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磷酸鐵鋰儲(chǔ)能一覽

時(shí)間:2022-11-01 16:52:19來源:OFweek儲(chǔ)能網(wǎng)

導(dǎo)語:?磷酸鐵鋰電池,全稱是磷酸鐵鋰鋰離子電池,正極材料則為磷酸鐵鋰,負(fù)極材料為石墨。

  電池工作原理為,鋰離子通過電解液、聚合物隔膜,在正負(fù)極脫出、嵌入,實(shí)現(xiàn)充放電功能。

  原材料方面,磷酸鐵鋰電池,正極原材料主要為磷、鐵、鋰等。

  鐵在地殼中的含量為4.75%,位居第四,鋰在地殼中的含量為0.0065%,全球已探明鋰(碳酸鋰)儲(chǔ)量為1.28億噸,資源量3.49億噸;磷在地殼中的含量為0.12%。

  磷酸鐵鋰電池原材料在自然界中豐富度較高,相對含鈷等貴重金屬的鋰電池,它價(jià)格較低,成本優(yōu)勢明顯。

  優(yōu)點(diǎn)眾多,安全拔籌

  磷酸鐵鋰電池高安全、長壽命、大容量、輕重量、無記憶效應(yīng)、高溫性能優(yōu)異且綠色環(huán)保。

  高安全方面。在儲(chǔ)能鋰離子電池中,正極材料至關(guān)重要,可以直接影響電池的安全性、能量密度等核心性能,進(jìn)而制約電池的整體表現(xiàn)。

  磷酸鐵鋰電池的正極材料為橄欖石晶體結(jié)構(gòu),P-O鍵穩(wěn)定牢固,分解溫度為600℃,安全性較高,相對的,磷酸鐵鋰電池安全性也較高,這也是磷酸鐵鋰電池能在儲(chǔ)能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的核心因素之一。

  長壽命方面。以星盈科技已經(jīng)成功量產(chǎn)的155Ah長壽命磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池為例,其循環(huán)壽命超6000次,折合壽命周期約為25年。

  大容量方面。市面上常見的鉛酸電池的能量密度一般為50~70Wh/g,磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池的能量密度可達(dá)135-170Wh/g,比普通電池大得多。

  輕重量方面。規(guī)格容量相同的情況下,鉛酸電池重量是磷酸鐵鋰電池的3倍。

  綠色環(huán)保方面。磷酸鐵鋰電池一般不含重金屬元素,因此,無毒、無污染。不過生產(chǎn)過程中的附帶污染和報(bào)廢后的電池污染不可避免。

  此外,磷酸鐵鋰電池正常工作的溫度區(qū)間寬廣,為-20~75℃;無記憶效應(yīng),在電量經(jīng)常處于充滿不放完的情況下工作,容量也不會(huì)迅速降低到低于額定容量值,無論電量多少,均可隨充隨用。

  風(fēng)險(xiǎn)不少,性價(jià)比高

  磷酸鐵鋰電池體積大、壓實(shí)密度低、專利成本高、低溫性能差,還需面臨單質(zhì)鐵引起的短路風(fēng)險(xiǎn)。

  首先,磷酸鐵鋰電池正極材料制備過程中,高溫作用下,可能會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鐵。單質(zhì)鐵容易引起電池微短路,帶來燃燒,甚至爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

  其次,容量相同的情況下,磷酸鐵鋰電池體積比鈷酸鋰等鋰離子電池大,不具備微型化優(yōu)勢。

  同時(shí),磷酸鐵鋰電池振實(shí)密度和壓實(shí)密度低,低溫性能差,在0℃下難以正常工作,對其適用范圍是一個(gè)較大的限制。

  最后,很重要的一點(diǎn),美國德州大學(xué)擁有磷酸鐵鋰電池的基礎(chǔ)專利,加拿大人申請了碳包覆專利。

  在磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)研發(fā)中,這兩個(gè)基礎(chǔ)性專利難以避開,成本中的專利使用費(fèi)會(huì)是一個(gè)大數(shù)字。

  不過,綜合磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn),在儲(chǔ)能鋰電池中,它的性價(jià)比還是最高的。

  源網(wǎng)荷儲(chǔ),應(yīng)用廣泛

  磷酸鐵鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,廣泛應(yīng)用于發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)儲(chǔ)能。

  近年,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量、裝機(jī)量增幅明顯。

  2021年,我國磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量、裝機(jī)量分別為219.7GWh和154.5GWh,2022年上半年分別為206.4 GWh 和110.1 GWh。

  磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量、裝機(jī)量如此大幅增長,一部分原因在于近年儲(chǔ)能市場火爆。

  2021年,全球儲(chǔ)能裝機(jī)量約203.5GW,預(yù)計(jì)到2025年,這一數(shù)字將提升至362GW,其中,磷酸鐵鋰電池滲透率將達(dá)85%,屆時(shí),磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量和裝機(jī)量將有一個(gè)更大的提升。

  發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)等大型儲(chǔ)能方面,受近些年極端氣候影響,世界各國為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),紛紛出臺(tái)相關(guān)政策,鼓勵(lì)儲(chǔ)能電站、通訊基站以及光伏、風(fēng)電、水電等大型發(fā)電站的配套儲(chǔ)能設(shè)施等的建設(shè)。

  戶用儲(chǔ)能方面,市場爆發(fā)完全是一個(gè)偶然事件,受俄烏沖突持續(xù),歐洲能源成本持續(xù)攀升,歐洲戶用儲(chǔ)能市場異常增長,未來如何很難確定,但就現(xiàn)在來說,對一眾鋰電企業(yè)來說,是利大于弊的。

  在這一戶用儲(chǔ)能風(fēng)口上,億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲(chǔ)能、中比新能源、時(shí)代聯(lián)合等企業(yè)都做出了相關(guān)布局,陸續(xù)推出了大圓柱磷酸鐵鋰電池。

  如億緯鋰能和鵬輝能源的40135系列大圓柱磷酸鐵鋰電池,海辰儲(chǔ)能的46800-46300系列大圓柱磷酸鐵鋰電池等。

  物華天寶,群星璀璨

  磷酸鐵鋰儲(chǔ)能市場前景廣闊,國內(nèi)外眾多知名企業(yè)均有布局。

  據(jù)維科網(wǎng)儲(chǔ)能不完全統(tǒng)計(jì),我國布局磷酸鐵鋰儲(chǔ)能的企業(yè)有:寧德時(shí)代、國軒高科、合縱科技、億緯鋰能、鵬輝能源、時(shí)代聯(lián)合、德方納米、龍?bào)纯萍?、海辰?chǔ)能、中比新能源、湖北萬潤、湖南裕能、星盈科技等。

標(biāo)簽: 鋰電池

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