2022年磷酸铁锂正极材料行业竞争格局分析.docx
《2022年磷酸铁锂正极材料行业竞争格局分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年磷酸铁锂正极材料行业竞争格局分析.docx(10页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2022年磷酸铁锂正极材料行业竞争格局分析磷酸铁锂是一种优异的锂离子电池正极材料。锂离子电池由四个主要部分构成,分别为正极、负极、电解液和隔膜, 其中正极既是离子导体也是电子导体,其主要组成部分称为活性物质。磷酸铁锂(LiFePO4)呈现橄榄石结构,作为 电池正极材料,涂敷在铝箔与电池正极连接;中间是聚合物的隔膜,将正极与负极隔开,但锂离子可以通过而电子不 能通过;石墨等作为电池的负极材料,涂敷在铜箔与电池的负极连接处。磷酸铁锂电池在充电时,正极中的锂离子通 过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移。磷酸铁锂正极材料具有生产成本低、循环寿命长、安全性好等特点,但能
2、量密度低于三元材料。锂离子电池正极材料 选取条件较为苛刻,必须是嵌锂型化合物并且不能与电解液发生反应,为使电池拥有较好的电化学性能,导电性要足 够好,并且单位单元内需要能容纳大量的锂,这些会直接影响电池的安全性能,电化学性能。现在商业化应用的正极 材料主要有钴系正极材料、镍系正极材料、锰系正极材料、三元材料、磷酸铁锂正极材料等。(1)生产成本低:钴盐、镍盐和锂盐是制备三元材料的主要原材料,其中钻盐、镍盐在我国的可开采储量较小,供 应较为紧张,导致三元材料生产成本较高。磷酸铁锂主要原材料为锂源、铁源、磷源,我国铁源和磷源资源较为 丰富,随着锂源供给端实质性改善,锂源价格逐步回落,磷酸铁锂材料将具
3、有更明显的成本优势。(2)安全性好、循环寿命长:在充放电过程中,磷酸铁锂作为正极材料是处于 FePO4/LiFePO4 两相共存的状态, 由于 FePO4 与 LiFePO4 的结构与体积都很相近,所以在充放电过程材料的晶体结构不会发生大的改变以至于崩 坏,循环寿命大于 2000 次,组装成电池后就会有良好的循坏性能和安全性能。(3)能量密度较低:磷酸铁锂电池的平均能量密度为 100-150 Wh/kg,相比三元材料能量密度较低,因此磷酸铁锂 正极材料目前定位于满足高安全、低成本、长寿命动力电池和储能电池的需求。磷酸铁锂生产技术可分为固相和液相合成法两种。固相合成法是制备磷酸铁锂正极材料最常用
4、的方法,液相合成法较 为普及的是水热/溶剂热法。固相合成法由于设备和工艺简单,制备条件容易控制,较为适合工业化生产,但原材料 固相不均匀,化学反应产物颗粒较大,粒度分布范围宽,产品批次一致性较差,对产品导电性、安全性等产生不利影 响。液相法使初始原料在分子水平上的混合和获得的前驱体更均匀,相比固相合成法更具优势,但由于对生产条件控 制的要求较高,其产业化难度更大,在制备过程中,由于锂/铁的原子排布混乱,会使大概 7%的铁原子占据锂的位置, 使得制备出的磷酸铁锂产品容量不够高。固相法和液相法由于工艺路线不同,对原料的要求也有所不同。净化磷酸和工业级磷酸一铵是磷酸铁锂的主要磷源。磷酸或磷酸一铵直接
5、参与磷酸铁锂生成的反应过程,对磷酸铁锂 的产品质量具有重要影响,在磷酸铁锂制备过程中,主要使用净化磷酸或工业级磷酸一铵为磷源。(1)净化磷酸:磷酸的主流工艺分为热法和湿法两种,其中热法磷酸纯度高,无需经过净化,但不具有成本优势; 湿法磷酸由于产品纯度低、杂质多,分离出粗磷酸后,需再经净化制得净化磷酸产品,具有较高技术壁垒。(2)工业级磷酸一铵:工业级磷酸一铵的纯度要求高于农业用磷酸一铵,有以下三种主流工艺:(1)热法磷酸氨中 和法:采用热法磷酸为原料,无须净化,直接与氨中和;2)净化磷酸氨中和法:以湿法磷酸为原料,经有机溶 剂萃取净化制得净化磷酸,再与氨反应。3)湿法磷酸氨中和直接净化法:将湿
6、法磷酸预净化,脱硫并除去悬浮 物,再进行氨中和净化,脱除杂质,分离杂质后即得工业级磷酸一铵。未来几年国内磷酸铁行业竞争将加剧,磷化工龙头企业具备更强竞争力。2021 年我国磷酸铁产能达到 62.6 万吨/年, 同比增长 113%,产量 34.8 万吨,同比增长 162%,产能利用率 55.7%,同比提高 10.4 pct,主要由于下游新能源行 业磷酸铁锂正极材料需求快速增长。目前国内磷酸铁产能主要分布于湖南、安徽、湖北、贵州,分别占比 27.2%、13.7%、 11.7%、11.2%,前五大企业产能占比约 47.6%,行业集中度仍有提高空间。由于近几年新能源行业高速发展,国内化工及新能源企业积
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 磷酸 正极 材料 行业 竞争 格局 分析
限制150内