90年代被发现后,成为了引发了锂电池革命的新材料,是当前电池发展领域的前沿。

磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池,由于磷酸铁锂电池的众多优点,被广泛使用于各个领域。

目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产磷酸铁锂,国外加拿大Phostech Lithium公司、美国Valence(威能)公司和A123(高博),国内天津斯特兰,北大先行等。世界各国正竞相实现产业化生产。

目前,国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起,其势头超过了其他任何国家。

1.2 磷酸铁锂性能特点

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂电池正极材料其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。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。

磷酸铁锂优势性能主要有:……

表1.1 磷酸铁锂性能优缺点比较表

第二章、磷酸铁锂的生产工艺与技术路线选择

锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池,具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量)、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点。锂离子电池性能的改善,很大程度上决定于电极材料性能的改善,尤其是正极材料。目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2以及LiMn2O4等,但由于钴有毒且资源有限,镍酸锂制备困难,锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素,制约了它们的应用和发展。因此,开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。

1997年,Padhi等报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)能够可逆地嵌脱锂,且具有比容量高、循环性能好、电化学性能稳定、价格低廉等特点,是首选的新一代绿色正极材料,特别是作为动力锂离子电池材料。磷酸铁锂的发现引起了国内外电化学界不少研究人员的关注,近几年,随着锂电池的越来越广的应用,对LiFePO4的研究越来越多。

2.1 磷酸铁锂的结构和性能

磷酸铁锂(LiFePO4)具有橄榄石结构,为稍微扭曲的六方密堆积,其空间群是Pmnb型,晶型结构如图2.1所示。

图2.1 磷酸铁锂的空间结构图

……

2.2 磷酸铁锂的制备方法及研究

LiFePO4正极材料的性能在一定程度上取决于材料的形态、颗粒的尺寸以及原子排列,因此制备方法尤为重要。目前主要有固相法和液相法,其中固相法包括高温固相反应法、碳热还原法、微波合成法和脉冲激光沉积法;液相法包括溶胶·凝胶法、水热合成法、沉淀法以及溶剂热合成法等。

2.2.1 固相法

2.2.1.1 高温固相反应法

……

2.2.1.2 碳热还原法

碳热还原法也是固相法中的一种,是比较容易工业化的合成方法,以廉价的三价铁作为铁源,……

2.2.1.3 微波合成法

微波加热过程是物体通过吸收电磁能发生的自加热过程。……

2.2.1.4 脉冲激光沉积法

Iriyama等首先使用固相合成方法制备出LiFePO4,……

2.2.2 液相法

2.2.2.1 溶胶·凝胶法

采用溶胶·凝胶法制备LiFePO4,以三价铁的醋酸盐或硝酸盐为原料,按……

2.2.2.2 水热合成法

水热法是指在高温高压下,……

2.2.2.3 沉淀法

沉淀法可以分为共沉淀法、液相沉淀法和化学沉淀法。

……

2.2.2.4 溶剂热合成法

溶剂热合成法与水热合成法相对应,是用有机溶剂或水和有机溶剂的混合物代替水做介质,采用类似水热合成的原理。

……

2.2.2.5 乳液干燥法

乳液干燥法是先将煤油与乳化剂混合,……

2.2.2.6 雾化分解法

雾化分解法是一种获得小尺寸、规则形态的材料的有效方法,……

2.2.3 其他合成方法

除了以上所介绍的合成方法外,研究者还研制出一些制备方法用于LiFePO4的电化学性能的研究,……

依据工艺路线的不同,生产磷酸铁锂正极材料的主要原材料有草酸亚铁、氧化铁红、磷酸铁、磷酸二氢锂和磷酸二氢铵等。

表2.1 国内外磷酸铁锂企业技术路线表

表2.2 以年产300吨为例磷酸铁锂技术路线比较

……

及研究

……

2.5 磷酸铁锂生产工艺研究方向与选择

LiFePO4生产工艺目前主要有高温固相反应法、碳热还原法、水热合成法、溶胶·凝胶法、液相共沉淀法、微波合成法等。这些工艺都有各自的优缺点,……

第三章、磷酸铁锂的生产现状与预测

3.1 国际磷酸铁锂发展及生产现状

磷酸铁锂因其原料来源丰富、价廉、无毒、理论容量高、热稳定性好以及循环性能好等优点近几年备受关注,是下一代锂离子电池的首选材料。

自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后,1997年美国德克萨斯州立大学John.B.Goodenough等研究群,也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4),使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。

与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。

采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池,由于磷酸铁锂电池的众多优点,被广泛使用于各个领域。……

表3.1 2011年国际磷酸铁锂主要生产企业及产能统计表

表3.2 2007~2010年国际磷酸铁锂主要生产企业产能增长表

图3.1 2007~2010年国际磷酸铁锂产能增长图

<目前LFP最上游的化合物专利,……

3.2 我国磷酸铁锂发展及生产现状

3.1.1 我国磷酸铁锂生产发展历程

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年出现的事,1997年,磷酸锂铁材料开始引起国内关注。1998年,国家863计划投资20亿在汕头研究磷酸锂铁。

中国企业从2001年开始陆续启动磷酸锂铁材料开发,国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。

近几年,我国对磷酸铁锂产业的投资可谓一浪高过一浪。……

3.1.2 我国磷酸铁锂生产现状

目前,国内的磷酸铁锂产业投资热依然在兴起,其势头超过了其他任何国家。这一点通过企业数量对比就可见一斑。

根据我们的调查,目前(2011年10月27日)我国自称有磷酸铁锂材料生产的企业很多,根据我们不完全统计,有批量生产能力的企业有--余家,合计产能超过--万吨,其中产能上千吨/年的有--家,合计产能达到--万吨,约占我国磷酸铁锂材料总产能的--%。

虽然我国磷酸铁锂发展很快,但作正极材料生产动力电池的应用还刚起步,许多技术问题需要解决;市场需求主要是测试样品,所以大部分企业开工不足--%。目前的市场现状是磷酸铁锂生产(中试或者生产)企业寻找客户和市场。

近几年我国磷酸铁锂产能产量统计见下表:(因许多企业不愿谈及其产量,所以具体产量可能与实际有出入。如:中国宝安控股子公司-深圳贝特瑞宣传资料显现,具有磷酸铁锂正极质料--吨/年的产能。而据其出售部分泄露,现在贝特瑞的磷酸铁锂正极质料现实产能为--吨/年,2009年销售了--吨左右,2010年产量只有--多吨/年,主要给大型电池厂商实践供货,如…..

表3.3 2007~2010年我国磷酸铁锂产能产量情况表

图3.2 2007~2010年我国磷酸铁锂产能产量走势图

磷酸铁锂电池成为2007年来在锂离子电池产业中被讨论最多的话题,原因是近几年多起锂电池安全与大规模锂电池回收事件以及全球暖化与石油价格暴涨突破100美元对电动车辆的发展产生了重大影响,强调高安全性的锂铁电池也自然成为注目的焦点。总体来看,国内对磷酸铁锂的技术研发水平及产业化程度与国际基本同步。在产能方面中国的材料供应商与国外大厂差不多,售价比国外要低,但材料加工性能和稳定性略逊一筹。

3.1.3 我国磷酸铁锂主要生产企业产能统计

目前(201110月27日),我国自称有磷酸铁锂材料生产的企业很多,根据我们不完全统计有--余家,总产能超过--万吨,其中产能上千吨/年的有--家,合计产能达到--万吨,约占我国磷酸铁锂材料总产能的--%

目前我国磷酸铁锂主要生产厂家与生产能力情况见下表。

表3.4 2011年我国磷酸铁锂主要生产厂家与生产能力情况表

3.1.4 我国磷酸铁锂生产发展分析与预测

磷酸铁锂材料产业发展的历史不长,总体来说还处于初始开拓阶段。有业内人士总结,2006年是磷酸铁锂产业化的元年,2007 和2008 年是产业的蛰伏期,2009 年市场开始发力,……

2011~2015年我国磷酸铁锂产能产量预测见下表和图。

表3.5 2011~2015年我国磷酸铁锂产能产量预测表

图3.3 2011~2015年我国磷酸铁锂产能产量预测图

展望未来,另外随着技术和市场不断趋于成熟,肯定还会诞生一批新的企业,……

3.3 世界磷酸铁锂主要生产企业概况

1、加拿大Phostech Lithium公司

……

第四章、磷酸铁锂的消费分析与预测

与预测

4.1.1 世界磷酸铁锂消费分析

锂离子动力电池是一种以满足混合电动汽车、纯电动汽车、电动自行车、电动摩托车、不间断电源、割草机、矿灯和小型发电站电能存储和转换的大容量、高功率的大型锂离子电池。工业的发展和人类文明的进步很大程度建立在石油能源的基础上,并且依赖程度日趋严重,石油能源是不可再生能源,随着石油能源的匮乏,人类提出了节约、合理使用石油能源。锂离子动力电池可以在大量领域内使用电能取代石油能源,节约了大量宝贵的石油资源,同时电能是一种清洁能源,可以缓解使用石油能源带来的严重的环境污染。因此,大量发展锂离子动力电池具有重要的社会经济意义。

环保的呼声和不可再生能源紧缺给绿色二次能源提供了广阔的发展空间,促进了电动自行车,混合电动汽车的研究、生产和应用。锂离子动力电池具有能量密度高、环境友好、安全性好和循环寿命长的特点,成为电动车首选移动能源。锂离子动力电池作为绿色二次能源具有巨大的市场需求,其主要可用于电动自行车和混合电动汽车及车用蓄电池。……

表4.1 2002~2008年世界锂离子电池市场占有率变化情况表

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,目前,主要应用于锂离子电池的正极材料是嵌锂过渡金属氧化物,包括层状LiMO2(M=Co,Ni,Mn)和尖晶石LiMn2O4等,然而这些材料分别由于价格、安全性、电化学性能等原因使他们在高容量电池的应用方面受到制约。……

目前世界磷酸铁锂广泛用于混合动力汽车、电动工具、电动自行车、电动代步车、笔记本电脑、手机、新能源蓄能等领域,2007~2010年世界磷酸铁锂消费情况见下表。

表4.2 2007~2010年世界磷酸铁锂消费情况表

图4.1 2007~2010年世界磷酸铁锂产能产量走势图

4.1.2 世界磷酸铁锂需求预测

自上世纪九十年代以来,锂离子电池的应用范围越来越广,如手机、笔记本电脑等便携式电子产品,电动自行车及电动汽车等领域。而在未来几年,锂离子电池必将以其自身优异的特性逐步占领整个电池市场。

图4.2 锂离子电池在各个应用领域的应用增长预测

如图4.2所示,锂离子电池在各个应用领域的应用将迅猛增长,其中全球锂离子电池的总需求规模在2009年已达到……

与预测

4.2.1 我国磷酸铁锂消费分析

磷酸铁锂正极材料的产业化将直接带动锂离子动力电池的产业化,同时由于磷酸铁锂动力电池的重量轻,续航能力大的优势,电动自行车行业将以更高的速度增长。磷酸铁锂正极材料的产业化也将推动混合电动车的应用和推广。同时,锂离子动力电池在车用蓄电池、不间断电源、大型通信电源等方面的应用具有广阔的市场。

表4.3 我国磷酸铁锂应用领域消耗分析表

我国的电动自行车从研制开发到上世纪90年代中期小批量投放市场,及至现在的生产和销售,一直呈逐年大幅增长的势头。1998年我国电动自行车的产量为5.54万辆,1999年产量为12.6万辆,2000年为27.6万辆,……

2007~2010年我国磷酸铁锂产、供、需情况见下表和图:

表4.4 2007~2010年我国磷酸铁锂产、供、需平衡表

图4.3 2007~2010年我国磷酸铁锂产、供、需走势图

4.2.2 我国磷酸铁锂需求预测

锂电产业链下游是指应用环节,包括低端的手机、笔记本电脑、数码相机、电动工具、矿灯市场,中端的风电和太阳能储能市场,以及高端的电动自行车、电动摩托车、电动代步车、电动轮椅、电动轿车及电动客车市场,在军事航天领域也有很大用武之地,包括坦克、潜艇、火箭、月球车等。……

表4.5 2011~2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测表

图4.4 2011~2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测走势图

从供给来看,目前中国的磷酸铁锂材料生产企业……

锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。……

竞争分析

在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的钴酸锂(LiCoO2)作为正极材料。……

竞争分析

用于锂离子电池正极材料的镍酸锂(LiNiO2)具有与钴酸锂类似的层状结构。……

竞争分析

用于锂离子电池正极材料的锰酸锂(LiMn2O4)具有尖晶石结构。……

竞争分析

钴镍锰酸锂,也就是三元材料,融合了钴酸锂和锰酸锂的优点,不论在小型低功率电池,还是在大功率动力电池上都有应用。……

竞争分析

磷酸铁锂具有橄榄石晶体结构,是近年来研究的热门锂离子电池正极材料之一。……下表对不同锂离子电池正极材料的性能进行了比较。

表5.1 不同锂离子正极材料性能比较表

尽管从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多,但目前在商业化生产的锂离子电池中最广泛使用的正极材料……

表5.2 不同正极材料锂离子电池性能比较表

目前,国内外非动力锂电池正极材料通常是钴酸锂,而动力锂电池正极材料分为锰酸锂和磷酸铁锂两大派系,……

图5.1 2007~2011年各类正极材料市场占有变化情况图

各种正极材料均有其优点,也存在不足,……

表6.1 我国市场磷酸铁锂价格表

近几年我国市场磷酸铁锂价格走势见下表和图:

表6.2 2007~2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格表

图6.1 2007~2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格走势图

……

根据调查,目前(2011年10月底),我国磷酸铁锂材料生产企业报价基本在--万/吨,……

依据工艺路线的不同,生产磷酸铁锂正极材料的主要原材料有草酸亚铁、氧化铁红、磷酸铁、磷酸二氢锂和磷酸二氢铵等。……

由于技术问题,国产的磷酸二氢锂中,……

草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)的制备工艺比较成熟,……

氧化铁红(Fe2O3)是一种普通的工业原料,产量大,用途也很广,普遍使用于建筑、橡胶、塑料、涂料等工业。……

品质较好的、适用于磷酸铁锂制备的磷酸铁(FePO4·H2O)生产厂家……

目前,我国生产磷酸铁锂的上游原料主要是碳酸锂,原材料的资源丰富与否也极大地影响了产业链,下面我们对上游产业做一个分析:

图7.1 2008年全球碳酸锂产量

图7.2 全球锂储量示意图

从以上的图可以看到,……

磷酸铁锂的上游主要原料是锂,……

图7.3 磷酸铁锂上下游产业链图

锂离子电池产业链下游是指应用环节,包括低端的手机、笔记本电脑、数码相机、电动工具、矿灯市场,中端的风电和太阳能储能市场,以及高端的电动自行车、电动摩托车、电动代步车、电动轮椅、电动轿车及电动客车市场,在军事航天领域也有很大用武之地,包括坦克、潜艇、火箭、月球车等。

磷酸铁锂电池正是锂离子电池家族中的最新成员。它既具备了所有锂离子电池所共有的优点,也拥有着其它锂离子电池所不具备的独特优势。正因如此,磷酸铁锂电池在诸多领域拥有着无可替代的优势:

1.便携电子设备。其高安全性特点是商务型笔记本、手机的最佳选择。

2.电动工具。蓄能密度大、可大功率放电是手持电钻等设备的不二之选。

3.矿灯。高安全要求仅铅酸电池和磷酸铁锂电池可保证。

4.电动自行车、轮椅、高尔夫车、沙滩车、汽车启动电源。重量仅为铅酸电池的四到五分之一。

5.电动汽车、混合动力汽车。磷酸铁锂电池的所有优点均不可或缺,是该领域目前唯一满足所有需求的产品,也是磷酸铁锂电池的主要应用领域。

6.新能源蓄能。风能、太阳能等新能源发电项目的共同问题是输出不稳定,蓄能电池组必不可少,长寿命、高容量的磷酸铁锂电池是其最佳选择。

7.军用。电台、潜艇、航空、航天都有着大量的应用空间。

分析预测

锂离子动力电池可能采用的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、磷酸亚铁锂(LiFePO4),锰酸锂(LiMn2O4)四种。钴酸锂价格昂贵、安全性能差,镍酸锂安全性能差,锰酸锂高温下锰的溶解引起容量快速下降,都不能满足动力电池要求。磷酸铁锂价格便宜、安全性好、环境友好,适合大功率锂离子动力电池要求,成为国内外锂离子动力电池正极材料研发重点。……

目前国内还有一些公开拟建、在建的项目。

表8.1 磷酸铁锂拟建和在建项目表

据了解,上一条200吨的磷酸铁锂生产线,设备投资额在--万左右,年产值可达---万元。

磷酸铁锂是生产锂电池中的正极材料,是制造锂离子电池的必备材料,属《国家产业结构调整目录》(2005年本)、《电池行业重金属污染综合预防方案》(征求意见稿)中的鼓励类,符合国家产业政策要求。……

磷酸铁锂是一种新型锂电池电极材料,广泛应用于各种储能设备、高功率电动工具、各种轻型电动机车、小型设备及医疗设备、小型电器矿灯、启动电源、固定型电源、军事等领域。

目前(2011年10月27日),我国有磷酸铁锂材料生产的企业近--家,有批量生产能力的企业有--余家,合计产能超过--万吨,2009年产销量在--吨,2010年产销量在--吨左右。

目前,我国磷酸铁锂材料生产企业……

根据我国磷酸铁锂生产、消费及未来发展等情况,我们建议:……

10.1 国内外磷酸铁锂厂商材料性能数据

表10.1 A123磷酸铁锂材料性能状况表

项目/Items

数据/Data

规格/Specification

碳含量/Carbon(wt%)

2.04

Carbon 1.8%~2.8%

比表面积/Specific Surface Area

29.19

SSA 25~32m2/g

振实密度/Tap Density

0.60

Tap >0.5g/cc

粒度/Particle Size Distribution

1.059

D10 >1.0um

2.38

D50 2.0um-3.0um

5.642

D90 <6.5um

电池数据/Electrochemical Performance

150.4

FCC >130mAhr/g

155.1

C/2 >140mAhr/g

138.3

10C >120mAhr/g

外观/Appearance

BG7

≥BG6

包装/package

PASS

REJECTED

标签/Label

PASS

REJECTED

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