磷酸铁锂电池材料成本有望降至0.3元/wh以下

2018-11-23 10:12:28来源:网络作者:
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“2018年是国内储能电站发展的元年,在国家各个地方都开始大量兴建储能电站的建设,下一步的领域就是磷酸铁锂的天下,因为磷酸铁锂的价格已经降到1元/wh,这还是系统造价。”山东丰元锂能科技有限公司首席顾问梁广川介绍,“但是,比能量低、低温充放电、成本偏高是目前制约我国磷酸铁锂产业发展的三朵乌云。总体目标是将磷酸铁锂电池电芯比能量提高到190-200wh/kg,电池组比能量提高到170-180wh/kg,电池组成本降低到0.6-0.8元/wh。”

磷酸铁锂材料存在的主要问题

磷酸铁锂材料存在容量偏低、效率偏低、导电性不佳、电化学极化偏大、低温性能差问题、加工性能差、压实密度低、铁溶出及自放电、一致性待提高等问题。

理论上,磷酸铁锂比容量170mAh/g,目前,在实验室用常规体系,已经可以做到全电池1C≧150mAh。梁广川认为磷酸铁锂容量偏低问题可以通过以下方法来改善:1、优化一次晶粒尺度和结构:(形貌、表面状态、尺度、晶粒结合状态、粒度分布);2、优化表面碳包覆结构:(碳键态结构,导电率,碳源,碳分布状态,碳致密度等);3、优化晶粒中微量掺杂元素:(微量元素对晶格畸变和锂离子扩散系数影响);4、提高首次效率(全电池与负极、电解液和结构配合减少不可逆锂离子嵌入);5、减小欧姆极化和浓差极化:从而减小不同倍率放电电压平台差异。

磷酸铁锂电池体系的优化和改进

梁广川还提出了磷酸铁锂电池体系的优化和改进建议:1、根据使用场合确定电池体系:钢壳、铝壳、塑壳、软包;2、电芯的高比能量化:200Wh/kg;3、电池制造工艺的简化:成本低于0.5元/Wh,其中制造成本≤0.15元/Wh;4、电池组装体系的自动化设计:自动PACK线;5、电池组的轻量化设计:达到170Wh/kg(辅助部件≤0.9g/wh);6、配套电池的BMS和充电系统的设计:解决低温问题。

梁广川表示,按照目前的磷酸铁锂电芯材料测算,电池材料的成本费用达到了0.37元/wh,优化后可以达到0.3元/wh以下。

梁广川还透露,丰元锂能同时具备磷酸铁锂材料和三元正极材料的生产能力,符合锂电池市场对材料多元体系的需求,进一步提升在锂电材料领域的市场竞争力,成为公司新的业绩增长引擎。公司借助资本市场直接融资的优势,依靠人才、技术支撑,实施创新驱动,加快管理提升。通过未来五年的努力,力争磷酸铁锂材料产能达到5万吨/年,镍钴锰酸锂三元材料2万吨/年,市值突破百亿元。

 

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