【文章內容簡介】 實際產能為 500噸 /年，計劃在 2年內達成 4000噸 /年的產能。 LFP材料國內外廠商市場狀況總結（一） 2023/3/28 ?目前磷酸鐵鋰產業(yè)化過程中成品率低，產品批次間穩(wěn)定差，如果 磷酸鐵鋰電池的成品率能夠提高到 90％，將會使它的成本降低 到目前的 50％左右，從而能夠大規(guī)模商業(yè)化應用。 ?每一部電動汽車有大約 200300公斤重的鋰電池，這些鋰電池需 要 60公斤的磷酸鐵鋰，年產 100萬輛電動汽車每年就需要 6萬噸磷 酸鐵鋰。但是，目前全球可查的產能是 1500噸，潛在的供需缺 口非常大，導致磷酸鐵鋰的利潤率高達 70%。相比之下，普通新 能源汽車只有 20%左右的利潤 率，動力電池利潤率達到 30%到 40%，電池材料利潤率是最高的，正極材料目前是整個鋰電池產 業(yè)鏈發(fā)展的核心。 LFP材料國內外廠商市場狀況總結（二） 2023/3/28 正極材料的工藝極大地影響了電池的性能，因此提高和改良工藝是電池產業(yè)化的一個重要的因素。下面我們來了解幾種工藝法，比較一下各自的優(yōu)缺點： 1. 高溫固相法 高溫固相法是磷酸鐵鋰生產的主要方法，也是最成熟的方法 。通 常以鐵鹽 (如草酸亞鐵 FeC2O4 〃 2H 2 O)、磷酸鹽 (如磷酸氫二銨 (NH4 )2 HPO4 )和鋰鹽 (如碳酸鋰 Li2CO 3)為原料，按化學計量比充分混勻后 ，在惰性氣氛中先經過較低溫預分解，再經高溫 焙燒 ，研磨粉碎制成。 ?優(yōu)點 ： 高溫 固相合成法操作及工藝路線設計簡單，工藝參數易于控制，制備的材料性能穩(wěn)定，易于實現工業(yè)化大規(guī)模生產。 ?缺點： ①粉體原料需要長 時問的研磨混合，且混合均勻程度有限，摻雜改性效果差 ； ②要求較高的熱處理溫度和較長的熱處理時間，能耗大； ③產物在組成、結構、粒度分布等方面存在較大差別，易出現 Fe的雜質相； ④材料電化學性能不易控制 ； ⑤采用的草酸亞鐵比較貴，材料制造成本較高；反應時需要大量的惰性保護氣體，惰性氣 體成本較高； ⑥同時燒結過程中會產生氨氣、水、二氧化碳，他們在爐膛內經過冷卻的過程時會產生碳酸氫銨晶體顆粒而造成產品的污染。此外 ，氨氣的產生不利于環(huán)保 ，應進一步增加尾氣處理設備。 正極材料磷酸鐵鋰的生產工藝（一） 2023/3/28 2. 碳熱還原法 碳熱還原法也是高溫固相法中的一種，是比較 容 易 工 業(yè) 化 的 合 成 方 法，多 數 以磷 酸 二氫 鋰 (LiH2PO4 )、三氧化二鐵 (Fe2 O3 )或四氧化三鐵、蔗 糖為原料 ，均勻混合后，在高溫和氬氣或氮氣保護下 焙燒 ，碳將三價鐵還原為二價鐵，也就是通過碳熱還 原法合成磷酸鐵鋰。 ? 優(yōu)點：解決了在原料混合加工過程中可能引發(fā)的氧化反應，使合成過程更為合理，同時改善了材料的導 電性。 ? 缺點 ：反應時間相對過長，溫度難以控制，產物一致性要求的控制條件更為苛刻，難以適應工業(yè)化生產。 水熱合成法屬于濕法范疇，它是以可溶性亞鐵鹽、鋰鹽和磷酸為原料，在水熱條件下直接合成 LiFePO4 ，由于氧氣在水熱體系中的溶解度很小，水熱體系 LiFePO4 的合成提供了優(yōu)良的惰性環(huán)境。 ?優(yōu)點：水熱法可以在液相中制備超微細顆粒，原 料可以在分子級混合。具有物相均勻、粉體粒徑小 以及操作簡便等優(yōu)點，且具有易量產、產品批量穩(wěn)定性好、原料價廉易得的優(yōu)點。同時生產過程中不需要惰性氣氛。 ?缺點：水熱合成法制備的產物結構中常常存在著鐵的錯位，生成了亞穩(wěn)態(tài) FePO4 ，影響了產物的化學及電化學性能。同時也存在粒徑不均勻、物相不純凈、設備投資大 (耐高溫高壓反應器的設計制造難度大，造價也高 )或工藝較復雜的缺點。 正極材料的生產工藝（二） 2023/3/28 正極材料的生產工藝（三） 總結： 1. 另外，溶膠 — 凝膠合成法 、液相共沉淀法、微波合成法等也應用在制備 LFP原材料上。 2. 這些工藝都有各自的優(yōu)缺點，但目前通過改良工藝后，應用比較廣泛的還是前 3種，美國的 A123和加拿大的 Phostech公司采用固相法 ，美 國的 Valence公司采用碳熱還原法， LG化學利用連續(xù)水熱合成法。 3. 在材料制備過程中，導電碳包覆是 LiFePO4制備過程中的一項關鍵技術。 A123通過在箔體表面預先涂敷一層高品質導電碳層，有效的降低了電池的內阻，提升了磷酸鐵鋰電池的大倍率放電能力。 磷酸鐵鋰生產的工藝流程 儲料混合 /球磨 檢驗入庫 燒結品處理 中間體燒結 中間體處理 預燒結 2023/3/28 磷酸鐵鋰的上游產業(yè)是碳酸鋰，原材料的資源豐富與否也極大地影響了產業(yè)鏈，下面我們對上游產業(yè)做一個分析： 從以上的圖可以看到，中國的鋰儲量位居全球第二，占 13％。另外，據 SQM2023年 年報數據顯示， 2023年全球碳酸鋰產能在 12－ 15萬噸，產量在 ，其中中國占 22％。 磷酸鐵鋰上游產業(yè) 2023年全球碳酸鋰產量 全球鋰儲量餅圖 2023/3/28 1. 碳酸鋰按照純度可以分為工業(yè)級 98～ 99％、醫(yī)藥級 ％、電池級 ％、 高純級 ～ ％，國內廠商生產碳酸鋰主要集中在工業(yè)級別，電池級 產能占總產能的 1/3。 1. 進入碳酸鋰行業(yè)必須具備兩大要素： 2. 碳酸鋰主要原料是鹽湖鹵水（礦石法由于成本高在全球產能很?。M入企業(yè)必須擁有鋰資源豐富的鹽湖資源， 3. 全球鹽湖以高鎂低鋰型為主，提純分離碳酸鋰的工藝技術難度大，這些技術掌握在國外公司手中。 4. 國內擁有大型鹽湖、具有鹵水制鋰條件的僅有青海國安、西藏礦業(yè)和青海鋰業(yè)，由于提純工藝還存在一定差距，實際產能遠未達到規(guī)劃產能，且主要以工業(yè)級碳酸鋰為主。 5. 其中西藏礦業(yè)資源最豐富，保守估計有 200萬噸碳酸鋰儲量， 08年產能2600噸，遠期規(guī)劃 2萬噸。 碳酸鋰技術市場狀況 2023/3/28 年產 200噸磷酸鐵鋰設備和原材料預算 2023/3/28 鋰電池原材料 — 隔膜 一：基本介紹 ?隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。 ?隔膜通俗點的描述就是一層多孔的塑料膜，是鋰電材料中技術壁壘最高的一種高附加值材料，約占鋰電池成本的 20%30%，毛利率可高達 60％－ 70％。 ?隔膜價格居高不下的主要原因是一些制作隔膜的關鍵技術被日本和美國所壟斷，國產隔膜特別是高端隔膜的指標還未達到國外產品的水平。 ?隔膜技術難點在于造孔的工程技術以及基體材料。其中造孔的工程技術包括隔膜造孔工藝、生產設備以及產品穩(wěn)定性?；w材料包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加劑。 2023/3/28 二：隔膜生產工藝介紹 2023/3/28 三：基體材料 ?隔膜所采用基體材料對隔膜力學性能以及與電解液的浸潤度 有直接的聯(lián)系。 ?世界前三大隔膜生產商日本 Asahi(旭化成 ) 、美國 Celgard 、 Tonen(東燃化學 )都有很強的研發(fā)實力。 ?Tonen(東燃化學 )和美孚化工合作后，采用美孚化工研發(fā)的高熔 點聚乙烯材料后， Tonen推出熔點高達 170℃ 的濕法 PE鋰電池隔 膜。采用特殊處理的基體材料，可以極大的提高隔膜的性能， 從而滿足鋰電池一些特殊的用途。 ?國內鋰電池廠家所采用的基體材料 90％都是通過外購，自身研發(fā) 實力不強。 ?目前，隔膜的市場價格一般在 100萬元 /噸左右。 2023/3/28 四：國內外隔膜主要生產企業(yè)市場狀況 2023/