海绵铁价格2022海绵铁价格多少钱一吨( 六 )


草酸亚铁路线目前成本最高,不过存在改善空间:1)草酸是相对比较小众的化工原材 料,主要应用于制药、稀土等传统行业,且今年以来价格出现较大幅度上涨,影响了草 酸亚铁路线的成本 。2)不过从趋势上看,乙二醇减产转为草酸的路线开始被企业尝试,典型企业包括华鲁恒升等,丹化科技子公司也有相应的扩产计划 。从产能规划上看,未 来草酸供给未来将形成明显增量,有望带动草酸亚铁路线的成本改善 。
总结来看,不同磷酸铁锂技术路线的理论成本曲线相对平缓,磷化工价格高企阶段磷酸 铁路线成本较高,磷化工处于低位则磷酸铁因铁源副产物利用具备一定的成本优势 。液 相法因使用硝酸,常规路线的成本会高于磷酸铁,但如能实现锂源品味上的差异,则会 形成成本优势 。草酸路线更多体现在草酸价格方面,目前成本会相对较高 。
磷酸锰铁锂:下一代发力方向,静待性能的平衡点
磷酸锰铁锂是磷酸铁锂重要的技术进步方向,核心原因在于能量密度在正极方面主要由 克容量、压实密度、电压平台三个因素决定,而磷酸铁锂的克容量、压实密度方面的技 术进步已经挖掘的比较充分,电压平台提升成为最有潜力进一步提高磷酸铁锂能量密度 的路径 。磷酸锰铁锂即在制备磷酸铁锂的过程中加入锰元素,凭借着锰元素高充电电压 的特性,磷酸锰铁锂正极材料的充电电压由磷酸铁锂的 3.4V 提升至 4.1V,在具有相同 的理论比容量以及压实密度的情况下,使得电池能量密度提升 10%以上的幅度,进而使 得磷酸铁锂的续航里程上限进一步突破,且惰性材料单耗摊薄也将降低电池成本 。
不过磷酸锰铁锂也存在性能缺陷和产业化瓶颈:1)导电性能较差:锰接近绝缘体的特 性导致磷酸锰铁锂的导电性能较差,磷酸锰锂电导率为 10^(-14)S/cm,与磷酸铁锂相比 存在数量级差异;2)压实密度较低:为了提升锰铁锂导电性,需要将材料粒径做到相对 较小,从而导致成品的压实密度相对较低,如果磷酸锰铁锂的压实密度低于磷酸铁锂,则将弱化电压平台提升带来的收益;3)循环性能较差:一方面由于锰元素的存在,锂离 子脱嵌与移动难度上升,从而导致较差的导电性能,另一方面由于常规电解液体系与锰 发生副反应,表面形成钝化层,两方面因素共同造成锰铁锂的循环性能降低 。
针对目前存在的产业化瓶颈,理论上可以通过小粒径、碳包覆以及添加碳纳米管来改善 导电性能,通过烧结工艺优化提升压实密度,以及通过补锂技术提升循环性能 。不过本 质上是要做到性能指标的平衡以及成本的可控性,例如液相法更利于做出小粒径材料,但需要通过烧结二次结晶以提升压实密度;碳纳米管的添加、补锂技术的应用会改善导 电性能、循环次数,但也要考虑工艺、材料应用所带来成本增加 。
从产业化进度上来看,磷酸锰铁锂可以掺杂三元使用,因磷酸铁锰锂的电压平台与三元 接近,可以提升三元方案的安全性,国内相关企业如比亚迪、德方纳米分别于 2016 年、 2018 年申请磷酸铁锰锂掺杂技术的相关专利 。
磷酸锰铁锂作为动力电池材料目前在两轮车上有所运用,如天能股份 18650 锰铁锂电 池应用在小牛 F0 系列电动车上,此外还有星恒电源 。宁德时代将 LxFP 作为下一代磷 酸铁锂方案进行研发推动,同时在 2021 年 11 月增资力泰锂能布局磷酸锰铁锂正极企 业;比亚迪早在 2013 年即申请过磷酸锰铁锂专利,已有多年研发布局 。
磷酸锰铁锂对于磷酸铁锂的工艺和设备改动不大,液相法在反应中增加锰源,固相法在 前驱体环节添加锰源进行制备 。而不同工艺路线都面临一定的瓶颈,例如液相法产品的 元素混合比较容易,且粒径小导电性相对较小,但压实密度提升上需要有更多突破 。固 相法研磨难度加大,粒径较大导致导电性存在瓶颈,但压实密度相对较高 。因而磷酸锰 铁锂的应用更多看企业在工艺上的突破,从目前相关企业的进展来看,德方纳米、当升 科技、鹏欣资源(力泰锂能)均有披露其磷酸锰铁锂的产业化规划,其中德方纳米计划 扩展 10 万吨新型磷酸盐系正极材料,产业化推动强度领先 。(报告

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