√优量磷酸铁锂技术介绍

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磷酸铁锂和三元材料市场分析
• 磷酸铁锂和三元材料的市场增量
➢ 受益于动力电池带动， 磷酸铁锂增长速度快于 三元材料，预计2016年 磷酸铁锂产量将会超过 三元材料。
❖ 2015年锂电池正极材料的产量（总量11.29万吨）
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中国铁磷镍钴锰储量
元素
国内储量 （万吨）
数据来源
累计1000万辆电动 汽车需求（万吨）
电解液
13.1210891 10.49687126
10.49687126 7.872653441
7.872653441
包装材料 3.03030303 3.03030303
3.03030303 3.03030303
3.03030303
145.130702 162.6960553
154.2112533 172.1347862
159.4075833
3.62826756 3.389501151
3.212734444 3.310284349
3.065530447
-6.58%
-11.45%
-8.76%
-15.51%
40
48
48
52
52
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如何实现高压实密度？
• 优量锂能高压实密度实现路线
➢ 材料完全由一次颗粒构成， 颗粒大小在50-100nm。
结论
1. 天津优量锂能科技有限公司的逆向结晶法磷酸 铁锂技术取得了突破，产品在压实密度和低温 性能方面领先国内产品。
2. 该技术已经发展出来2个型号的产品，得到了 市场的好评。
3. 该技术已经产业化，并实现了稳定的销售。
谢谢各位专家领导！
NMP
9.56333518 11.47600222
11.47600222 12.43233574
12.43233574
铝箔
1.80931362 2.171176349
1.809313624 2.352107712
1.809313624
石墨
9.69805721 11.63766866
11.63766866 12.60747438
我公司给这低套温全新性的磷能酸铁（锂-合2成0技℃术命，名为1“C逆）
向结晶法” ，该方法有别于草酸亚铁法、磷酸铁
循环 法、铁红法，简单来说就是水热合成和固相烧结的
结合。
1.5μm 20±5g/m2 140mAh/g 2.6-2.8g/cc
75% 8000次
微观形貌
好结构，好压实密度
材料优势
6
12.60747438
SP
0.05131247 0.061574966
0.061574966 0.066706214
0.066706214
CMC
0.15393742 0.184724899
0.184724899 0.200118641
0.200118641
SBR
0.51312472 0.615749664
25 成本变化比例 26 电池容量 Ah
原料名称 2.2压实成本 压实提高20% 单位面积质量提高20% 压实提高30% 单位面积质量提高30%
LFP
35.9581403 43.14976834
43.14976834 46.74558237
46.74558237
SP
0.22952004 0.275424053
材料性能
高 优好优
压实密度 加工性能 循环性能 低温性能 倍率性能
倍率放电性能
819
2
全电池倍率放电曲线
高、低温性能
1
1
全电池放电曲线
循环性能
819
0
全电池1C循环数据
按我们的工艺达成的效 果
倍率型号 T50
❖ 材料特点： Ø 逆向结晶法另一个应用，控制材料一次粒子在50纳米。 Ø 具有良好的高低温性能，和优异的循环性能。 Ø 扣式电池测试表明，45度下1C循环500次，容量保持率为92%，而国 内某知名厂家的对比样品，100次比容量保持率低于90% Ø 全电池32650型，-20℃，1C可以放出常温下92%以上容量。
压实密度 提高到 2.6g/cm³
正负极单位 面积活性物 质增加20%
非活性物质 所占成本分 摊下去20%
电池每安时 平均成本
降低11%
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高压实密度磷酸铁锂材料对行业的意义
❖ 降低单体电芯的单位Ah成本
以40Ah方形电池为例
序号 分类 1 正极片 2 3 4 5 6 7 负极片 8 9 10 11 12 13 14 15 半成品电芯 16 17 18 20 21 19 成品电芯 22 23 全电芯 24 安时成本
工艺路线
压实密度
第一代磷酸铁锂
草酸亚铁法
2.2g/cm³
第二代磷酸铁锂
铁红法 磷酸铁法
2.25g/cm³
第三代磷酸铁锂
逆向结晶法
？
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高压实密度磷酸铁锂材料对行业的意义
➢ 磷酸铁锂材料压实密度的提升直接导致锂电池容量的提升，间接提 升锂电池的体积比能量和质量比能量，增加电动汽车的行驶里程。
➢ 如正极极片压实密度由2.2g/cm³提高至2.6g/cm³，则单体电池（按 圆柱电池来计算）的容量提升20%，质量比能量提升10%，体积比能 量提升20%，有效增加电动汽车行驶里程20%。
水
0.85520787 1.026249441
1.026249441 1.111770227
1.111770227
铜箔
11.2866372 13.54396463
11.28663719 14.67262835
11.28663719
铝塑膜
5.44736842 5.447368421
5.447368421 5.447368421
22
材料应用情况—高温循环数据
23
32650型电池45度下循环寿命超过2400次
请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此 输入您的文本。请在此输入您的文本。
市场竞争力强，在强者手中夺订单
✓在东莞迈科战胜了烟台卓能、湖北欧 赛，取得订单 ✓在江苏春兰战胜了北大先行、斯特兰， 获得订单至今稳定供货 ✓但是，因为产量有限，没有能够继续 扩大市场
537
629
电极压实密度
g/cm³
2.3
3.6
三元材料的价格高于磷酸铁锂，而三元电池的价格低于磷酸铁 锂电池。
放电平台、压实密度是影响电池价格和质量比能量的关键因素。
提高电极的压实密度可以降低磷酸铁锂电池成本，提高比能量， 改变与三元材料的竞争局面！
7
高压实密度磷酸铁锂材料诞生
❖ 天津优量锂能科技有限公司致力于开发高压实密度磷酸 铁锂材料，成功开发出了第三代磷酸铁锂技术“逆向结 晶法”，并实现了工业化生产。
数据来源
铁
4,630,000
中国矿业网，2015
95
Fra Baidu bibliotek
高工锂电会刊，2014
磷
370,000 中国产业洞察网，2014
50
高工锂电会刊，2014
镍
784
中国矿业网，2015
钴
47
中国矿业网，2015
锰
56,600
中国矿业网，2015
40
高工锂电会刊，2014
40
高工锂电会刊，2014
80
高工锂电会刊，2014
➢ 一次颗粒由一定比例的大颗 粒和小颗粒组成。
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如何实现高压实密度？
❖ 优量锂能工艺路线
特点：性能高、成本低、一致性好
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优量锂能建设了一条600吨/年纳米 磷酸铁锂生产线，并稳定运行1年
H型 产品主要参数
3
粒度（D50）
比表面积 “纳公司自主研发，拥有自己的专利。专利 名称“层状磷容酸亚量的制发备方挥法（”、全“一电种高1C） 压实密度 实密度磷酸亚铁锂材料的制备方法”。
5.447368421
隔膜
29.3280589 35.19367062
29.32805885 38.12647651
29.32805885
极耳
15.1515152 15.15151515
15.15151515 15.15151515
15.15151515
PE膜
0.67000853 0.670008533
0.615749664 0.667062136
0.667062136
CNTS
1.71041573 2.052498881
2.052498881 2.223540455
2.223540455
NMP
0.00128281 0.001539374
0.001539374 0.001667655
0.001667655
0.275424053 0.298376058
0.298376058
PVDF
2.52472049 3.029664586
3.029664586 3.282136635
3.282136635
CNTS
3.82533407 4.590400888
4.590400888 4.972934295
4.972934295
我国缺少钴镍等资源，三元材料的发展必然面对原料依赖
进口问题，势必带来新能源战略安全问题！
钴价2017已经同比再上涨65%，达56,000美元/吨，每磅 超出25.40美元。业内人士预计，2017年钴价或再翻一番。
磷酸铁锂具有资源优势，可以满足电动汽车产业的发展需 要！磷酸铁锂材料成本降低潜力空间很大！
0.670008533 0.670008533
0.670008533
高温胶纸 0.15151515 0.151515152
0.151515152 0.151515152
0.151515152
透明胶纸 0.05050505 0.050505051
0.050505051 0.050505051
0.050505051
9
高压实密度磷酸铁锂材料对行业的意义
• 降低单体电芯的单位Ah成本
Ø磷酸铁锂电池由活性物质和非活性物质构成，其中非活性物质成本 约为70%，而活性物质成本仅仅占30%左右。
Ø提 高 了 压 实 密 度 ， 可 以 降 低 电 池 成 本 。 如 正 极 极 片 压 实 密 度 由 2.2g/cm³提升为2.6g/cm³，则正极片、负极片单位面积活性物质可 以多放20%，因此活性物质的成本比例提高20%，而非活性物质的成 本 比 例 降 低 20% ， 从 而 进 一 步 使 电 池 每 安 时 的 平 均 成 本 降 低 11% 。 （磷酸铁锂电池活性物质占30%）
磷酸铁锂材料技术变革
——高压实密度磷酸铁锂材料的产业化
郝德利 天津天优津量锂优能量科技锂有能限科公司技总有经限理公司
Contents
1. 动力电池市场分析 2. 为什么选择磷酸铁锂材料 3. 高压实密度磷酸铁锂材料对行业的意义 4. 高压实密度磷酸铁锂材料的产业化
2
动力电池市场分析
• 2013—2016Q1动力电池电池产量（MWh）
➢ 2015年动力电池以磷酸铁锂电池为主，约占70%，主要用于电动 商用车；三元电池占30%，主要用于电动乘用车。
3
电动汽车现状分析 ❖电动汽车现状
➢ 以政策为主导，靠补贴生存，市场的认可度低 ➢ 价格高，性价比低，市场竞争力不足 ➢ 新能源车价值被市场认可需要较长时间 ➢ 安全性还有一定的担忧 ➢ 充电时间长，使用不方便
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三元材料与磷酸铁锂的综合对比
项目
磷酸铁锂材料
三元材料
售价
万元/吨
10-12
15-17
电池售价
元/Wh
1.8-2.2
1.4-1.8
电池循环寿命
次
≥4000
≥1200
电池质量比能量 Wh/kg
120-130
160-180
安全性能
优秀
一般
比容量
mAh/g
158
170
放电平台
V
3.4
3.7
材料能量密度
Wh/kg