磷酸铁锂市场调研市场部2017年3月23日目录一、磷酸铁锂的概述 (1)1、磷酸铁锂简述 (1)2、磷酸铁锂性能 (1)3、磷酸铁锂充电性能指标 (2)4、磷酸铁锂电极的优缺点 (2)5、磷酸铁锂应用领域 (5)二、国内国际（磷酸铁锂材料）生产商 (6)1、国内生产商 (6)2、国际生产商 (6)三、磷酸铁锂行业分析 (6)1、应用于电池正极现状 (6)2、磷酸铁锂的发展前景 (6)3、磷酸铁锂市场价格 (8)4、磷酸铁锂市场需求 (9)四、发展该产业的优势 (12)1、符合国家政策导向 (12)3、超大市场容量 (12)4、稳定快速发展 (12)5、应用领域广泛 (12)6、产业利润丰厚 (13)7、有一定的技术壁垒 (13)8、不受制于国外市场 (13)磷酸铁锂市场调研磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。
其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染、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，世界各国正竞相实现产业化生产。
锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂离子电池的正极材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。
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。
本项目属于高新技术项目中功能性能源材料的开发，是国家"863"计划、"973"计划和"十一五"高技术产业发展规划重点支持的领域。
目前锂离子电池还是以小容量、低功率电池为主，中大容量、中高功率的锂离子电池尚开始试水大规模生产，使得锂离子电池逐步在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中得到广泛应用。
一、磷酸铁锂的概述1、磷酸铁锂简述磷酸铁锂（分子式LiMPO4，Lithium Iron Phosphate，磷酸锂铁、锂铁磷，简称LFP）是一种无机化合物，磷酸铁锂用于锂离子电池正极材料，也称为锂铁磷电池。
特色是不含钴等贵重元素，原料价格低，且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。
其工作电压适中（3.2V）、电容量大（170mAh/g），其理论比容量170mAh/g,产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25℃)，高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。
2、磷酸铁锂性能高能量密度:是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。
安全性：是目前最安全的锂离子电池正极材料,不含任何对人体有害的重金属元素。
寿命长：在100%DOD（放电深度）条件下，可以充放电2000次以上；(原因：磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。
）3、磷酸铁锂充电性能指标磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快在1小时内将电池充满。
具体的物理参数:松装密度:0.7g/cm振实密度:1.2g/cm中位径:2-6um比表面积<30m/g涂片参数:LiFePo4:C:PVDF=90:3:7极片压实密度:2.1-2.4g/cm电化性能:克容量>155mAh/g测试条件:半电池，0.2C，电压4.0-2.0V循环次数:2000次4、磷酸铁锂电极的优缺点（1）优点迄今研究最多的正极材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及以上三种材料的衍生物，如LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等。
LiCoO2是唯一大规模商品化的正极材料，目前90%以上的商品化锂离子电池采用LiCoO2作为正极材料。
LiCoO2的研究比较成熟，综合性能优良，但价格昂贵，容量较低，存在一定的安全性问题。
LiNiO2成本较低，容量较高，但制备困难，材料性能的一致性和重现性差，存在较为严重的安全问题。
LiNi0.8Co0.2O2可看成LiNiO2和LiCoO2的固溶体，兼有LiNiO2和LiCoO2的优点，一度被人们认为是最有可能取代LiCoO2的新型正极材料，但仍存在合成条件较为苛刻(需要氧气气氛)、安全性较差等缺点，综合性能有待改进;同时由于含较多昂贵的Co，成本也较高。
尖晶石LiMn2O4成本低，安全性好，但循环性能尤其是高温循环性能差，在电解液中有一定的溶解性，储存性能差。
新型的三元复合氧化物镍钴锰酸锂(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等材料的各自优点:成本与LiNi0.8Co0.2O2相当，可逆容量大，结构稳定，安全性较好，介于LiNi0.8Co0.2O2和LiMn2O4之间，循环性能好，合成容易;但由于含较多昂贵的Co，成本也较高。
对中大容量、中高功率的锂离子电池来说，正极材料的成本、高温性能、安全性十分重要。
上述LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其衍生物正极材料尚不能满足要求。
因此，研究开发能用于中大容量、中高功率的锂离子电池的新型正极材料成为当前的热点。
正交橄榄石结构的LiFePO4正极材料已逐渐成为国内外新的研究热点。
初步研究表明，该新型正极材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其衍生物正极材料的各自优点:不含贵重元素，原料廉价，成本低，资源极大丰富;工作电压适中(3.4V);平台特性好，电压极平稳(可与稳压电源媲美);理论容量大(170mAh/g);结构稳定，安全性能极佳(O与P以强共价键牢固结合，使材料很难析氧分解);高温性能和热稳定性明显优于已知的其它正极材料;循环性能好;充电时体积缩小，与碳负极材料配合时的体积效应好;与大多数电解液系统兼容性好，储存性能好;无毒，为真正的绿色材料。
该材料的产业化和普及应用对降低锂离子电池成本，提高电池安全性，扩大锂离子电池产业，促进锂离子电池大型化、高功率化具有十分重大的意义，将使锂离子电池在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中的应用成为现实。
（2）缺点导电性差存在的不足是电极离子传导率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。
磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是最关键的问题。
但是，这个问题目前已经可以得到完美的解决，解决方法：在电极表面添加C或其它导电剂，进行电极改性。
振实密度较低一般只能达到1.3-1.5g/ml，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的最大缺点，这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优势。
即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但如果体积太大，也只能小量的取代钴酸锂，这一缺点在动力电池方面不会突出。
因此，磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。
堆积密度较低磷酸铁锂堆积密度低的缺点一直受到人们的忽视和回避，尚未得到解决，阻碍了材料的实际应用。
钴酸锂的理论密度5.1g/cm3，商品钴酸锂的振实密度一般为2.0-2.4g/cm3;而磷酸铁锂的理论密度仅为3.6g/cm3，本身就比钴酸锂要低得多。
为提高导电性，人们掺入导电碳材料，又显著降低了材料的堆积密度，使得一般掺碳磷酸铁锂的振实密度只有1.0-1.2g/cm3。
如此低的堆积密度使得磷酸铁锂的体积比容量比钴酸锂低很多，制成的电池体积将十分庞大，不仅毫无优势可言，而且很难应用于实际。
因此，提高磷酸铁锂的堆积密度和体积比容量对磷酸铁锂的实用化具有决定意义，粉体材料的颗粒形貌、粒径及其分布直接影响材料的堆积密度。
举例来说，Ni(OH)2是用于镍氢电池和镍镉电池的正极材料。
以前，人们采用片状的Ni(OH)2，其振实密度只有1.5-1.6g/cm3;目前采用的球形Ni(OH)2的振实密度可达2.2-2.3g/cm3;球形Ni(OH)2已基本上取代了片状的Ni(OH)2，显著提高了镍氢电池和镍镉电池的能量密度。
本实验室借鉴高密度球形Ni(OH)2的研究成果，开发成功了锂离子电池高密度球形系列正极材料，包括LiCoO2、LiMn2O4、LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等。
其中LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2的振实密度已可达到2.9g/cm3，远高于商品化的同类材料。
研究和实际应用表明，球形产品不仅具有堆积密度高、体积比容量大等突出优点，而且还具有优异的流动性、分散性和可加工性能，十分有利于制作正极材料浆料和电极片的涂覆，提高电极片品质;此外，相对于无规则的颗粒，规则的球形颗粒表面比较容易包覆完整、均匀、牢固的修饰层，因此球形产品更有希望通过表面修饰进一步改善综合性能。
在此基础上，我们提出:球形化是锂离子电池正极材料的发展方向。
目前国内外报导的LiFePO4正极材料都是由无规则的颗粒组成的，粉体材料的堆积密度和能量密度较低。
因此，本项目致力于LiFePO4材料颗粒的球形化，通过颗粒的球形化来提高材料的堆积密度和体积比容量;在此基础上，发挥球形材料易于表面包覆的优势，进一步通过球形颗粒的表面修饰提高材料的综合性能;在对LiFePO4材料颗粒的球形化和表面修饰的过程中，充分借鉴、吸收、利用人们在提高磷酸铁锂的电导率方面已取得的优秀成果;最终制备出球形、高堆积密度、高体积比容量、高导电性的LiFePO4正极材料，使之能应用于中大容量、中高功率的锂离子电池，促进该材料的产业化。
目前，本研究室采用二价铁盐或三价铁盐、磷酸或磷酸盐、氨水为原料，通过控制结晶技术合成高密度球形磷酸铁前驱体，再与锂源、碳源共混热处理，通过碳热还原法合成掺碳的高密度球形磷酸铁锂。
该磷酸铁锂粉体材料由单分散球形颗粒组成、粒径5-10μm、堆积密度大(振实密度可达1.6-1.8g/cm3)、流动性好、可加工性能好，可逆容量140mAh/g。
5、磷酸铁锂应用领域磷酸铁锂的应用领域主要有:⑴储能设备太阳能、风力发电系统之储能设备，不断电系统UPS，配合太阳能电池使用作为储能设备(比亚迪已经在生产此类电池);⑵电动工具类高功率电动工具(无线)，电钻、除草机等;⑶轻型电动车辆电动机车，电动自行车，休闲车，高尔夫球车，电动推高机，清洁车，混合动力汽车(HEV)，近期2-3年的目标;⑷小型设备医疗设备:电动轮椅车，电动代步车)，玩具(遥控电动飞机，车，船);⑸其它小型电器矿灯，植入性的医疗器械(磷酸铁锂无毒性，锂电池仅铁锂可满足要求)，替代铅酸，镍氢，镍镉，锂钴，锂锰类电池在小型电器上的应用。
(6)军事和航天领域如UPS、通讯设备、遥测系统、无人侦察机等运军事储能设备;在军事和航天领域也是一种最佳的动力电池。
(7)移动电源德国新能源公司Deboch经过长期研究，成功研发和量产了复合纳米材料的磷酸铁锂电池，提高了单位容量比，克服了磷酸铁锂单位体积过大，不适用于数码产品领域的难题。