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磷酸鐵鋰電池比能量如何邁過180Wh/kg?

來(lái)源:全球起重機(jī)械網(wǎng)??人氣:4288
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     近期,工信部發(fā)布《鋰離子電池職業(yè)規(guī)范條件(2021年本)》(征求意見稿)(下稱《規(guī)范條件(2021)》)和《鋰離子電池職業(yè)規(guī)范布告管理辦法(2021年本)》(征求意見稿)。

    其中,《規(guī)范條件(2021)》提到,新建設(shè)的動(dòng)力電池項(xiàng)目,能量型動(dòng)力電池項(xiàng)目單體能量密度應(yīng)≥180Wh/kg,電池組能量密度應(yīng)≥120Wh/kg。

    此外,《規(guī)范條件(2021)》還對(duì)正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等擴(kuò)建項(xiàng)目產(chǎn)品功能進(jìn)行了要求。

    現(xiàn)在,業(yè)界量產(chǎn)的干流三元電池單體能量密度遍及在210Wh/kg以上,而干流LFP電池單體能量密度遍及在180Wh/kg以下。這意味著該技術(shù)目標(biāo)一旦施行,將會(huì)對(duì)LFP電池產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)生必定影響。

    對(duì)此,多位動(dòng)力電池企業(yè)高層以為,該技術(shù)目標(biāo)看似現(xiàn)已觸探了LFP電池能量密度的“天花板”,但對(duì)具有較強(qiáng)競(jìng)賽實(shí)力的動(dòng)力電池企業(yè)而言可以結(jié)束。

    例如,蜂巢動(dòng)力第二代L600短刀片LFP電芯現(xiàn)已結(jié)束開發(fā),單體容量進(jìn)步至196Ah,能量密度逾越185Wh/kg,體積能量密度逾越430Wh/L,估量將在2022年Q3結(jié)束量產(chǎn)。

    國(guó)軒高科現(xiàn)在老練量產(chǎn)的LFP電芯能量密度現(xiàn)已達(dá)190Wh/kg,實(shí)驗(yàn)電芯已達(dá)210Wh/kg,規(guī)劃2025年到達(dá)260Wh/kg。

    億緯鋰能表示公司動(dòng)力型LFP電池首要產(chǎn)品皆可結(jié)束能量密度≥180Wh/kg,用于電力與家庭儲(chǔ)能的首要產(chǎn)品可到達(dá)要求。

    瑞浦動(dòng)力單體比能量達(dá)180Wh/kg的LFP電芯現(xiàn)已在2020年大規(guī)模量產(chǎn)交給,并計(jì)劃在2021年推出的比能量達(dá)190Wh/kg的LFP電芯。

    而作為動(dòng)力電池市場(chǎng)的龍頭企業(yè),寧德時(shí)代的LFP動(dòng)力電池現(xiàn)已在全球范圍內(nèi)大規(guī)模裝機(jī)運(yùn)用,其單體能量密度逾越180Wh/kg也沒有難度。

    業(yè)界人士以為,從技術(shù)視點(diǎn)而言,LFP電芯能量密度逾越180Wh/kg可以結(jié)束,但從產(chǎn)業(yè)化視點(diǎn)來(lái)看,對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)仍有必定的技術(shù)難度。

    據(jù)悉,現(xiàn)在市場(chǎng)上量產(chǎn)的LFP電池能量密度大部分都能靠近180Wh/kg,但還沒有哪家電池企業(yè)的LFP電芯能量密度100%都逾越180Wh/kg。

    一方面,LFP電芯要打破能量密度“天花板”,需求電池企業(yè)在材料系統(tǒng)開發(fā)、電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電池制造工藝等方面具有核心技術(shù),存在較高的技術(shù)門檻。

    另一方面,補(bǔ)助作用繼續(xù)弱化,市場(chǎng)導(dǎo)向顯著,下流主機(jī)廠對(duì)動(dòng)力電池的產(chǎn)品需求從此前的高能量密度向高安全和低成本改變。

    在此狀況之下,動(dòng)力電池企業(yè)將根據(jù)下流客戶需求來(lái)開發(fā)其LFP電芯產(chǎn)品,將競(jìng)賽優(yōu)勢(shì)放在進(jìn)步電池安全性和循環(huán)壽數(shù)以及性價(jià)比方面,能量密度不再成為電池企業(yè)電芯開發(fā)的首要政策。

    不過,業(yè)界以為政策提出動(dòng)力電池單體能量密度要≥180Wh/kg對(duì)LFP電池的展開也有活躍作用。此舉釋放出的信號(hào)在于,政策在引導(dǎo)企業(yè)樹立優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能,防止低門檻帶來(lái)的低水平重復(fù)建設(shè)。

    對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)而言,結(jié)束LFP電池能量密度逾越180Wh/kg首要有以下途徑:

    一是優(yōu)化材料系統(tǒng),例如正極材料從磷酸鐵鋰向磷酸鐵錳鋰晉級(jí)、選用摻硅補(bǔ)鋰技術(shù),導(dǎo)入新式電解質(zhì)和極薄銅箔等方式,進(jìn)步電芯能量密度。

    二是優(yōu)化電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),做大電芯規(guī)范進(jìn)步電池容量,單個(gè)電芯容量至少進(jìn)步至180Ah以上,并運(yùn)用輕量化技術(shù)減輕電芯分量。

    現(xiàn)在,大方型、大圓柱和大軟包現(xiàn)已成為電池企業(yè)動(dòng)力電池產(chǎn)品開發(fā)的首要方向。

    事實(shí)上,在能量密度進(jìn)步方面,高鎳電池仍是首要技術(shù)方向,包含寧德時(shí)代、合肥國(guó)軒、億緯鋰能等企業(yè)現(xiàn)已研制出了300Wh/kg的高鎳電池產(chǎn)品,乃至現(xiàn)已結(jié)束了200Wh/kg電池系統(tǒng)裝機(jī)配套并進(jìn)入《引薦目錄》。這意味著其300Wh/kg高鎳三元電池量產(chǎn)在即。

    全體來(lái)看,LFP電池能量密度要結(jié)束超180Wh/kg對(duì)電池企業(yè)而言有必定的難度,假設(shè)該技術(shù)目標(biāo)正式作為往后動(dòng)力電池新建項(xiàng)目的準(zhǔn)入門檻,或?qū)?duì)后期LFP動(dòng)力電池項(xiàng)目投擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)生必定影響。

    不過,《規(guī)范條件(2021)》是鼓舞和引導(dǎo)職業(yè)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)范展開的引導(dǎo)性文件,不具有行政批閱的前置性和強(qiáng)制性,這也給電池企業(yè)在后期電池技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)能擴(kuò)展方面預(yù)留了展開空間。高工鋰電

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    磷酸鐵鋰電池

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