鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展報(bào)告人：胡國(guó)榮教授中南大學(xué)2011年10月22日鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展1報(bào)告內(nèi)容二、產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)一、發(fā)展背景三、市場(chǎng)分析四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告內(nèi)容一、發(fā)展背景三、市場(chǎng)分析四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)2能源危機(jī)與能源安全是當(dāng)前世界各國(guó)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源多元化是國(guó)家發(fā)展的必然選擇!一、發(fā)展背景能源危機(jī)與能源安全是當(dāng)前世界各國(guó)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)一、發(fā)展背景3溫室效應(yīng)與環(huán)境污染日益嚴(yán)重近100年中國(guó)年平均氣溫升高3.0～6.0℃,我國(guó)的煤炭、石油等能源消耗居世界第一。單位GDP能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的8~10倍，每年新增碳排放量世界第一。我國(guó)大城市大氣的主要污染源：50%以上來自汽車排氣污染。溫室效應(yīng)與環(huán)境污染日益嚴(yán)重近100年中國(guó)年平均氣溫升高3.04

全球環(huán)境污染與能源危機(jī)迫切需求可持續(xù)發(fā)展的新型綠色清潔能源低碳經(jīng)濟(jì)是全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)亦是低碳經(jīng)濟(jì)的積極倡導(dǎo)者，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)作為低碳經(jīng)濟(jì)的重要支柱，其潛力不可估量形勢(shì)嚴(yán)峻：化石能源的枯竭和污染解決途徑：其它能源的利用與儲(chǔ)存可充放化學(xué)電源高性能綠色二次電池體系動(dòng)力電池

全球環(huán)境污染與能源危機(jī)迫切需求可持續(xù)發(fā)展的新型綠色清潔能源5節(jié)能與環(huán)保推動(dòng)純電動(dòng)汽車（EV）、混合電動(dòng)車（HEV）及動(dòng)力電池的發(fā)展鋰離子電池在動(dòng)力電池中占優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展成為左右電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素節(jié)能與環(huán)保推動(dòng)鋰離子電池在動(dòng)力電池中占優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展成為左右電6鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展東芝雪弗萊比亞迪Enerdel電動(dòng)汽車的發(fā)展鋰離子電池高能量密度高功率密度高工作電壓無記憶效應(yīng)動(dòng)力型鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、動(dòng)力玩具領(lǐng)域，并在EV(電動(dòng)汽車)/HEV(混合動(dòng)力電動(dòng)汽車)、電動(dòng)皮劃艇、電動(dòng)自行車等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展東芝雪弗萊比亞迪Enerdel電動(dòng)汽車的7鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展高性能、低成本的電池材料的研究開發(fā)將對(duì)動(dòng)力電池展起決定性作用鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展高性能、低成本的電池材料的研究開發(fā)將對(duì)動(dòng)8研究和開發(fā)資源豐富、環(huán)境友好、高安全長(zhǎng)壽命的電極材料

環(huán)境污染能源危機(jī)資源匱乏大型化鋰離子電池的應(yīng)用正極材料是鋰離子電池技術(shù)的核心和關(guān)鍵。環(huán)境污染能源資源大型化鋰離子電池的應(yīng)用9鋰離子動(dòng)力電池正極材料現(xiàn)狀電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池已成為市場(chǎng)和研發(fā)的熱點(diǎn)。目前研究的主要正極材料包括錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳（NCM）體系指標(biāo)LCO（鈷酸鋰）LMO(錳酸鋰）NCM（三元系）NCA（二元系）LFP（磷酸鐵鋰）比能容(mAh/g)135~140100~120130~140160~180130~150倍率特性中優(yōu)中中優(yōu)低溫性能優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)差高溫性能優(yōu)差優(yōu)優(yōu)優(yōu)循環(huán)特性（次）50030050050020000安全性差好較好差優(yōu)成本高低較高高低鋰離子動(dòng)力電池正極材料現(xiàn)狀電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池已成為市場(chǎng)10磷酸鐵鋰進(jìn)展磷酸鐵鋰材料：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性能好；資源豐富、成本低廉；循環(huán)性能好；耐過充性能好，有利于電池組合使用磷酸鐵鋰進(jìn)展磷酸鐵鋰材料：11LiFePO4正極材料的理論電化學(xué)比容量為170mAh/g，相對(duì)金屬鋰的電極電位約為3.45V，理論能量密度為550Wh/Kg。LiFePO4和FePO4晶體在結(jié)構(gòu)上的相似性保證了LiFePO4具有良好的循環(huán)性能磷酸鐵鋰材料的電化學(xué)特性LiFePO4正極材料的理論電化學(xué)比容量為170mAh/g，12A.Padhi,K.Monjundaswamy,J.Goodenough，J.Eelectrochem.Soc.1997，144，1188------首次報(bào)道LiFePO4，2002成立PhostechLithiumCo.Ravet,Y.Chouinard,J.F.Magnan,S.Besner,M.Gauthier,andM.Armand,Abstract166,InternationalMeetingonLithiumBatteries,Como,Italy,May28-June,2000----碳包覆

ChungSY,BlokingJT,ChiangYM.NatureMaterials，2002,2:123-128------離子摻雜，2003成立A123Co.J.Barker,M.Y.Saidi,andJ.L.Swoyer.ElectrochemicalandSolid-StateLetters,2003,6~3:A53-A55---碳熱還原法，Valence

磷酸鐵鋰材料進(jìn)展標(biāo)志A.Padhi,K.Monjundaswamy,J.G13磷酸鐵鋰材料改性純相LiFePO4的電子電導(dǎo)率為約為10-10S/cm，而且鋰離子按照一維擴(kuò)散方式進(jìn)行，擴(kuò)散系數(shù)為10-14cm2/s。改性研究細(xì)化尺寸體相摻雜表面包覆需要同時(shí)提高LiFePO4的離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性才能保證材料具有好的電化學(xué)性能。磷酸鐵鋰材料改性純相LiFePO4的電子電導(dǎo)率為約為10-114a.包覆炭黑b.包覆有機(jī)物熱解炭改性途徑-----碳包覆1）阻止內(nèi)部顆粒接觸，防止不正常晶粒長(zhǎng)大；2）防止二價(jià)鐵離子氧化；3）提高電子導(dǎo)電性。aba.包覆炭黑改性途徑-----碳包覆1）阻止內(nèi)部顆粒接觸，15磷酸鐵鋰一種電子-離子混合導(dǎo)體，通過摻雜其它元素形成固溶體，影響材料的結(jié)構(gòu)增加缺陷濃度，提高LiFePO4的離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性。

但也有研究認(rèn)為離子摻雜的效果和可能性值得商榷。首先，缺乏能夠證明高價(jià)離子真正占據(jù)了鐵位或鋰位的檢測(cè)手段。其次，LiFePO4合成過程中產(chǎn)生的新導(dǎo)電相。再次，LiFePO4中存留碳可改善材料的導(dǎo)電性能，掩蓋摻雜的作用。

改性途徑-----離子摻雜磷酸鐵鋰一種電子-離子混合導(dǎo)體，通過摻雜其它元素形成固溶體，16改性途徑——表面包覆非晶離子導(dǎo)體最近麻省理工學(xué)院報(bào)道了超快充放電的LiFePO4材料，通過受控的非化學(xué)計(jì)量配比的方法形成包裹在納米鋰鐵晶體外的只有5nm“非結(jié)晶體焦磷酸鹽”薄膜，該快速的離子導(dǎo)電表面相提高了鋰離子表面擴(kuò)散率并促使其迅速移動(dòng)到晶體的鋰離子進(jìn)出通道?？蓪㈦姵氐某潆娝俣忍嵘?6倍（僅為10秒），同時(shí)具有高放電倍率。（Batterymaterialsforultrafastcharginganddischarging，nature，2009，145(3):190-193）目前對(duì)于此途徑存在一定爭(zhēng)議，而且報(bào)道的電池材料的制備是用高溫固相法；通過高溫固相法對(duì)溫度的控制來合成納米鋰鐵晶體和外面包裹的納米Fe，O，P非晶薄膜層，工藝操作比較困難。改性途徑——表面包覆非晶離子導(dǎo)體最近麻省理工學(xué)院報(bào)道了超快充17二、LiFePO4產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)普高溫固相法工藝簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、制備條件容易控制。分解產(chǎn)物易于除去，減少了雜質(zhì)的生成。晶體尺寸較大，產(chǎn)品倍率特性較差。碳熱還原法避免了反應(yīng)過程中Fe2+可能氧化為Fe3+，使合成過程更為合理。反應(yīng)時(shí)間仍相對(duì)過長(zhǎng)，產(chǎn)物一致性要求的控制條件更為苛刻。水熱合成法容易控制晶型和粒徑，物相均一，粉體粒徑小，過程簡(jiǎn)單。需要高溫高壓設(shè)備，設(shè)備造價(jià)高造價(jià)高，工藝復(fù)雜。液相共沉淀法溶解過程中原料間可均勻分散，前驅(qū)體可實(shí)現(xiàn)低溫合成。反應(yīng)后需沉淀、過濾、洗滌等；工藝較長(zhǎng)。微波法該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、加熱溫度均勻、易于控制、所需時(shí)間短。工業(yè)化生產(chǎn)的困難較大。凝膠-溶膠法化學(xué)均勻性好、熱處理溫度低、粒徑小且分布窄、反應(yīng)過長(zhǎng)易于控制、設(shè)備簡(jiǎn)單。干燥收縮大、工業(yè)化難度較大、合成周期較長(zhǎng)、制備的過程較復(fù)雜。2.1制備方法及存在的問題二、LiFePO4產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)普高溫固相182.2LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

美國(guó)Valence公司2003年開始LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化，并和中國(guó)的部分鋰離子電池廠家進(jìn)行合作。A123公司主要從事通過納米技術(shù)和摻雜金屬離子的LiFePO4材料的產(chǎn)業(yè)化，并積極與國(guó)內(nèi)有實(shí)力的電池公司進(jìn)行合作。加拿大的Phostech公司采用碳元素涂布技術(shù)結(jié)合離子摻雜進(jìn)行生產(chǎn)，已進(jìn)入中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。臺(tái)灣Aleees以與金屬氧化物共晶的磷酸鐵鋰晶核技術(shù)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性（摻釩）。臺(tái)灣長(zhǎng)圓能源生產(chǎn)高碳磷酸鐵理，加工性能優(yōu)越國(guó)內(nèi)主要有天津斯特蘭、北大先行、深圳貝特瑞、BYD、深圳德方納米公司、煙臺(tái)卓能等多家企業(yè)進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)并向市場(chǎng)穩(wěn)定供貨。2.2LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀美國(guó)Valence公司20192.2高溫固相法生產(chǎn)工藝流程鐵源鋰源碳源按比例配料混合分散干燥高溫固相燒結(jié)破碎尾粉回收磷酸鐵鋰材料粉碎分級(jí)冷卻產(chǎn)品檢測(cè)產(chǎn)品2.2高溫固相法生產(chǎn)工藝流程鐵源鋰源碳源按比例配料混合分202.2.1原料選擇鋰源：碳酸鋰，主要鋰鹽產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，價(jià)格適中，來源廣泛，國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口均可。氫氧化鋰，含結(jié)晶水，鋰含量波動(dòng)，粒度粗，氣味大，不環(huán)保。磷酸二氫鋰，新產(chǎn)品，即可作鋰源，也可作磷源，但鋰含量不穩(wěn)定，吸水性強(qiáng)。通常選擇碳酸鋰為鋰原料，綜合性能最好，有利于生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性好。2.2.1原料選擇鋰源：212.2.1原料選擇鐵源草酸亞鐵，性能穩(wěn)定，鐵為+2價(jià)，合成過程無價(jià)態(tài)變化，成本較低，合成的磷酸鐵鋰容量高（美國(guó)A123、國(guó)內(nèi)斯特蘭等工藝）；氧化鐵紅，鐵為+3價(jià)，合成過程需還原為+2價(jià)，成本較低，合成的磷酸鐵鋰密度較大，但容量偏低（美國(guó)VALENCE、臺(tái)灣長(zhǎng)圓等工藝）；磷酸鐵，性能不太穩(wěn)定（難以合成純相磷酸鐵，通常含有氫氧化鐵或氧化鐵），成本較高，合成工藝條件較苛刻（加拿大PHOSTECH工藝）；以上三種工藝較流行，產(chǎn)品質(zhì)量差別較大，這也是目前磷酸鐵鋰難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和一致性差的原因。2.2.1原料選擇鐵源222.2.1原料選擇磷源選擇磷酸二氫銨，一種資源豐富的磷肥，性能穩(wěn)定，成本低；磷酸二氫鋰，新產(chǎn)品，即可作鋰源，也可作磷源，但鋰含量不穩(wěn)定，吸水性強(qiáng)。磷酸鐵，既作磷源又作鋰源，穩(wěn)定性較差。磷酸，磷含量波動(dòng)大，成本較高。目前選擇磷酸二氫銨和磷酸鐵的最多。2.2.1原料選擇磷源選擇232.2.1原料選擇碳源葡萄糖，來源廣，成本低，性能穩(wěn)定，易分散，碳包覆均勻，蔗糖，來源廣，成本低，性能穩(wěn)定，易分散，碳包覆均勻，但黏度較大；石墨，來源廣，導(dǎo)電性好，難以分散，碳包覆不均勻；超細(xì)高導(dǎo)電碳，碳納米管等，性能好，成本高，難分散；各廠家工藝不同，碳源也各不相同。通過對(duì)原材料的選擇以及摻雜元素的選擇，獲得優(yōu)化配方2.2.1原料選擇碳源242.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備

固相法是在惰性氣氛保護(hù)下，將混合物分解，再升溫合成得到LiFePO4。該方法簡(jiǎn)單方便，容易操作，但在熱處理及粉體加工過程中防止二價(jià)鐵的氧化是磷酸鐵鋰燒結(jié)的關(guān)鍵控制點(diǎn)，也是制備設(shè)備必須解決的關(guān)鍵問題。2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備252.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備1、回轉(zhuǎn)窯動(dòng)態(tài)煅燒，氣密性適中，物料停留時(shí)間不一致，產(chǎn)品受窯爐材質(zhì)污染大，產(chǎn)品一致性差，設(shè)備成本高，連續(xù)；設(shè)備廠家：湖南頂立，咸陽(yáng)藍(lán)光等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備1、回轉(zhuǎn)窯262.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備2、箱式窯，氣密性較好，排氣性能差，溫度場(chǎng)均勻性差，產(chǎn)品一致性差，設(shè)備成本低，不連續(xù)。設(shè)備廠家：合肥恒力等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備2、箱式窯，氣密性較好，排氣272.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備3、鐘罩窯，氣密性好，溫度均勻性好，設(shè)備成本高，不連續(xù)，以前在磁性材料生產(chǎn)中使用；設(shè)備廠家：長(zhǎng)沙電子48所，合肥恒力，長(zhǎng)沙礦冶研究院等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備3、鐘罩窯，氣密性好，溫度均282.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備4、真空爐，氣密性好，溫度均勻性差，設(shè)備成本高，不連續(xù)，但通過設(shè)計(jì)改進(jìn)，設(shè)備產(chǎn)能得到提高；設(shè)備廠家：北京七星華創(chuàng)，湖南頂立等。2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備4、真空爐，氣密性好，溫度均292.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備隧道窯，氣密性較差，溫度均勻性好，設(shè)備成本適中，排氣性能好，連續(xù)；隧道窯又分為幾種：推板窯、輥道窯、鋼帶窯、網(wǎng)帶窯等。設(shè)備廠家：長(zhǎng)沙電子48所，湖南頂立、蘇州匯科等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備隧道窯，氣密性較差，溫度均勻302.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備

設(shè)備總結(jié)

目前國(guó)內(nèi)外企業(yè)生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料的設(shè)備可謂五花八門，生產(chǎn)的產(chǎn)品各有特色，這也是磷酸鐵鋰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一和一致性差的原因。2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備31三、磷酸鐵鋰市場(chǎng)分析隨著動(dòng)力鋰離子電池和大型出能電池的發(fā)展，磷酸鐵鋰材料才得以商業(yè)化應(yīng)用。三、磷酸鐵鋰市場(chǎng)分析隨著動(dòng)力鋰離子電池和大型出能電池的發(fā)展，322009年中國(guó)正極材料市場(chǎng)鋰電正極材料2009年比例鈷酸鋰12,00065.93%多元材料2,40013.19%錳酸鋰2,20012.09%磷酸鐵鋰8004.40%其他正極材料8004.40%總計(jì)18,200100.00%2009年中國(guó)正極材料市場(chǎng)鋰電正極材料2009年比例鈷酸鋰133磷酸鐵鋰材料2009年全球產(chǎn)量不超過1300噸，其中，中國(guó)的銷量約為800噸。中國(guó)磷酸鐵鋰材料發(fā)展過熱，預(yù)計(jì)投入生產(chǎn)的企業(yè)超過70家。在今年的CIBF2010上，就有50多家企業(yè)參展。中國(guó)企業(yè)，包括臺(tái)灣企業(yè)，看好磷酸鐵鋰材料，主要看好未來的動(dòng)力電池市場(chǎng)。目前主要問題：產(chǎn)品穩(wěn)定性差、低溫性能差。同時(shí)面臨專利問題。最新消息:德國(guó)南方化學(xué)擬投資6000萬歐元，使加拿大PHOSTECH的產(chǎn)能到2012年達(dá)到2400噸。磷酸鐵鋰材料2009年全球產(chǎn)量不超過1300噸，其中，中國(guó)的34主要生產(chǎn)廠家產(chǎn)量及價(jià)格序號(hào)材料供應(yīng)商月訂單數(shù)（噸）單價(jià)（萬/噸）1斯特蘭1815.52貝特瑞314.53臺(tái)灣立凱7144臺(tái)灣長(zhǎng)園5135煙臺(tái)卓能913.56新鄉(xiāng)華鑫612.57北大先行2148蘇州恒正3159A12382810Phostech425主要生產(chǎn)廠家產(chǎn)量及價(jià)格序號(hào)材料供應(yīng)商月訂單35各個(gè)生產(chǎn)廠家的占有率情況各個(gè)生產(chǎn)廠家的占有率情況36隨著動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的快速擴(kuò)大，鈷酸鋰的市場(chǎng)份額將逐步縮小，而錳酸鋰、多元材料、磷酸鐵鋰將不斷擴(kuò)大。2008年中國(guó)鈷酸鋰占鋰電池正極材料的69%，2009年則為65.%。2007年全球鈷酸鋰占鋰電池正極材料的83%，2008年為76%，2009年為62%。2009年全球正極材料的產(chǎn)量約為37800噸。鈷酸鋰被三元（多元）材料替代的速度將取決于鈷價(jià)的變化據(jù)估計(jì),2011年中國(guó)磷酸鐵鋰銷售量5000噸左右，至2015年,鋰離子動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池總需求量為500億Ah,折算為正極材料磷酸鐵鋰其消耗量為360000噸，約400億人民幣的市場(chǎng)隨著動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的快速擴(kuò)大，鈷酸鋰的市場(chǎng)份額將逐步37四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)1、技術(shù)專利壟斷帶來的知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟風(fēng)險(xiǎn)一是磷酸鐵鋰材料的碳包覆技術(shù)專利。1999年，法國(guó)科研中心教授米歇爾·阿曼德發(fā)明了碳包覆技術(shù)，解決了磷酸鐵鋰正極材料導(dǎo)電性不佳的難題。隨后，加拿大魁北克水電公司和法國(guó)科研中心申請(qǐng)了這項(xiàng)技術(shù)專利。并將專利權(quán)獨(dú)家許可給加拿大Phostech公司。這是目前世界上唯一獲得該專利許可權(quán)的公司，連與其齊名的另兩大磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)巨頭美國(guó)A123和美國(guó)Valence公司也被控侵權(quán)碳包覆技術(shù)專利，并且至今尚未了結(jié)。2008年，該項(xiàng)專利在中國(guó)的申請(qǐng)已經(jīng)獲得批準(zhǔn)。意味著可能會(huì)有中國(guó)公司被卷入該項(xiàng)專利的侵權(quán)訴訟之中。四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)1、技術(shù)專利壟斷帶來的知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟風(fēng)險(xiǎn)38二是碳熱還原技術(shù)專利。該專利由美國(guó)Valence公司持有，目前尚未到中國(guó)申請(qǐng)專利。但伴隨著動(dòng)力電池全球市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，以及日益高漲的中國(guó)市場(chǎng)份額，美國(guó)Valence公司未來在中國(guó)申請(qǐng)此項(xiàng)專利的可能性很高，勢(shì)必對(duì)中國(guó)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)造成一定不利影響。就目前而言，我國(guó)在電池材料制備技術(shù)工藝方面，尤其是在磷酸鐵鋰的生產(chǎn)上，基本沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，或多或少都在借鑒、購(gòu)買、改進(jìn)國(guó)外已有的專利技術(shù)。按照國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟慣例，一旦中國(guó)動(dòng)力電池生產(chǎn)出現(xiàn)大規(guī)模增長(zhǎng)，勢(shì)必會(huì)引起知識(shí)產(chǎn)權(quán)擁有方的關(guān)注，進(jìn)而遭遇追償訴訟。此前，日本的NTT公司就有支付3000萬美元和解金以解決磷酸鐵鋰材料專利糾紛的案例，臺(tái)灣很多動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)也是支付資金向Phostech等公司購(gòu)買專利使用權(quán)。二是碳熱還原技術(shù)專利。該專利由美國(guó)Valence公司持有，39四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)2、下游新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展不成熟的風(fēng)險(xiǎn)鋰離子動(dòng)力電池的應(yīng)用領(lǐng)域可以區(qū)分為成熟領(lǐng)域與新興領(lǐng)域。成熟領(lǐng)域主要包括各類消費(fèi)電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車等，新興領(lǐng)域主要包括新能源汽車及新型能源存儲(chǔ)系統(tǒng)等。新能源汽車產(chǎn)業(yè)能否在近年內(nèi)進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段，將對(duì)磷酸鐵鋰市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)良好與否起決定性作用。如果未來新興領(lǐng)域的發(fā)展不能盡如人意，將引發(fā)磷酸鐵鋰市場(chǎng)需求大幅波動(dòng)。四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)2、下游新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展不成熟的風(fēng)險(xiǎn)40四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)3、上游原材料碳酸鋰資源短缺風(fēng)險(xiǎn)磷酸鐵鋰的關(guān)鍵原材料是碳酸鋰，碳酸鋰由礦產(chǎn)資源提煉而成，在自然界中儲(chǔ)量有限，具有較強(qiáng)的地域性和稀缺性，屬于稀缺資源。目前全球碳酸鋰行業(yè)的現(xiàn)狀是，資源門檻極高、產(chǎn)能高度集中。國(guó)際上主要生產(chǎn)商有智利的SQM、美國(guó)的FMC和德國(guó)的Chemtall，合計(jì)年產(chǎn)能占全球80％的市場(chǎng)份額。由于能夠規(guī)?；a(chǎn)碳酸鋰的企業(yè)必須擁有鋰資源儲(chǔ)量較為豐富的鹽湖資源開采權(quán)，使得這個(gè)行業(yè)具備較高的資源壁壘。同時(shí)，全球絕大多數(shù)鹽湖都是高鎂低鋰型，從中提純分離碳酸鋰的工藝技術(shù)難度很大，僅有少數(shù)國(guó)外公司能夠掌握，因此行業(yè)又具有極高的技術(shù)壁壘。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)碳酸鋰兩家主要企業(yè)天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)的鋰資源都依賴進(jìn)口。其他如西藏礦業(yè)、中信國(guó)安、西部礦業(yè)集團(tuán)、青海鹽湖集團(tuán)等宣傳具有鋰資源，但就目前可供開采的儲(chǔ)量和提鋰技術(shù)來看，遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)的需求。四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)3、上游原材料碳酸鋰資源短缺風(fēng)險(xiǎn)41四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)力電池技術(shù)路線帶來的風(fēng)險(xiǎn)目前動(dòng)力電池技術(shù)路線主要分兩個(gè)流派，以歐美和中國(guó)為主的磷酸鐵鋰派，以日韓為主的錳酸鋰派。錳酸鋰派認(rèn)為：（1）、錳酸鋰由于與目前普遍使用的鈷酸鋰、三元材料性質(zhì)非常接近，其電池生產(chǎn)工藝非常成熟，動(dòng)力電池生產(chǎn)線與現(xiàn)有生產(chǎn)線基本兼容，特別是日韓擬采用18650型電池組合成動(dòng)力電池模塊的技術(shù)思路，使錳酸鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)更容易實(shí)現(xiàn)。（2）錳酸鋰的體積比能量?jī)?yōu)于磷酸鐵鋰錳酸鋰的容量比磷酸鐵鋰低約25%，但其電壓比磷酸鐵鋰高15%，且錳酸鋰的壓實(shí)密度高約40%，因此錳酸鋰的體積比能量高于磷酸鐵鋰25-30%。（3）錳酸鋰的一致性優(yōu)于磷酸鐵鋰由于錳酸鋰產(chǎn)品不含碳，產(chǎn)品參數(shù)波動(dòng)很小，產(chǎn)品一致性非常好，這對(duì)動(dòng)力電池生產(chǎn)非常有利錳酸鋰唯一的缺點(diǎn)是高溫循環(huán)性能較差，但目前日本已成功解決了此難題，據(jù)說高溫55°C循環(huán)1000次，容量保持率高達(dá)90%。因此磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)面臨錳酸鋰材料嚴(yán)重挑戰(zhàn)。四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)力電池技術(shù)路線帶來的風(fēng)險(xiǎn)42五、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)一、技術(shù)方面1、納米化提高倍率性能和低溫性能2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化主要是統(tǒng)一原材料、統(tǒng)一生產(chǎn)工藝、統(tǒng)一生產(chǎn)設(shè)備，提高產(chǎn)品的一致性二、成本方面大力降低成本，提高產(chǎn)品合格率，增大生產(chǎn)規(guī)模五、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)一、技術(shù)方面43謝謝！感謝中國(guó)化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)和中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院提供的相關(guān)資訊。謝謝！44鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展報(bào)告人：胡國(guó)榮教授中南大學(xué)2011年10月22日鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展45報(bào)告內(nèi)容二、產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)一、發(fā)展背景三、市場(chǎng)分析四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告內(nèi)容一、發(fā)展背景三、市場(chǎng)分析四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)46能源危機(jī)與能源安全是當(dāng)前世界各國(guó)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源多元化是國(guó)家發(fā)展的必然選擇!一、發(fā)展背景能源危機(jī)與能源安全是當(dāng)前世界各國(guó)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)一、發(fā)展背景47溫室效應(yīng)與環(huán)境污染日益嚴(yán)重近100年中國(guó)年平均氣溫升高3.0～6.0℃,我國(guó)的煤炭、石油等能源消耗居世界第一。單位GDP能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的8~10倍，每年新增碳排放量世界第一。我國(guó)大城市大氣的主要污染源：50%以上來自汽車排氣污染。溫室效應(yīng)與環(huán)境污染日益嚴(yán)重近100年中國(guó)年平均氣溫升高3.048

全球環(huán)境污染與能源危機(jī)迫切需求可持續(xù)發(fā)展的新型綠色清潔能源低碳經(jīng)濟(jì)是全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)亦是低碳經(jīng)濟(jì)的積極倡導(dǎo)者，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)作為低碳經(jīng)濟(jì)的重要支柱，其潛力不可估量形勢(shì)嚴(yán)峻：化石能源的枯竭和污染解決途徑：其它能源的利用與儲(chǔ)存可充放化學(xué)電源高性能綠色二次電池體系動(dòng)力電池

全球環(huán)境污染與能源危機(jī)迫切需求可持續(xù)發(fā)展的新型綠色清潔能源49節(jié)能與環(huán)保推動(dòng)純電動(dòng)汽車（EV）、混合電動(dòng)車（HEV）及動(dòng)力電池的發(fā)展鋰離子電池在動(dòng)力電池中占優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展成為左右電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素節(jié)能與環(huán)保推動(dòng)鋰離子電池在動(dòng)力電池中占優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展成為左右電50鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展東芝雪弗萊比亞迪Enerdel電動(dòng)汽車的發(fā)展鋰離子電池高能量密度高功率密度高工作電壓無記憶效應(yīng)動(dòng)力型鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、動(dòng)力玩具領(lǐng)域，并在EV(電動(dòng)汽車)/HEV(混合動(dòng)力電動(dòng)汽車)、電動(dòng)皮劃艇、電動(dòng)自行車等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展東芝雪弗萊比亞迪Enerdel電動(dòng)汽車的51鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展高性能、低成本的電池材料的研究開發(fā)將對(duì)動(dòng)力電池展起決定性作用鋰離子動(dòng)力電池的發(fā)展高性能、低成本的電池材料的研究開發(fā)將對(duì)動(dòng)52研究和開發(fā)資源豐富、環(huán)境友好、高安全長(zhǎng)壽命的電極材料

環(huán)境污染能源危機(jī)資源匱乏大型化鋰離子電池的應(yīng)用正極材料是鋰離子電池技術(shù)的核心和關(guān)鍵。環(huán)境污染能源資源大型化鋰離子電池的應(yīng)用53鋰離子動(dòng)力電池正極材料現(xiàn)狀電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池已成為市場(chǎng)和研發(fā)的熱點(diǎn)。目前研究的主要正極材料包括錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳（NCM）體系指標(biāo)LCO（鈷酸鋰）LMO(錳酸鋰）NCM（三元系）NCA（二元系）LFP（磷酸鐵鋰）比能容(mAh/g)135~140100~120130~140160~180130~150倍率特性中優(yōu)中中優(yōu)低溫性能優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)差高溫性能優(yōu)差優(yōu)優(yōu)優(yōu)循環(huán)特性（次）50030050050020000安全性差好較好差優(yōu)成本高低較高高低鋰離子動(dòng)力電池正極材料現(xiàn)狀電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池已成為市場(chǎng)54磷酸鐵鋰進(jìn)展磷酸鐵鋰材料：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性能好；資源豐富、成本低廉；循環(huán)性能好；耐過充性能好，有利于電池組合使用磷酸鐵鋰進(jìn)展磷酸鐵鋰材料：55LiFePO4正極材料的理論電化學(xué)比容量為170mAh/g，相對(duì)金屬鋰的電極電位約為3.45V，理論能量密度為550Wh/Kg。LiFePO4和FePO4晶體在結(jié)構(gòu)上的相似性保證了LiFePO4具有良好的循環(huán)性能磷酸鐵鋰材料的電化學(xué)特性LiFePO4正極材料的理論電化學(xué)比容量為170mAh/g，56A.Padhi,K.Monjundaswamy,J.Goodenough，J.Eelectrochem.Soc.1997，144，1188------首次報(bào)道LiFePO4，2002成立PhostechLithiumCo.Ravet,Y.Chouinard,J.F.Magnan,S.Besner,M.Gauthier,andM.Armand,Abstract166,InternationalMeetingonLithiumBatteries,Como,Italy,May28-June,2000----碳包覆

ChungSY,BlokingJT,ChiangYM.NatureMaterials，2002,2:123-128------離子摻雜，2003成立A123Co.J.Barker,M.Y.Saidi,andJ.L.Swoyer.ElectrochemicalandSolid-StateLetters,2003,6~3:A53-A55---碳熱還原法，Valence

磷酸鐵鋰材料進(jìn)展標(biāo)志A.Padhi,K.Monjundaswamy,J.G57磷酸鐵鋰材料改性純相LiFePO4的電子電導(dǎo)率為約為10-10S/cm，而且鋰離子按照一維擴(kuò)散方式進(jìn)行，擴(kuò)散系數(shù)為10-14cm2/s。改性研究細(xì)化尺寸體相摻雜表面包覆需要同時(shí)提高LiFePO4的離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性才能保證材料具有好的電化學(xué)性能。磷酸鐵鋰材料改性純相LiFePO4的電子電導(dǎo)率為約為10-158a.包覆炭黑b.包覆有機(jī)物熱解炭改性途徑-----碳包覆1）阻止內(nèi)部顆粒接觸，防止不正常晶粒長(zhǎng)大；2）防止二價(jià)鐵離子氧化；3）提高電子導(dǎo)電性。aba.包覆炭黑改性途徑-----碳包覆1）阻止內(nèi)部顆粒接觸，59磷酸鐵鋰一種電子-離子混合導(dǎo)體，通過摻雜其它元素形成固溶體，影響材料的結(jié)構(gòu)增加缺陷濃度，提高LiFePO4的離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性。

但也有研究認(rèn)為離子摻雜的效果和可能性值得商榷。首先，缺乏能夠證明高價(jià)離子真正占據(jù)了鐵位或鋰位的檢測(cè)手段。其次，LiFePO4合成過程中產(chǎn)生的新導(dǎo)電相。再次，LiFePO4中存留碳可改善材料的導(dǎo)電性能，掩蓋摻雜的作用。

改性途徑-----離子摻雜磷酸鐵鋰一種電子-離子混合導(dǎo)體，通過摻雜其它元素形成固溶體，60改性途徑——表面包覆非晶離子導(dǎo)體最近麻省理工學(xué)院報(bào)道了超快充放電的LiFePO4材料，通過受控的非化學(xué)計(jì)量配比的方法形成包裹在納米鋰鐵晶體外的只有5nm“非結(jié)晶體焦磷酸鹽”薄膜，該快速的離子導(dǎo)電表面相提高了鋰離子表面擴(kuò)散率并促使其迅速移動(dòng)到晶體的鋰離子進(jìn)出通道?？蓪㈦姵氐某潆娝俣忍嵘?6倍（僅為10秒），同時(shí)具有高放電倍率。（Batterymaterialsforultrafastcharginganddischarging，nature，2009，145(3):190-193）目前對(duì)于此途徑存在一定爭(zhēng)議，而且報(bào)道的電池材料的制備是用高溫固相法；通過高溫固相法對(duì)溫度的控制來合成納米鋰鐵晶體和外面包裹的納米Fe，O，P非晶薄膜層，工藝操作比較困難。改性途徑——表面包覆非晶離子導(dǎo)體最近麻省理工學(xué)院報(bào)道了超快充61二、LiFePO4產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)普高溫固相法工藝簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、制備條件容易控制。分解產(chǎn)物易于除去，減少了雜質(zhì)的生成。晶體尺寸較大，產(chǎn)品倍率特性較差。碳熱還原法避免了反應(yīng)過程中Fe2+可能氧化為Fe3+，使合成過程更為合理。反應(yīng)時(shí)間仍相對(duì)過長(zhǎng)，產(chǎn)物一致性要求的控制條件更為苛刻。水熱合成法容易控制晶型和粒徑，物相均一，粉體粒徑小，過程簡(jiǎn)單。需要高溫高壓設(shè)備，設(shè)備造價(jià)高造價(jià)高，工藝復(fù)雜。液相共沉淀法溶解過程中原料間可均勻分散，前驅(qū)體可實(shí)現(xiàn)低溫合成。反應(yīng)后需沉淀、過濾、洗滌等；工藝較長(zhǎng)。微波法該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、加熱溫度均勻、易于控制、所需時(shí)間短。工業(yè)化生產(chǎn)的困難較大。凝膠-溶膠法化學(xué)均勻性好、熱處理溫度低、粒徑小且分布窄、反應(yīng)過長(zhǎng)易于控制、設(shè)備簡(jiǎn)單。干燥收縮大、工業(yè)化難度較大、合成周期較長(zhǎng)、制備的過程較復(fù)雜。2.1制備方法及存在的問題二、LiFePO4產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)普高溫固相622.2LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

美國(guó)Valence公司2003年開始LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化，并和中國(guó)的部分鋰離子電池廠家進(jìn)行合作。A123公司主要從事通過納米技術(shù)和摻雜金屬離子的LiFePO4材料的產(chǎn)業(yè)化，并積極與國(guó)內(nèi)有實(shí)力的電池公司進(jìn)行合作。加拿大的Phostech公司采用碳元素涂布技術(shù)結(jié)合離子摻雜進(jìn)行生產(chǎn)，已進(jìn)入中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。臺(tái)灣Aleees以與金屬氧化物共晶的磷酸鐵鋰晶核技術(shù)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性（摻釩）。臺(tái)灣長(zhǎng)圓能源生產(chǎn)高碳磷酸鐵理，加工性能優(yōu)越國(guó)內(nèi)主要有天津斯特蘭、北大先行、深圳貝特瑞、BYD、深圳德方納米公司、煙臺(tái)卓能等多家企業(yè)進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)并向市場(chǎng)穩(wěn)定供貨。2.2LiFePO4的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀美國(guó)Valence公司20632.2高溫固相法生產(chǎn)工藝流程鐵源鋰源碳源按比例配料混合分散干燥高溫固相燒結(jié)破碎尾粉回收磷酸鐵鋰材料粉碎分級(jí)冷卻產(chǎn)品檢測(cè)產(chǎn)品2.2高溫固相法生產(chǎn)工藝流程鐵源鋰源碳源按比例配料混合分642.2.1原料選擇鋰源：碳酸鋰，主要鋰鹽產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，價(jià)格適中，來源廣泛，國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口均可。氫氧化鋰，含結(jié)晶水，鋰含量波動(dòng)，粒度粗，氣味大，不環(huán)保。磷酸二氫鋰，新產(chǎn)品，即可作鋰源，也可作磷源，但鋰含量不穩(wěn)定，吸水性強(qiáng)。通常選擇碳酸鋰為鋰原料，綜合性能最好，有利于生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性好。2.2.1原料選擇鋰源：652.2.1原料選擇鐵源草酸亞鐵，性能穩(wěn)定，鐵為+2價(jià)，合成過程無價(jià)態(tài)變化，成本較低，合成的磷酸鐵鋰容量高（美國(guó)A123、國(guó)內(nèi)斯特蘭等工藝）；氧化鐵紅，鐵為+3價(jià)，合成過程需還原為+2價(jià)，成本較低，合成的磷酸鐵鋰密度較大，但容量偏低（美國(guó)VALENCE、臺(tái)灣長(zhǎng)圓等工藝）；磷酸鐵，性能不太穩(wěn)定（難以合成純相磷酸鐵，通常含有氫氧化鐵或氧化鐵），成本較高，合成工藝條件較苛刻（加拿大PHOSTECH工藝）；以上三種工藝較流行，產(chǎn)品質(zhì)量差別較大，這也是目前磷酸鐵鋰難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和一致性差的原因。2.2.1原料選擇鐵源662.2.1原料選擇磷源選擇磷酸二氫銨，一種資源豐富的磷肥，性能穩(wěn)定，成本低；磷酸二氫鋰，新產(chǎn)品，即可作鋰源，也可作磷源，但鋰含量不穩(wěn)定，吸水性強(qiáng)。磷酸鐵，既作磷源又作鋰源，穩(wěn)定性較差。磷酸，磷含量波動(dòng)大，成本較高。目前選擇磷酸二氫銨和磷酸鐵的最多。2.2.1原料選擇磷源選擇672.2.1原料選擇碳源葡萄糖，來源廣，成本低，性能穩(wěn)定，易分散，碳包覆均勻，蔗糖，來源廣，成本低，性能穩(wěn)定，易分散，碳包覆均勻，但黏度較大；石墨，來源廣，導(dǎo)電性好，難以分散，碳包覆不均勻；超細(xì)高導(dǎo)電碳，碳納米管等，性能好，成本高，難分散；各廠家工藝不同，碳源也各不相同。通過對(duì)原材料的選擇以及摻雜元素的選擇，獲得優(yōu)化配方2.2.1原料選擇碳源682.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備

固相法是在惰性氣氛保護(hù)下，將混合物分解，再升溫合成得到LiFePO4。該方法簡(jiǎn)單方便，容易操作，但在熱處理及粉體加工過程中防止二價(jià)鐵的氧化是磷酸鐵鋰燒結(jié)的關(guān)鍵控制點(diǎn)，也是制備設(shè)備必須解決的關(guān)鍵問題。2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備692.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備1、回轉(zhuǎn)窯動(dòng)態(tài)煅燒，氣密性適中，物料停留時(shí)間不一致，產(chǎn)品受窯爐材質(zhì)污染大，產(chǎn)品一致性差，設(shè)備成本高，連續(xù)；設(shè)備廠家：湖南頂立，咸陽(yáng)藍(lán)光等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備1、回轉(zhuǎn)窯702.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備2、箱式窯，氣密性較好，排氣性能差，溫度場(chǎng)均勻性差，產(chǎn)品一致性差，設(shè)備成本低，不連續(xù)。設(shè)備廠家：合肥恒力等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備2、箱式窯，氣密性較好，排氣712.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備3、鐘罩窯，氣密性好，溫度均勻性好，設(shè)備成本高，不連續(xù)，以前在磁性材料生產(chǎn)中使用；設(shè)備廠家：長(zhǎng)沙電子48所，合肥恒力，長(zhǎng)沙礦冶研究院等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備3、鐘罩窯，氣密性好，溫度均722.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備4、真空爐，氣密性好，溫度均勻性差，設(shè)備成本高，不連續(xù)，但通過設(shè)計(jì)改進(jìn)，設(shè)備產(chǎn)能得到提高；設(shè)備廠家：北京七星華創(chuàng)，湖南頂立等。2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備4、真空爐，氣密性好，溫度均732.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備隧道窯，氣密性較差，溫度均勻性好，設(shè)備成本適中，排氣性能好，連續(xù)；隧道窯又分為幾種：推板窯、輥道窯、鋼帶窯、網(wǎng)帶窯等。設(shè)備廠家：長(zhǎng)沙電子48所，湖南頂立、蘇州匯科等2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備隧道窯，氣密性較差，溫度均勻742.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備

設(shè)備總結(jié)

目前國(guó)內(nèi)外企業(yè)生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料的設(shè)備可謂五花八門，生產(chǎn)的產(chǎn)品各有特色，這也是磷酸鐵鋰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一和一致性差的原因。2.2.2高溫固相法生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備75三、磷酸鐵鋰市場(chǎng)分析隨著動(dòng)力鋰離子電池和大型出能電池的發(fā)展，磷酸鐵鋰材料才得以商業(yè)化應(yīng)用。三、磷酸鐵鋰市場(chǎng)分析隨著動(dòng)力鋰離子電池和大型出能電池的發(fā)展，762009年中國(guó)正極材料市場(chǎng)鋰電正極材料2009年比例鈷酸鋰12,00065.93%多元材料2,40013.19%錳酸鋰2,20012.09%磷酸鐵鋰8004.40%其他正極材料8004.40%總計(jì)18,200100.00%2009年中國(guó)正極材料市場(chǎng)鋰電正極材料2009年比例鈷酸鋰177磷酸鐵鋰材料2009年全球產(chǎn)量不超過1300噸，其中，中國(guó)的銷量約為800噸。中國(guó)磷酸鐵鋰材料發(fā)展過熱，預(yù)計(jì)投入生產(chǎn)的企業(yè)超過70家。在今年的CIBF2010上，就有50多家企業(yè)參展。中國(guó)企業(yè)，包括臺(tái)灣企業(yè)，看好磷酸鐵鋰材料，主要看好未來的動(dòng)力電池市場(chǎng)。目前主要問題：產(chǎn)品穩(wěn)定性差、低溫性能差。同時(shí)面臨專利問題。最新消息:德國(guó)南方化學(xué)擬投資6000萬歐元，使加拿大PHOSTECH的產(chǎn)能到2012年達(dá)到2400噸。磷酸鐵鋰材料2009年全球產(chǎn)量不超過1300噸，其中，中國(guó)的78主要生產(chǎn)廠家產(chǎn)量及價(jià)格序號(hào)材料供應(yīng)商月訂單數(shù)（噸）單價(jià)（萬/噸）1斯特蘭1815.52貝特瑞314.53臺(tái)灣立凱7144臺(tái)灣長(zhǎng)園5135煙臺(tái)卓能913.56新鄉(xiāng)華鑫612.57北大先行2148蘇州恒正3159A12382810Phostech425主要生產(chǎn)廠家產(chǎn)量及價(jià)格序號(hào)材料供應(yīng)商月訂單79各個(gè)生產(chǎn)廠家的占有率情況各個(gè)生產(chǎn)廠家的占有率情況80隨著動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的快速擴(kuò)大，鈷酸鋰的市場(chǎng)份額將逐步縮小，而錳酸鋰、多元材料、磷酸鐵鋰將不斷擴(kuò)大。2008年中國(guó)鈷酸鋰占鋰電池正極材料的69%，2009年則為65.%。2007年全球鈷酸鋰占鋰電池正極材料的83%，2008年為76%，2009年為62%。2009年全球正極材料的產(chǎn)量約為37800噸。鈷酸鋰被三元（多元）材料替代的速度將取決于鈷價(jià)的變化據(jù)估計(jì),2011年中國(guó)磷酸鐵鋰銷售量5000噸左右，至2015年,鋰離子動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池總需求量為500億Ah,折算為正極材料磷酸鐵鋰其消耗量為360000噸，約400億人民幣的市場(chǎng)隨著動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的快速擴(kuò)大，鈷酸鋰的市場(chǎng)份額將逐步81四、產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)1、技術(shù)專利壟斷帶來的知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟風(fēng)險(xiǎn)一是磷酸鐵鋰材料的碳包覆技術(shù)專利。1999年，法國(guó)科研中心教授米歇爾·阿曼德發(fā)明了碳包覆技術(shù)，解決了磷酸鐵鋰正極材料導(dǎo)電