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磷酸鐵鋰電池比能量如何邁過180Wh/kg?

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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,新建設的動力電池項目,能量型動力電池項目單體能量密度應≥180Wh/kg,電池組能量密度應≥120Wh/kg。

    此外,《規(guī)范條件(2021)》還對正極材料、負極材料、電解液、隔膜等擴建項目產品功能進行了要求。

    現(xiàn)在,業(yè)界量產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。這意味著該技術目標一旦施行,將會對LFP電池產業(yè)化產生必定影響。

    對此,多位動力電池企業(yè)高層以為,該技術目標看似現(xiàn)已觸探了LFP電池能量密度的“天花板”,但對具有較強競賽實力的動力電池企業(yè)而言可以結束。

    例如,蜂巢動力第二代L600短刀片LFP電芯現(xiàn)已結束開發(fā),單體容量進步至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結束量產。

    國軒高科現(xiàn)在老練量產的LFP電芯能量密度現(xiàn)已達190Wh/kg,實驗電芯已達210Wh/kg,規(guī)劃2025年到達260Wh/kg。

    億緯鋰能表示公司動力型LFP電池首要產品皆可結束能量密度≥180Wh/kg,用于電力與家庭儲能的首要產品可到達要求。

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

    而作為動力電池市場的龍頭企業(yè),寧德時代的LFP動力電池現(xiàn)已在全球范圍內大規(guī)模裝機運用,其單體能量密度逾越180Wh/kg也沒有難度。

    業(yè)界人士以為,從技術視點而言,LFP電芯能量密度逾越180Wh/kg可以結束,但從產業(yè)化視點來看,對動力電池企業(yè)仍有必定的技術難度。

    據(jù)悉,現(xiàn)在市場上量產的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)、電芯結構設計、電池制造工藝等方面具有核心技術,存在較高的技術門檻。

    另一方面,補助作用繼續(xù)弱化,市場導向顯著,下流主機廠對動力電池的產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,動力電池企業(yè)將根據(jù)下流客戶需求來開發(fā)其LFP電芯產品,將競賽優(yōu)勢放在進步電池安全性和循環(huán)壽數(shù)以及性價比方面,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)界以為政策提出動力電池單體能量密度要≥180Wh/kg對LFP電池的展開也有活躍作用。此舉釋放出的信號在于,政策在引導企業(yè)樹立優(yōu)質產能,防止低門檻帶來的低水平重復建設。

    對動力電池企業(yè)而言,結束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、選用摻硅補鋰技術,導入新式電解質和極薄銅箔等方式,進步電芯能量密度。

    二是優(yōu)化電芯結構設計,做大電芯規(guī)范進步電池容量,單個電芯容量至少進步至180Ah以上,并運用輕量化技術減輕電芯分量。

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

    事實上,在能量密度進步方面,高鎳電池仍是首要技術方向,包含寧德時代、合肥國軒、億緯鋰能等企業(yè)現(xiàn)已研制出了300Wh/kg的高鎳電池產品,乃至現(xiàn)已結束了200Wh/kg電池系統(tǒng)裝機配套并進入《引薦目錄》。這意味著其300Wh/kg高鎳三元電池量產在即。

    全體來看,LFP電池能量密度要結束超180Wh/kg對電池企業(yè)而言有必定的難度,假設該技術目標正式作為往后動力電池新建項目的準入門檻,或將對后期LFP動力電池項目投擴產產生必定影響。

    不過,《規(guī)范條件(2021)》是鼓舞和引導職業(yè)技術進步和規(guī)范展開的引導性文件,不具有行政批閱的前置性和強制性,這也給電池企業(yè)在后期電池技術開發(fā)和產能擴展方面預留了展開空間。高工鋰電

    標簽:

    磷酸鐵鋰電池

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