近來,“低碳、減排”成為經(jīng)濟發(fā)展中的熱點詞匯。低碳經(jīng)濟、清潔能源等代表未來方向的新技術(shù)隨之得到了快速發(fā)展與應(yīng)用。其中,磷酸鐵鋰電池作為一種實用新型鋰電池,代表了電池未來發(fā)展方向之一。磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池,相對NI-MH、Ni-Cd電池有明顯優(yōu)勢,之前主要應(yīng)用于動力電源。隨著該項技術(shù)的不斷進步與發(fā)展,磷酸鐵鋰在細分的啟動領(lǐng)域有更加卓越的性能表現(xiàn)。部分高檔轎車(如911GT32、911 GT3 RS、Boxster Spyder等)搭載磷酸鐵鋰電池作為啟動電源后,整車性能更加出色。
多位業(yè)內(nèi)專家曾指出,磷酸鐵鋰受困于自身技術(shù)瓶頸和諸多外部因素的影響,把它應(yīng)用在動力領(lǐng)域存在一定的市場障礙,但在啟動領(lǐng)域,車輛只需啟動時提供瞬間大電流,不必像電動車輛的動力電源那樣持續(xù)放電,它的技術(shù)特性將得到完美的發(fā)揮。正是基于磷酸鐵鋰電池在啟動領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢,2009年,杭州萬馬高能量電池有限公司,將這一技術(shù)成功應(yīng)用到摩托車啟動領(lǐng)域,從而為磷酸鐵鋰的終端應(yīng)用開拓出更廣闊的空間。
磷酸鐵鋰的產(chǎn)業(yè)前景
任何一種創(chuàng)新產(chǎn)品要獲得全社會認可,必須順應(yīng)發(fā)展潮流,有廣闊的應(yīng)用前景。磷酸鐵鋰備受業(yè)內(nèi)追捧,正因為它是擁有蓬勃發(fā)展前景的革命性產(chǎn)品。
磷酸鐵鋰是鋰離子電池用作正極材料的一種,環(huán)保、高效、安全等技術(shù)特性,使其成為西方發(fā)達國家的重點發(fā)展項目,其中尤以美國政府對該項技術(shù)的支持力度為最。同樣,中國政府將它的發(fā)展也上升到國家戰(zhàn)略高度,磷酸鐵鋰技術(shù)是國家“863”計劃、“973”計劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等一系列大型規(guī)劃的重點支持項目。
作為一個朝陽產(chǎn)業(yè),磷酸鐵鋰電池迎合環(huán)保潮流,代表了未來綠色能源的發(fā)展方向。它是迄今為止發(fā)明的最理想的鋰離子電池之一。國內(nèi)外諸多專業(yè)人士普遍認為,磷酸鐵鋰技術(shù)的開發(fā)潛力無限,而原材料價格也會隨著產(chǎn)能的擴張而大幅降低,甚至?xí)蔀槲磥碜盍畠r的動力電池與啟動電池。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,僅正極材料全球有幾百億美元的市場容量,而電池更是有超過5000千億美元的市場需求,加之由此帶動的上下游產(chǎn)業(yè)鏈條,龐大的市場前景由此可見一斑。
而磷酸鐵鋰在中國發(fā)展空間廣闊的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)是我國豐富的鋰礦資源,擁有儲量排名世界第三、鹵水品質(zhì)優(yōu)良的扎布耶鹽湖,為我國碳酸鋰(磷酸鐵鋰主要原材料)工業(yè)的發(fā)展提供了資源保證,為磷酸鐵鋰的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ);同時國內(nèi)外對于磷酸鐵鋰的研究和產(chǎn)業(yè)化的起步差別不大,幾乎處于同一起跑線,加之國內(nèi)相對成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,有利于整個中國電池產(chǎn)業(yè)長足發(fā)展。
磷酸鐵鋰的技術(shù)特性與應(yīng)用
磷酸鐵鋰之所以有著廣闊發(fā)展前景,根本原因是較之其他各類電池,在技術(shù)上擁有八大優(yōu)勢。
第一, 使用安全。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷(錳)酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì),完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題。鈷酸鋰和錳酸鋰電池在強烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸對消費者的生命安全構(gòu)成威脅,而經(jīng)過嚴格安全測試的磷酸鐵鋰電池,即使在最惡劣的交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸。
第二,循環(huán)壽命長。長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,最高也就500次。而磷酸鐵鋰電池,以同樣的標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。
第三,高效率輸出。磷酸鐵鋰電池放電倍率范圍寬廣,小至0.05C,大到60C均能良好的持續(xù)放電,優(yōu)秀的電池瞬間脈沖放電甚至可達100C以上。
第四,高溫性能好。磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃,而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
第五,大容量。具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量,單體最大可達到1000AH。
第六,無記憶效應(yīng)。可充電池長期不徹底充電、放電,易在電池內(nèi)留下痕跡,降低電池容量,這種現(xiàn)象稱為電池記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池就存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,電池?zé)o論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電。
第七,重量輕。同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。
第八,環(huán)保。磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過),無污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池。
正是由于磷酸鐵鋰電池具有上述特性,并且可以生產(chǎn)出各種不同容量段的電池,使得該產(chǎn)品得到廣泛地應(yīng)用。目前主要應(yīng)用領(lǐng)域有:大型電動車輛、輕型電動車、電動工具、遙控汽車、船、飛機等航模產(chǎn)品、太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備、UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好)、替代照相機中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同)、小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。
雖然磷酸鐵鋰電池有著如此廣泛的應(yīng)用,并且不乏國際知名的磷酸鐵鋰材料制造商,比如美國的A123,威能等等,但磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品特性在啟動領(lǐng)域卻找到了最佳的應(yīng)用點,為磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于摩托車啟動領(lǐng)域做出重要貢獻,開創(chuàng)摩托車產(chǎn)業(yè)啟動電池革命先河的正是杭州萬馬高能量電池有限公司。