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解密比亞迪磷酸鐵錳鋰離子電池新技術(shù)

時間:2021-10-13 14:43:57來源:

導(dǎo)語:?八月初,媒體報道了在湖南韶山舉辦的新能源汽車產(chǎn)業(yè)三基工程工作會議上專訪比亞迪(002594.股吧)董事長王傳福談磷酸鐵錳鋰正極材料的新聞后,引起各大證券類報紙、網(wǎng)站和券商、行業(yè)熱議,短短一周時間新聞量達(dá)到百家媒體以上報道,數(shù)百篇文章,同時在資本市場也引起極大關(guān)注。

  是不是鋰離子電池能量密度真的提高了?到底是磷酸鐵鋰還是磷酸鐵錳鋰路線?三元材料會改變嗎?為此,有媒體專訪我國科學(xué)院成都有機化學(xué)研究所博士、成都興能新材料有限公司技術(shù)總監(jiān)范未峰。

  磷酸鐵鋰其實并不孤單

  范未峰博士認(rèn)為,磷酸鐵鋰均是由鋰和另一種金屬離子形成的復(fù)合磷酸鹽,與市場上銷售的化學(xué)肥料(磷酸二氫銨、磷酸鐵銨等)類似,但溶解性不同而已,所以才有人說磷酸鐵鋰的肥料可做磷肥用,但實際上,磷酸鐵鋰的溶解性極差,不能向土壤中釋放有效的磷成分。

  范未峰介紹,磷酸根由于具有較多的氧離子和配位空間,故往往可以與過渡金屬離子構(gòu)成相互連接的空間聚聯(lián)結(jié)構(gòu),所以這類離子歸屬于另一個大類—聚陰離子化合物(聚陰離子正極材料)。

  聚陰離子正極是個龐大的家族

  范未峰博士介紹,M代表前面所替代的鐵、錳、鈷、鎳、銅、鉻等任何一種金屬元素,只要M是變價金屬,且上述化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,具有鋰離子擴散的通道即可作為鋰電正極材料,但容量不同、電壓不同、倍率性能不同、壽命不同……

  磷酸—錳鐵鋰還是鐵錳鋰?

  范未峰博士認(rèn)為,任何一種稱呼都無所謂,關(guān)鍵是最終鐵錳的比例,在目前來說,還沒有類似三元材料(532、111、811等)一種明確的共識—鐵錳的比例在多大下是最佳的?因為還沒有做出穩(wěn)定的、性能好的磷酸鐵錳鋰,也許以后真正在使用的磷酸錳鐵鋰是—即更多種金屬的復(fù)合磷酸鹽。

  技術(shù)真實性是否屬實?

  磷酸鐵鋰?yán)碚摫热萘?70mAh/g,放電平臺3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;磷酸錳鋰?yán)碚摫热萘繛?71mAh/g,放電平臺4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

  范未峰博士對我國電池網(wǎng)介紹,現(xiàn)有磷酸鐵鋰做成電池后的能量密度在90Wh/kg—130Wh/kg之間,按照材料21%的能量密度提升貢獻(xiàn),即使是純的磷酸錳鋰,最高的能量密度也只能達(dá)到150Wh/kg左右,使用磷酸錳鐵鋰的電池的能量密度也只能在150Wh/kg以下。假如用預(yù)想中的最好的指標(biāo)(150Wh/kg)比較現(xiàn)有磷酸鐵鋰離子電池最差的指標(biāo)(90Wh/kg),則可以推斷最大的提升幅度為67%,但顯然這個假設(shè)只能是個假設(shè)。

  比較亞迪磷酸鐵錳鋰的分析

  范未峰博士表示,比亞迪技術(shù)和戰(zhàn)略上的求變真實性>

  技術(shù)革新真實性,或許比亞迪會陸續(xù)提出一些更新的觀念、觀點,試圖繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展方向;但無論是否會否定自己經(jīng)認(rèn)定的磷酸鐵鋰技術(shù)路線,比亞迪不外有兩個方向:(1)堅持固守的磷酸鐵鋰模式,逐漸在新能源產(chǎn)業(yè)中衰老,并被拋棄,象比克正在無奈完成的歷程相同。(2)積極儲備新的路線,在合適的時機下宣布自己真實的想法,依據(jù)自身擁有的強大研發(fā)團隊實現(xiàn)快速的技術(shù)轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)第二次產(chǎn)業(yè)勝利。

  范未峰博士對王傳福接受我國電池網(wǎng)采訪時的觀點“而我們選擇的磷酸鐵錳鋰,這些元素在地球上很富有,不會存在枯竭的那一天,所以,我們從經(jīng)濟性上來考慮,就選擇了這個路線。當(dāng)然,隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展,我們也有可能選擇其它技術(shù)路線”—顯然有弦外之音。也就是說比亞迪也不可能一條路線走到黑!

  不同聲音的行業(yè)熱議

  聲音一:磷酸鐵錳鋰技術(shù)具有進步性是肯定的,但帶有一點忽悠的成分,沒王傳福說的那么好。90Wh/kg在磷酸鐵鋰離子電池里是比較差的,150Wh/kg又是新一代磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品可以達(dá)到的一個最好性能,拿舊的中最差的和新產(chǎn)品中最好的比,數(shù)據(jù)上比較有吸引眼球的效果。

  聲音二:磷酸鐵錳鋰什么時候能量產(chǎn),我們也不了解,因為我們也不是比亞迪的人,但是國際上的領(lǐng)先廠商,比如PHOSTECH,已有了磷酸錳鐵鋰材料的產(chǎn)量了,天津斯特蘭也早就噸級量產(chǎn)了。

  聲音三:磷酸錳鐵鋰材料有兩個電壓平臺,分析對應(yīng)錳與鐵的氧化還原,假如要替換磷酸鐵鋰離子電池,電池系統(tǒng)要稍做改進,不過估計不會太大。這個材料的制備工藝和磷酸鐵鋰差別不會太大,估計做電池的技術(shù)也是類似的,推廣前景應(yīng)該還可以。

  聲音四:磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰的升級版材料,比鐵鋰具有一定的優(yōu)勢。我就是做磷酸錳鐵鋰的,這個東西有希望,但也沒那么容易做。


標(biāo)簽: 鋰離子電池

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