磷酸铁锂不可能成为动力电池主流VIP专享VIP免费

动力锂离子电池正极材料路线日趋明朗LiFePO4不可能成为主流动力电池正极材料作者玉成北海磷酸铁锂的热潮源于我国电动汽车弯道超车的梦想。2005年美国A123公司和Valence公司在我国设厂生产LiFePO4材料并以PACK方式生产动力电池，几年后我国自主研发工艺的磷酸铁锂材料也达到了初步产业化水平，磷酸铁锂一经产业化，在单体电池循环性能上就表现出比普通锰酸锂更优越的性能，而同一时期的日本，电动汽车仍以镍氢为主，锰酸锂电池似乎还没有解决高温问题而普遍得到应用，致使我国有人认为在动力电池上具备了弯道超车的可能（赶超英美日是我们几代人的梦想），加上近几年磷酸铁锂性能上确实也有了一些提高，基于磷酸铁锂的性能缺陷会终究解决的惯性思维，很多人把磷酸铁锂作为锂离子动力电池最理想的正极材料，并当作业内的共识，对磷酸铁锂质疑的声音也被淹没在这种所为“共识”的海洋里，神州大地掀起了一股投资磷酸铁锂的热潮，其中有一部分人是在认真的做产业化工作，而另有一部分人是炒作的成分更大一些，目的是利用“磷酸铁锂热”的机会争取国家的扶持资金和吸引资本的投资。然而现实是残酷的，在我国磷酸铁锂热火朝天的几年里，日本、韩国却悄悄地把锰酸锂电池成功的应用到了电动汽车上，并且正逐步取代镍氢电池，成为主流动力电池；在磷酸铁锂的诞生地美国，通用电动汽车Volt选择了韩国LG北美子公司的锰系动力电池,磷酸铁锂的龙头老大A123公司却意外落选，近期又传出美国第二大汽车公司福特汽车也在考虑选择LG的锰系电池，也就是说代表磷酸铁锂先进水平的A123公司和Valence公司的磷酸铁锂电池双双被排斥在美国主流汽车厂商电动车应用之外。在中国，曾有人认为美国、中国动力电池走磷酸铁锂路线，日、韩走锰酸锂路线，两条路线似乎胜负难料，现在美国人做出了选择，路线业已明朗，中国的磷酸铁锂路线还能走多久？日本索尼开始应用磷酸铁锂，似乎这给国内磷酸铁锂迷们注入一剂强心剂，然而翻出报道看一下，索尼磷酸铁锂电池是用在储能电池上而不是电动汽车电池（也许储能电池才是磷酸铁锂真正的应用方向，可以分一杯羹）。世界主流汽车厂商电动汽车电池正极材料路线：图表来源：技术在线从上表可以看出，世界主流汽车厂商的电动汽车电池多数采用了锰系锂离子电池，而不是磷酸铁锂电池。中国何去何从？实际上，国内也有越来越多的人认识到磷酸铁锂的性能缺陷很难解决，主要集中在；磷酸铁锂产品一致性、低温性能、高倍率放电性能上，还有能量密度、电池制作成本等问题。磷酸铁锂材料生产的一致性很难解决，目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决的好。从材料制备角度来说，磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的多相反应，有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐，外加碳的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过程中，很难保证反应的一致性。电池生产制作要解决一致性也不容易（固然部分是因设备水平方面的原因），一致性问题使得磷酸铁锂电池配组后的实际循环寿命离它的理论循环2000次相差甚远，国内普遍在600次左右的水平（有人说更低），能做到800-1000次循环的已经相当不错了，这显然达不到电动汽车电池8-10年使用寿命的要求。低温性能差是磷酸铁锂很难应用于电动汽车的另一原因，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明磷酸铁锂电池在低温下（0℃以下）即使有超级电容作为辅助启动电源，电动汽车也很难正常行驶。尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错，但那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下，设备根本就无法启动工作。磷酸铁锂的倍率性能也达不到电动汽车启动、爬坡等瞬间大电流放电的要求，倍率性能从材料生产上通过纳米化和碳包覆可以得到改善，但仍很难达到电动汽车瞬间高倍率放电的要求。磷酸铁锂的能量密度也太低，尽管目前还没有任何商业化的材料可以达到理想的能量密度，但日本的锰系电池可以达到100-120Wh/kg,而磷酸铁锂电池只有60Wh/kg左右。磷酸铁锂的能量密度很难有大的提高。磷酸铁锂材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低。磷酸铁锂的纳米化和碳包覆尽管提高了材料...