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磷酸铁锂储能一览

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2022-10-31 20:02:16
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磷酸铁锂储能一览磷酸铁锂电池,全称是磷酸铁锂锂离子电池,正极材料则为磷酸铁锂,负极材料为石墨。电池工作原理为,锂离子通过电解液、聚合物隔膜,在正负极脱出、嵌入,实现充放电功能。原材

磷酸铁锂电池,全称是磷酸铁锂锂离子电池,正极材料则为磷酸铁锂,负极材料为石墨。

电池工作原理为,锂离子通过电解液、聚合物隔膜,在正负极脱出、嵌入,实现充放电功能。

原材料方面,磷酸铁锂电池,正极原材料主要为磷、铁、锂等。

铁在地壳中的含量为4.75%,位居第四,锂在地壳中的含量为0.0065%,全球已探明锂(碳酸锂)储量为1.28亿吨,资源量3.49亿吨;磷在地壳中的含量为0.12%。

磷酸铁锂电池原材料在自然界中丰富度较高,相对含钴等贵重金属的锂电池,它价格较低,成本优势明显。

优点众多,安全拔筹

磷酸铁锂电池高安全、长寿命、大容量、轻重量、无记忆效应、高温性能优异且绿色环保。

高安全方面。在储能锂离子电池中,正极材料至关重要,可以直接影响电池的安全性、能量密度等核心性能,进而制约电池的整体表现。

磷酸铁锂电池的正极材料为橄榄石晶体结构,P-O键稳定牢固,分解温度为600℃,安全性较高,相对的,磷酸铁锂电池安全性也较高,这也是磷酸铁锂电池能在储能领域广泛应用的核心因素之一。

长寿命方面。以星盈科技已经成功量产的155Ah长寿命磷酸铁锂储能电池为例,其循环寿命超6000次,折合寿命周期约为25年。

大容量方面。市面上常见的铅酸电池的能量密度一般为50~70Wh/g,磷酸铁锂储能电池的能量密度可达135-170Wh/g,比普通电池大得多。

轻重量方面。规格容量相同的情况下,铅酸电池重量是磷酸铁锂电池的3倍。

绿色环保方面。磷酸铁锂电池一般不含重金属元素,因此,无毒、无污染。不过生产过程中的附带污染和报废后的电池污染不可避免。

此外,磷酸铁锂电池正常工作的温度区间宽广,为-20~75℃;无记忆效应,在电量经常处于充满不放完的情况下工作,容量也不会迅速降低到低于额定容量值,无论电量多少,均可随充随用。

风险不少,性价比高

磷酸铁锂电池体积大、压实密度低、专利成本高、低温性能差,还需面临单质铁引起的短路风险。

首先,磷酸铁锂电池正极材料制备过程中,高温作用下,可能会产生单质铁。单质铁容易引起电池微短路,带来燃烧,甚至爆炸的风险。

其次,容量相同的情况下,磷酸铁锂电池体积比钴酸锂等锂离子电池大,不具备微型化优势。

同时,磷酸铁锂电池振实密度和压实密度低,低温性能差,在0℃下难以正常工作,对其适用范围是一个较大的限制。

最后,很重要的一点,美国德州大学拥有磷酸铁锂电池的基础专利,加拿大人申请了碳包覆专利。

在磷酸铁锂电池的生产研发中,这两个基础性专利难以避开,成本中的专利使用费会是一个大数字。

不过,综合磷酸铁锂电池的优缺点,在储能锂电池中,它的性价比还是最高的。

源网荷储,应用广泛

磷酸铁锂电池在储能领域应用广泛,广泛应用于发电侧、电网侧和用户侧储能。

近年,磷酸铁锂电池产量、装机量增幅明显。

2021年,我国磷酸铁锂电池的产量、装机量分别为219.7GWh和154.5GWh,2022年上半年分别为206.4 GWh 和110.1 GWh。

磷酸铁锂电池产量、装机量如此大幅增长,一部分原因在于近年储能市场火爆。

2021年,全球储能装机量约203.5GW,预计到2025年,这一数字将提升至362GW,其中,磷酸铁锂电池渗透率将达85%,届时,磷酸铁锂电池的产量和装机量将有一个更大的提升。

发电侧、电网侧等大型储能方面,受近些年极端气候影响,世界各国为实现双碳目标,纷纷出台相关政策,鼓励储能电站、通讯基站以及光伏、风电、水电等大型发电站的配套储能设施等的建设。

户用储能方面,市场爆发完全是一个偶然事件,受俄乌冲突持续,欧洲能源成本持续攀升,欧洲户用储能市场异常增长,未来如何很难确定,但就现在来说,对一众锂电企业来说,是利大于弊的。

在这一户用储能风口上,亿纬锂能、鹏辉能源、海辰储能、中比新能源、时代联合等企业都做出了相关布局,陆续推出了大圆柱磷酸铁锂电池。

如亿纬锂能和鹏辉能源的40135系列大圆柱磷酸铁锂电池,海辰储能的46800-46300系列大圆柱磷酸铁锂电池等。

物华天宝,群星璀璨

磷酸铁锂储能市场前景广阔,国内外众多知名企业均有布局。

据维科网储能不完全统计,我国布局磷酸铁锂储能的企业有宁德时代国轩高科、合纵科技、亿纬锂能、鹏辉能源、时代联合、德方纳米、龙蟠科技、海辰储能、中比新能源、湖北万润、湖南裕能、星盈科技等。

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