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鋰電池正極材料主要三點比較


發布時間:2010-12-08 15:48:56  來源:红杏视频。電子鋰電事業部 點擊次數:

價格因素:目前階段,鈷酸鋰最貴,三元次之,磷酸鐵鋰第三,錳酸鋰最便宜。鈷是一種貴金屬,價格波動大,對鈷酸鋰的價格影響較大。金屬鈷最近的價格是32萬/噸,鈷酸鋰是26-30萬/噸。去年最高時鈷酸鋰是65萬/噸,最低時20萬/噸。鈷酸處於價格高位時,三元具有很強的市場競爭力,但處於低位時,三元占據市場份額很小。國內磷酸鐵鋰的價格分為三檔,12萬/噸、15萬/噸和18萬元/噸,相對鈷酸和三元便宜很多,今後隨著產能加大,價格下降空間非常大。錳酸鋰的價格大約是4-6萬元/噸,高端產品價格在8-10萬元/噸,可以耐高溫。錳係材料主要應用在動力電池領域,鑒於技術和價格的優勢,在兩年內可以維係市場競爭優勢,但遲早將被磷酸鐵鋰取代,隻能作為一種過渡電池。
安全性:鈷酸鋰150攝氏度會發生爆炸,磷酸鐵鋰要300攝氏度,這個溫度在平時使用汽車的時候很難達到,因此磷酸鐵鋰相對安全。磷酸鐵鋰不怕高溫,但低溫性能欠缺,目前按照國內的技術水平,做到零下20℃還能保持80%能量,但再低就無法正常工作。所以低溫性能還有待進一步提高。

加工成本:鈷的化學價主要是+2價和+3價,在空氣中較穩定,加工成本低。磷酸鐵鋰的鐵離子是+2價,也有+3價,具體要看技術工藝路線,國內外大部分企業采用+2價鐵離子,即草酸亞鐵路線,在生產過程中需要控製以防氧化,材料生產成本相對較高。采用+3價鐵離子,又分兩種,一種是氧化鐵紅路線,最具代表性的是美國威能(氧化鐵紅),做的材料穩定性強,成本相對草酸亞鐵路線要低,但倍率性能略有不足;有少部分企業采用磷酸鐵路線,如國內北京鋰先鋒、浙江振華、杭州博駿,該技術生產材料性能有一定優勢,但工藝難度大、成本很高且對原料的品質要求高。目前,有企業嚐試最經濟的技術路線,即采用氧化鐵紅、磷酸二氫銨和碳酸鋰合成技術,結果如何還有待觀察。

未來鋰離子動力電池的正極最可能采用磷酸鐵鋰。錳酸鋰因為固有缺陷,難有大的作為。兩者的比較如下:

鋰電池的克容量小於鐵鋰電池,前者是100多一點,後者理論值可達到170,與鈷酸鋰相當,現有企業可以做到130-150。但是錳鋰電池的電壓高,可以達到3.8-3.9V,鐵鋰電池的電壓隻有3.2-3.3V。安全性上看,錳鋰電池稍遜於鐵鋰電池。循環壽命上則差距較大,錳鋰電池隻能做到500次,而磷酸鐵鋰現有很多企業能做到1000次,A123、Phostech、比亞迪等少數企業可以做到2000次,通過材料改性甚至可以做到10000次。

這兩種鋰電池材料各有千秋,相對來說磷酸鐵鋰優勢更明顯,而且技術提升空間更大,全球主要汽車廠商和電芯廠商絕大多數認為,磷酸鐵鋰是動力電池正極材料的首選,而且從現有的投資方向看,也基本定位做磷酸鐵鋰。
 

 
 
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