本文目录一览:
- 1、磷酸铁锂生产工艺是什么?
- 2、动力电池变局:磷酸铁锂凭什么扳回一局
- 3、磷酸铁锂电池电池研发部技术员应该做什么?
- 4、三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好?三元锂和磷酸铁锂电池的区别
- 5、东莞百维科技成功研发出磷酸铁锂动力电池保护板
磷酸铁锂生产工艺是什么?
磷酸铁锂生产工艺是:磷酸铁锂电池组装生产工艺流程分为三大工段,一是极片制作,二是电芯制作,三是电池组装。在磷酸铁锂电池组装生产工艺中,极片制作是基础、电芯制作是核心,电池组装关系到锂电池成品质量。选用合适的电芯,电芯类型,电压,内阻需要匹配,组装前请对电芯做好均衡。剪切电极并打孔。
磷酸铁锂电池主要材料
磷酸铁锂离子电池包原材料生产重要有四个,分别是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料。正极材料占有较大,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池包的性能,其成本也直接决定电池成本高低。
在负极材料当中,目前负极材料重要以天然石墨和人造石墨为主。负极材料作为磷酸铁锂离子电池包四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要用途,处于锂离子电池产业中游的核心环节。
市场化的隔膜材料重要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。锂离子电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响锂离子电池包的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的用途。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导离子的用途,是磷酸铁锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
动力电池变局:磷酸铁锂凭什么扳回一局
一直以来,磷酸铁锂电池(LFP)和三元锂电池(NCM,正极材料为镍钴锰三种材料)这对“冤家”斗得如火如荼。此前,磷酸铁锂电池多年稳坐国内动力电池霸主地位,但近年被三元锂电池追赶上来,并于2018年首次被三元锂电池超越,且差距逐年拉大。2020年上半年,三元锂电池高峰期在动力电池市场的占比甚至一度超过七成。
然而,市场变幻莫测。在时隔近三年之后,磷酸铁锂电池的产量在2021年5月首次反超三元锂电池。按业内人士预测,磷酸铁锂电池的装车量有望在6月也超过三元锂电池,重新夺回动力电池市场的冠军宝座。
为何磷酸铁锂电池实现逆袭
磷酸铁锂电池靠价格优势,以及改进能量密度和续航能力等技术,正在扳回一局。
近日,中国 汽车 动力电池产业创新联盟数据显示,2021年5月,我国动力电池产量共计13.8GWh,同比增长165.8%。其中,磷酸铁锂电池5月产量为8.8GWh,占总产量63.6%,同比增长317.3%,环比增长41.6%;三元锂电池产量5.0GWh,占总产量36.2%,同比增长62.9%,环比下降25.4%。由于今年5月激增,磷酸铁锂电池的产量自2018年以来首次反超三元锂电池,今年1~5月累计产量为29.9GWh,占总产量50.3%;同期,三元锂电池累计产量为29.5GWh,占总产量49.6%。
而在装车量上,磷酸铁锂电池暂时比三元锂电池还稍逊一筹。5月,磷酸铁锂电池装车量同比增长458.6%至4.5 GWh,三元电池装车量同比增长95.3%至5.2GWh。今年前5个月,我国动力电池装车量累计41.4GWh,同比增长223.9%。其中,三元锂电池装车量累计24.2GWh,同比上升151.7%,占总装车量58.5%;磷酸铁锂电池装车量累计17.1GWh,同比增长456.6%,占总装车量41.3%。不过,值得注意的是,磷酸铁锂电池目前在产量和装车量的增速上都远远超过三元锂电池。按照这样的速度,磷酸铁锂电池6月的装车量可能也超过三元锂电池。
主机厂纷纷“变心”。乘联会数据显示,今年1~5月,我国销量排在前五的新能源车型为五菱宏光MINI EV、特斯拉Model 3、特斯拉Model Y、比亚迪汉EV和广汽埃安Aion S。这五款车型中, 五菱宏光MINI EV、比亚迪汉EV均采用磷酸铁锂电池,特斯拉Model 3的基础版和广汽埃安Aion S的部分版本用的也是磷酸铁锂电池。这与新能源乘用车企业此前对三元锂电池趋之若鹜的情况有所不同。
今年1~5月,作为特斯拉、宝马、五菱宏光等众多车企电池供应商的宁德时代以20.3 GWh装车量遥遥领先,在我国动力电池装车量榜上位居首位,比亚迪以及LG化学分别以5.9GWh和和3.9GWh的装车量位居第二和第三 。 其中,宁德时代和比亚迪是采取磷酸铁锂和三元锂两条腿走路,而LG基本以三元锂为主。去年上半年,LG化学得益于成为特斯拉的三元锂电池供应商而超越宁德时代,夺走全球动力电池装车量的头把交椅。然而,今年以来情况有变,宁德时代又反超LG化学。
宁德时代从去年下半年开始向特斯拉供应磷酸铁锂电池,在一定程度上满足特斯拉不断降本、不断降低车型售价的诉求。随着磷酸铁锂电池技术提升以及成本优势凸显,小鹏、哪吒和零跑等造车新势力企业也逐渐在一些车型上采用磷酸铁锂电池。
不仅是钴,锂离子电池其它原材料自去年第四季以来也大幅涨价,如碳酸锂的价格几乎翻了一倍,氢氧化锂也上涨了50%左右。另外,六氟磷酸锂和部分溶剂和添加剂也都涨价,从而带动锂离子电池的正极材料和电解液两大原料价格均出现不同程度的上涨。近日,伊维经济研究院按照不同电池对正极材料用量,测算出磷酸铁锂正极材料上涨对磷酸铁锂电池影响较小,影响比例为3.77%,主流三元正极材料上涨对三元锂电池影响相对较高,影响比例超过10%。“我们测算得出三元电池对材料敏感性在30%左右,磷酸铁锂电池对材料的敏感性在14%左右。” 吴辉如是说。
据伊维经济研究院监测的数据,2017年,磷酸铁锂电池的价格为1750~1955元/KWh,而三元锂电池价格为1650~1850元/KWh。近年来,随着技术进步以及规模提升,两者价格皆快速下降。2020年,磷酸铁锂电池价格为531~639元/KWh,而三元锂电池价格为682~789元/KWh。目前,动力电池整体价格维持在530~700元/KWh,处于相对稳定的状态,主要原因在于动力电池厂商对主机厂的话语权较弱,但动力电池厂商压力非常大,不排除将来调整价格。动力电池占整车成本40%左右,而如果动力电池价格上涨,在补贴退坡背景下,主机厂的压力也将增大。
吴辉称,即使钴不涨价,磷酸铁锂在成本上也比三元锂电池更有优势,随着新能源 汽车 补贴大幅退坡甚至未来被取消,主机厂越来越看重电池的成本。
未来谁是王者
目前,动力电池的市场份额基本被磷酸铁锂和三元锂这两大技术路线的电池包揽,其余路线的动力电池则如同星星之火。
不过,磷酸铁锂电池和三元锂电池各自存在短板。三元锂电池虽然能量密度较高,动力特性好,但安全性差些。而磷酸铁锂性能稳定,安全性较好,不受制于稀有金属,成本更低,但能量密度较低,对低温的耐受度相对较差。近年来,搭载三元电池的特斯拉、蔚来、比亚迪等车企的电动车发生过自燃,现代 汽车 由于LG化学提供三元电池的车型发生起火事件在今年2月发起大规模召回。而搭载磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3和比亚迪汉等车型则因冬天在北方城市出现电池续航衰减情况受到诟病。
动力电池的技术有待进一步突破,在材料、工艺、设计等方面要继续努力。未来,哪种技术路线将会胜出?
宁德时代和比亚迪的动力电池加起来占国内动力电池总装车量的一半以上。宁德时代在国内的福建、江苏、青海、四川、广东以及德国都设有动力电池生产基地。而比亚迪除了在重庆、深圳、西安、青海、长沙、贵阳设有电池生产工厂外,在巴西也拥有磷酸铁锂电池工厂。截至2021年第一季度,宁德时代在国内五大生产基地的规划产能是226GWh,而比亚迪的规划产能约有110GWh。采取磷酸铁锂和三元锂两条腿走路的宁德时代和比亚迪,接下来会将天平往哪条路线倾斜?这两大电池巨头对国内甚至国际的电池路线走势具有一定话语权。
比亚迪董事长王传福选择押注磷酸铁锂电池。在本月举行的2021重庆车展上,王传福在演讲中谈到, 汽车 行业处于变革的关键期,变革就要有创新的技术,要能解决市场的痛点。刀片电池解决了消费者最关心的安全痛点。比亚迪依靠刀片电池的一己之力扭转了动力电池产品结构,将磷酸铁锂从很艰难的情况下拉回到行业的正道。他强调,电池技术一定要考虑产品安全性和 社会 资源承受度。没有安全,新能源车全面普及就无从谈起。同时,动力电池如果大量使用镍、钴等稀有金属,那么当原材料无法稳定供应或未来燃油车全部被新能源车代替时,原材料的供需矛盾将不可避免。
为了攻克磷酸铁锂能量密度的短板,比亚迪在寻求突破,去年推出刀片电池的电池包的能量密度是140Wh/kg,未来将会在电芯层面从材料本身和设计方面进一步提升,预计到2025年有望大于180Wh/kg。
关于三元锂和磷酸铁锂两条技术路线的占比问题,宁德时代董事长曾毓群前不久在上海交大“问道通未来-新能源与新能源智能 汽车 企业家校友高端对话”上也谈到,他近期看好磷酸铁锂,磷酸铁锂电池的增长速度会非常快,因为它比较便宜。他称,随着充电桩越来越多,消费者的里程焦虑症会缓解,电动 汽车 的续航里程就不需要那么长,因此磷酸铁锂比例会逐渐增加,三元锂占比会减少,但有些高端车还是需要长续航的,因此高能量密度的三元锂的市场仍然存在。三元锂电池材料的供应链会有巨大变化。
不过,吴辉认为,磷酸铁锂电池虽然在短期内占有成本优势,但从能量密度等方面看,其始终有局限性,要达到200Wh/kg已非常难。而三元锂可以突破300Wh/kg以上,并且安全性也可以不断提升,此外,其未来的降价空间将可能大于磷酸铁锂电池。据伊维经济研究院的测算,2021年,1KWh磷酸铁锂电池和三元锂电池的平均价格分别是600元和700元,而到2030年,两者的价格将分别是320元和300元,他从长远来看依然看好三元锂电池。
目前,业内正逐渐兴起固态电池研发热潮。不过,按曾毓群判断,3~5年内,能做到车里的,都不是全固态电池。半固态电池或固态电池等电池在技术、成本等方面突破尚需要一定时间,但也有观点认为半固态电池或固态电池将可能成为未来的主流。动力电池领域日益多元化,战火正不断升级,未来谁是王者?这存在诸多变数。曾毓群提到,未来不见得是三元锂或磷酸铁锂,宁德时代有一些新东西,但是现在尚不便于对外讲。
磷酸铁锂电池电池研发部技术员应该做什么?
应该对锂电池工作原理、材料使用、研发结果、试验曲线和数据、生产工艺、实际使用数据、故障率大小等,都有深入了解,这样才能更好完成任务。
三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好?三元锂和磷酸铁锂电池的区别
; 购买新能源汽车很多人都会纠结电池的种类,三元锂和磷酸铁锂电池的区别主要在于正极材料。其中,三元锂电池的正极材料是“镍盐、钴盐、锰盐/铝酸锂”,而磷酸铁锂电池的正极材料则采用了“磷酸铁锂”。除此之外,两者的电解质、负极材料都是使用六氟磷酸锂和石墨。
要说三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好,就得弄清楚两者之间的优劣了。但总的来说,如果当地气候比较寒冷,那么最好还是选择三元锂电池,如果不是那么冷,像广东地区的话,最好就选择磷酸铁锂电池。
具体是为什么,那就要看清楚两者之间的优劣了,先来看磷酸铁锂电池:
优点
1、不含钴等贵金属元素,原材料获取简单,成本低;
2、电池耐温高,热失控温度可达800度左右,安全性能好;
3、电池循环寿命可达3500次以上,有些甚能达到5000次,使用寿命长;
4、电池工作电压在3.2-3.4V,可以满足车载电池的基本要求;
5、电池使用寿命到期后,仍然有80%的存储电量,回收价值高。
缺点
1、低温性能差,零下20度左右,电池衰减基本会到55%左右;
2、能量密度低,每达到150wh/kg的时候,电池体积/重量就会比较大。
3、电池使用寿命长,但电池组使用寿命短,一般在500次左右;
4、电池整体制作成本高;
5、电池工艺性能不稳定,一致性差。
三元锂电池
优点
1、电池输出电压达到3.7V,比能量大,比功率更大;
2、大倍率充电性能好,充电速度快;
3、低温性能好,零下20度电池的供热性能仍然可以达到70%以上;
4、能量密度高,每公斤可达200wh以上,电池的体积和重量会更小。
5、放电电压高,输出功率好。
缺点
1、循环寿命低,基本在2500次左右;
2、不耐高温,热失控温度在200度左右,安全性能低;
3、电池中含有钴等贵金属,材料成本高;
4、生产技术门槛高。
东莞百维科技成功研发出磷酸铁锂动力电池保护板
都是模仿国外的,中国载人航天就采用了这类设计,是北方企业做的,没有创新,国内都做滥了,高级的是每个电池一个独立悬浮的开关电源供电,有人做过,因为太贵,没有销路
某家网站赠送锤锤的共产主义壮举被本人开涮,在此表示道歉,已经通知网管立即删除。本人在改革开放30年来都没有得到过科研经费、没有日常工作经费,没有仪器设备、没有工作场地,没有积蓄。告我上法庭也得不到任何赔偿,本人居无定所,法律文件无法送达。本人的经济来源是到大街上拾取饮料包装塑料瓶出售,告诉你一个行业秘密:百姓卖液体商品包装塑料容器是论个计价,而我们行业到物质回收部门是按照重量计价,这是有着很大的差别。本人生活窘困,要挤出点钱上网吧实在是不容易,敬请高抬贵手,饶了我吧,行行好!
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