汽车动力电池用磷酸铁锂项目SWOT分析

汽车动力电池用磷酸铁锂项目SWOT分析（精选3篇）

篇1：汽车动力电池用磷酸铁锂项目SWOT分析

汽车动力电池磷酸铁锂项目SWOT分析

杭州博骏科技有限公司2005年成立 现有资产3000多万，注册资金300万。有博士高级工程师，硕士生4名，主要从事锂电电池正极材料的研发生产、销售。产品主要用途：项目生产的磷酸铁锂材料主要用作锂离子电池正极材料，目前锂离子电池主要应用于电动汽车和电动摩托车动力电池，手机电池，笔记本电脑，摄像机，高档电动玩具等便携式器。本次融资金额1000万。

优势：

1、该项目现已实现了中试化生产，产品质量稳定；

2、项目融资1000万，公司现有资产3000多万，注册资金300万；

3、项目承担单位所依托的交通大学,该校拥有一批以两院院士为代表的杰出科学家和科技工作者，在粉末冶金及材料得研发方面处于国际先进水平，能为该项目产业化的顺利实施提供坚强的技术支撑。

劣势：

1、目前没有大批量投入生产，产品稳定性有待证实；

2、磷酸铁锂成品率低、批次间稳定性差是制约成本下降的关键因素。

机会： 1、2009年3月20日公布的《汽车产业振兴规划》指出，到2011年形成10亿安时车用高性能电池的生产能力，形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。《规划》针对性地提出推广使用节能和新能源汽车的5项政策措施，1是启动国家新能源节能和示范型汽车工程。○2是县级以上人民政府制定规划，优先在城市公交、出租、公务、环卫、机场○等领域推广使用新能源汽车。3是建立电动汽车快速充电网络，加速停车场等公共场所公用充电设施的建○设。

4是在政府采购中对自主创新的新能源汽车实施政府优先采购。○5是增加110亿元专项资金，重点支持新能源汽车和零配件发展。这将进一步○推动汽车动力电池行业的发展；

2、磷酸铁锂产业利润率非常之高，正极材料的毛利在70%以上，而电芯的毛利也有50%以上。而且由于未来强大市场的支撑，行业将在很长一段时间内（初步推测是5年）维持较高的利润率。

威胁：

1、磷酸铁锂产业还处于初级阶段，最大的风险在于技术，而技术的瓶颈不是局限在某一点，而是涉及到整个产业链。因此，短期内磷酸铁锂很难有大的作为，特别是在混合动力或纯电动汽车应用方面；

2、磷酸铁锂第二个制约的瓶颈是成本问题。虽然磷酸铁锂电池有部分已渗透到电动工具、电动玩具、矿灯、UPS电源、电动自行车或其他代步车等市场，但是在推广过程中难度依然很大，要打开局面还需要等待很长时间。不过磷酸铁锂电池行业仍然被业界人士普遍看好。

篇2：汽车动力电池用磷酸铁锂项目SWOT分析

在新能源汽车火爆的今天，作为动力汽车锂电池四大正极材料之一的磷酸铁锂，成了炙手可热的概念。

今年年初以来，有关磷酸铁锂电池技术专利争夺战升级的报道不断见诸报端。来自欧美的几大跨国公司称其拥有磷酸铁锂电池核心技术专利，大打专利之战。不仅如此，近期更有媒体报道，来自加拿大的Phostech公司与中国的电池生产企业谈判，并提出“入门费”1000万美元、每生产1吨磷酸铁锂交2500美元的苛刻要求。

专利之战似乎又给这项技术增加了更为神秘的光环。然而，似乎社会对磷酸铁锂过早地寄予了厚望，有关专家指出，磷酸铁锂动力电池不是电动汽车动力的有效解决方案。

“不要把磷酸铁锂在电动汽车动力电池中的作用夸大了。”国家科技部973计划电动汽车储能项目首席科学家、上海交通大学马紫峰教授说，“学术界的观点认为，磷酸铁锂不可能是未来新能源汽车主要的动力电池。目前锂离子电池正极材料主要有四种，磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及三元材料。从单电池电压来看，磷酸铁锂比钴酸锂等材料低很多，磷酸铁锂电池的能量密度偏低，电池系统体积很大，大规模运用未必合适，还需要做更多技术论证。我们很多企业一窝蜂争上磷酸铁锂项目，容易被外国企业钻空子。”

切忌盲目上马

近几年，新能源汽车市场正在蓬勃地发展起来。数据显示，到2012年，中国将形成50万辆新能源汽车产能，以单车使用2万元电池（综合考虑混合动力和纯电动汽车）的平均水平测算，国内汽车动力电池市场规模可达到100亿元，相当于目前锂电池市场规模增长1倍。到2020年，新能源汽车带动的全球车用动力电池市场需求将超过2000亿元。不可否认的是，中国车用动力电池产业将迎来快速发展的黄金时机。

相对的，在炙手可热的新能源汽车市场背后，相应的电池技术也被日益提上日程。目前，我国新能源汽车研发布局呈现出纯电动车、燃料电池车和混合动力车并驾齐驱的局面。纯电动汽车目前市场上主要使用的电池有镍氢电池、铅酸电池以及锂电池。应该说各种技术都还不纯熟，存在一些缺陷，很多实验室和企业也还在对此不断改进。

目前从整体上来看，锂电池还存在一个安全性的问题。不管是锰酸锂还是磷酸亚铁锂，从循环寿命、可靠性、安全性、充放电性能来讲还存在各种缺陷。“国内最近一两年上电池项目的企业非常多，可真正突破的没有。锂电池里的五部分：正极材料、负极材料、电解液、隔膜、外包装，每一项都是很重要的，都是有核心技术的。研究其中一样已经了不得了。”常熟市合众环保能源技术研究所所长沙永康说。

由此，对磷酸铁锂的狂热部分地反映了现在大多数中国企业的心态。在一项技术尚未成熟的前提下，不把更多的精力和金钱花在技术研究上，而是选择迅速上马，这实在是浪费资源。

此外，目前国内锂电池的品质与国外还有很大的差距，主要是生产方式不同决定的。浙江工业大学化学工程与材料学院教授王连邦说：“中国企业机械化、自动化跟国外差别很大，很多都是手工的。一个电池还看不出来，上百个电池串联在一块，差别就非常明显。品质上的差距主要是电池的一致性。从原材料到产品，里面有非常多的工序。一批不同品质的产品都不一样。100个电池，有2个可能不是很好的。这是生产方式的问题，不是一两年能弥补的。”

沙永康也认为，不能保证一致性是很大的问题。“这种方式做手机电池是可以的，因为手机电池容量小。一个电动汽车开150公里，储电量要15千瓦时、20千瓦时的电池组，手机电池可能就1瓦时，相当于1.5万倍。我们大部分企业采用的是机械加手工的方式，一致性程度不高。现在的成品率还非常低。”

未来技术路径

如果锂电池不能担当起未来新能源汽车的发展重任，那么谁能唱主角呢？

虽然国内还有很多企业大力推广铅酸电池，但是由于污染高这个特点，使得这个产品并不被看好，发展时也多有无奈的感觉。“铅金属的提炼、制造电池、回收电池的过程中都有污染，只有汽车在路上跑的时候没有污染。因此不能说这是清洁能源。铅酸电池不是一个值得大力推广的技术。目前铅酸电池在中国已经有45%的产量，欧美国家会使用，但是不制造、不回收，污染在中国。”沙永康说。

相反，燃料电池是目前很多专家认准的方向，也有很多国际巨头不断在这个领域发力。燃料电池是一种将氢气和空气中的氧通过电化学过程结合成水并产生电能的发电装置。燃料电池工作不需燃烧，无转动部件，具有能量转换效率高（实际使用效率为普通内燃机的2~3倍）、无噪声、运行寿命长、可靠性高、维护性好等优点；它的唯一产物是水，真正符合清洁、可再生要求。从1994年第一辆燃料电池汽车问世到现在短短十几年的时间，技术的发展非常迅速。

实际行动显示，目前世界各个国家对燃料电池的发展、燃料电池汽车技术的发展给予了非常高的关注。丰田已经宣布，第一辆燃料电池汽车将在2015年面市。去年9月，丰田、本田、现代、福特、通用、戴姆勒、起亚等知名汽车公司共同发表声明，呼吁各国政府在2015年前建立更多的氢燃料基础设施。如果这一目标能够实现，从2015年起，全球范围内将会有几十万辆氢动力汽车逐渐实现商业化生产。虽然现在燃料汽车的成本还非常高，但这是真正符合清洁标准的技术，业内人士认为，随着生产规模不断扩大，成本的降低只是一个时间问题。

与此同时，氢气的安全问题也成了大家担心的重点，对此，马紫峰回答说，全世界对氢气安全问题的技术研究力度很大，氢气作为石油化工、冶金和制药等行业的重要原料，对其储运安排已经有了很好的解决方案。我们973项目团队正在参与制定车载储氢的国家标准和国际标准，目前实验室做的氢气钢瓶已经达到70兆帕，而商业用时大概只需35兆帕，安全系数大大提高了。另外，氢气的来源是多元化的。目前在上海，峰谷电的差异很大，夏天供电比较紧张，而春秋的电力供应富裕，利用峰谷电可以电解成氢气。而对于上海宝钢、上海石化等大企业来说，氢气已经是大规模的副产品了，所以说未来前景很广阔。

就大方向来看，新能源汽车的推陈出新势必促使电池技术的拓宽。马紫峰认为，未来将燃料电池和蓄电池，或者燃料电池和电容器加以组合，结合二者的优势，是很好的方向。“我们知道，对于设计好额定功率的燃料电池，受氢氧电化学反应的制约其输出功率是稳定的，如装载60千瓦燃料电池的汽车，在减速或停车时燃料电池始终在工作，这时多出来的就给蓄电装置充电，当汽车加速或爬坡时，燃料电池的功率不可能从60千瓦变成70千瓦，这个就用蓄电装置来补充，这种组合有利于动力性能的改善。总之，要多选择一些方向，向更前沿的地方看。比如我们现在和美国密歇根大学合作研究锂-空气电池等最新技术，这个相对比较遥远，要15年之后才会有大的发展。”

沙永康也认为，新能源汽车的技术是非常多样的，不应该把全部目光都聚焦在电池本身。新能源的概念一定要宽，有了宽的概念才有新的思路。也许不久的将来就能找到一种新的液体燃料，能够代替甲醇和乙醇。再比如将无线供电技术用在汽车上。虽然现在远距离应用还有一定问题，但是麻省理工学院在2007年时便可以通过这种技术点亮2米之外的60瓦灯泡，这给了人们无限的遐想。未来，将无线供电技术与汽车结合未尝不是一个可行的办法，省却了插电等繁琐的步骤。

新能源汽车无疑是未来的发展方向，可能50年后便是传统内燃机车淡出历史舞台之时。不过正如沙永康所说的：“新能源汽车发展要扩宽思路，不能盯着一个不成熟的技术盲目上马生产。不能不看市场搞项目，单纯为了科研经费、为了国家补贴而行动。”日本丰田、本田等厂商十几年如一日潜心研究一项技术，一旦成熟，大力推向市场，其他企业只能在后面远远追赶。相较之下，中国企业想要在新能源汽车领域弯道超车，尚需静下心来。

篇3：汽车动力电池用磷酸铁锂项目SWOT分析

但是,磷酸铁锂材料在动力电池的实际使用中,由于其阻抗较高,直接影响到磷酸铁锂动力电池的推广应用。为了解决电池高阻抗的问题以及进一步提高磷酸铁锂电池的性能, 通过采用导电性能优异的纳米碳管来替代部分导电碳制备磷酸铁锂动力电池,并从不同环境温度下电池的容量、电压平台及放电曲线,分析并考察了温度对纳米磷酸铁锂动力电池的影响。

1实验部分

1.1部分仪器与对象

高低温试验箱(SGDW-100型),上海一实仪器设备厂;动力电池测试系统(CDS5V-100A-CD型),深圳瑞能有限公司; 磷酸铁锂动力电池(单体3.2V/10Ah)。

1.2实验标准

实验参照采用的标准:QC/T 743—2006《电动汽车用锂离子蓄电池》、《含碱性或其他非酸性电解质的电池和电池组- 便携式锂电池和电池组》和《锂电池性能检测设备大全》。

1.3实验步骤

(1)分别设置高低温箱内部环境温度为-40、-20、-10、 0、25、40、55和60℃,相对湿度为40%。

(2)制定充放电方法:充电方法为在(20±5)℃的条件下, 将电池以0.2C(2A)恒流充电至3.65V,改为恒压充电直至电流降到200mA,停止充电。放电方法为在设置的不同环境温度中静置1h,再以1C恒流放电直到电压下降到截止电压2V为止,计算放出的容量。

(3)制定实验方案:本实验以25℃ 为温度测试的基准点, 先进行低温性能测试,从25℃开始至-40℃,分别以0、-10、 -20和-40℃作为考察点,温度的变化速率为1℃/min,在每个温度测试点下,将测试用电池分别搁置24h后再进行该温度点下的温度性能测试;然后进行电池的高温性能测试,为了消除低温测试所产生的影响,先将高低温试验箱的温度恢复到25℃,并用此温度测得的数据作为高温测试的基准点,随后进行电池高温性能测试,从25℃ 开始至60℃,分别考察不同锂离子电池1C放电容量。

(4)当高低温箱稳定到所设置的温度条件时,将静置1d后标准电压为3.2V的单体锂离子电池放入实验箱中保温1h,使其达到热平衡。

(5)当电池放电至截止电压2.0V时,停止放电,分析并处理相关数据。

2结果与讨论

温度对纳米磷酸铁锂电池放电容量的统计结果见表1。 分别取3只样品各考察点的考察数据平均值作图,见图1所示。图2为纳米磷酸铁锂电池在不同温度下的放电曲线,图3和图4为纳米磷酸铁锂电池和磷酸铁锂电池分别在-20℃和-40℃下的放电曲线对比图。

从图1和图2可看出,纳米磷酸铁锂电池在低温阶段, 随着环境温度的下降,其放电容量逐渐减少,因为在低温条件下,电池电解液的浓度变大,其锂离子从负极材料中脱嵌下来的速度变慢,另外由于电池的内阻变大,导致放电容量曲线的下降,提前达到了锂离子动力电池的放电截止电压, 所以其放电容量下降,放电效率减少［３－４］。在0℃ 以上,放电容量基本都能保持正常容量的93% 以上,而在0℃ 及以下,锂离子动力电池的放电容量下降速度随着温度的下降而加快。

对于纳米磷酸铁锂电池:-10℃时容量为常温下的88%, -20℃时容量为常温下的75.3%,而-40℃ 时容量仅为常温下的47.1% 左右的容量;在25~ -10℃,容量衰减率为-9.5%左右;在-10~-20℃,容量衰减率为-12.8%左右, 但是从-20℃ 降至-40℃ 其容量衰减率急剧增加,达到-28.2%左右。因此,可以认为-20℃ 为磷酸铁锂电池的一个低温节点［４－５］。

在温度略高于常温(25℃)时,由于锂离子电池内部的材料活性增强,锂离子扩散速度变大,其放电容量增加。而在高温阶段,电池的容量变化不是很明显,容量变化最大值相对于基准也仅仅增加3% 左右。过了55℃ 后其容量曲线基本不变,60℃时容量与基准点持平,但是在温度较高的条件下,锂电池的电极材料物理特性将会发生不可逆的衰减,电极材料反应强度减弱,所以其放电容量下降,放电效率降低。从此点可看出,应尽量避免电池在50℃以上环境中长期使用。锂离子电池的理想工作温度应该在18~50℃之间,以保证放电效率在80%以上,满足整车的动力性要求。从一些参考文献和技术手册可知,为保证电池本身的使用寿命,工作温度应该控制在20~50℃之间［６］。

从图3和图4可得出,-20℃时,2种不同锂电池的放电容量为额定容量的75.01%、64.01%,纳米磷酸铁锂电池性能好于磷酸铁锂电池;在-40℃时纳米磷酸铁锂电池的放电性能的优异性更为明显,放电容量为额定容量的47.1%,而磷酸铁锂电池仅为37.5%。因此,采用导电性能优异的纳米碳管替代部分导电碳用以制作磷酸铁锂正极片,磷酸铁锂电池的充放电性能得到了极大的改善。

3结论

本研究考察了纳米磷酸铁锂电池与普通导电碳材料磷酸铁锂电池的温度性能研究,通过实验结果得出,环境温度对磷酸铁锂电池容量的影响很大,低温时容量迅速衰减,高温时容量迅速增大,但其变化速度小于低温时,此外,采用导电性能优异的纳米碳管替代部分导电碳用以制作磷酸铁锂正极片, 磷酸铁锂电池的充放电性能得到极大改善,-40℃ 下纳米磷酸铁锂电池的放电容量为25℃时容量的47.1%,而普通磷酸铁锂电池的放电容量仅为25℃ 时容量的37.5%。电池的优异电化学性能主要归功于整个电池电导性能的改进,为保证电池本身的使用寿命,工作温度应该控制在20~50℃之间,明确了磷酸铁锂电池的温度特性,对于设计电池热管理系统具有重要意义。

摘要：采用导电性能优异的纳米碳管替代部分导电碳用以制作磷酸铁锂正极片,磷酸铁锂电池的充放电性能得到极大改善。分别测试纳米磷酸铁锂电池在不同环境温度下的性能,-40℃下纳米磷酸铁锂电池的放电容量为25℃时容量的47.1%,而普通磷酸铁锂电池的放电容量仅为25℃时容量的37.5%;电池的优异电化学性能主要归功于整个电池电导性能的改进,为保证电池本身的使用寿命,工作温度应该控制在20~50℃之间。

关键词：磷酸铁锂,动力电池,温度,性能

参考文献

[1]陈柳钦.新能源汽车产业发展的政策支持[J].南通大学学报,2010,26(4):124-133.

[2]吕帅帅,汪兴兴,倪红军,等.电动汽车能量管理系统的功能及研究进展[J].电源技术,2014,38(2):386-389.

[3]Dixon Robert K,Wang Xi,Wang Michael Q,et al.Development and demonstration of fuel cell vehicles and supporting infrastructure in China[J].Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change,2011,16(7):775-789.

[4]赵鸿飞,邓爽,汝坤林,等.高低温对磷酸铁锂动力锂离子电池性能的影响[J].电池,2012,42(2):88-90.

[5]Li Maode,Wang Feng.Thermal performance analysis of the lithium-ion batteries[C].Wuhan:The 11th International Conference on Parallel and Distributed Computing,Applications and Technologies,2010.