磷酸铁锂技术与市场调研报告（2011简版）

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报告》

磷酸铁锂技术与市场调研报告

Technoic and Market Research Report of LFP

报 告 摘 要

磷酸铁锂（分子式LiFePO4，简称LFP），是锂离子电池的一种正极材料，其特点是原料价格低廉丰富，工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长、稳定性高，自90年代被发现后，成为了引发了锂电池革命的新材料，是当前电池发展领域的前沿。

磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池，由于磷酸铁锂电池的众多优点，被广泛使用于各个领域。

目前，国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起，其势头超过了其他任何国家。

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磷酸铁锂技术与市场调研报告 Technoic and Market Research Report of LFP

目 录

第一章、磷酸铁锂概况 ......................................................................................................... 5

1.1 磷酸铁锂的基本概况 ..................................................... 5 1.2 磷酸铁锂性能特点 ....................................................... 6 第二章、磷酸铁锂的生产工艺与技术路线选择 ...................................................................... 8

2.1 磷酸铁锂的结构和性能 ................................................... 8 2.2 磷酸铁锂的制备方法及研究 ............................................... 9

2.2.1 固相法 ............................................................ 9 2.2.1.1 高温固相反应法 ................................................ 9 2.2.1.2 碳热还原法 .................................................... 9 2.2.1.3 微波合成法 ................................................... 10 2.2.1.4 脉冲激光沉积法 ............................................... 10 2.2.2 液相法 ........................................................... 10 2.2.2.1 溶胶〃凝胶法 ................................................. 11 2.2.2.2 水热合成法 ................................................... 11 2.2.2.3 沉淀法 ....................................................... 11 2.2.2.4 溶剂热合成法 ................................................. 11 2.2.2.5 乳液干燥法 ................................................... 12 2.2.2.6 雾化分解法 ................................................... 12 2.2.3 其他合成方法 ..................................................... 12 2.3 磷酸铁锂生产技术工艺经济比较 .......................................... 12 2.4 磷酸铁锂的改性及研究 .................................................. 13 2.5 磷酸铁锂生产工艺研究方向与选择 ........................................ 13 第三章、磷酸铁锂的生产现状与预测 .................................................................................. 14

3.1 国际磷酸铁锂发展及生产现状 ............................................ 14 3.2 我国磷酸铁锂发展及生产现状 ............................................ 18

3.1.1 我国磷酸铁锂生产发展历程 ......................................... 18

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 3.1.2 我国磷酸铁锂生产现状 ............................................. 20 3.1.3 我国磷酸铁锂主要生产企业产能统计 ................................. 20 3.1.4 我国磷酸铁锂生产发展分析与预测 ................................... 22 3.3 世界磷酸铁锂主要生产企业概况 ........................................... 23 第四章、磷酸铁锂的消费分析与预测 .................................................................................. 27

4.1 世界磷酸铁锂消费分析与预测 ............................................ 27

4.1.1 世界磷酸铁锂消费分析 ............................................. 27 4.1.2 世界磷酸铁锂需求预测 ............................................. 29 4.2 我国磷酸铁锂消费分析与预测 ............................................ 30

4.2.1 我国磷酸铁锂消费分析 ............................................. 30 4.2.2 我国磷酸铁锂需求预测 ............................................. 33

第五章、磷酸铁锂竞争分析与预测 ...................................................................................... 33

5.1 钴酸锂竞争分析 ........................................................ 34 5.2 镍酸锂竞争分析 ........................................................ 35 5.3 锰酸锂竞争分析 ........................................................ 35 5.4 钴镍锰酸锂竞争分析 .................................................... 35 5.5 磷酸铁锂竞争分析 ...................................................... 35 第六章、磷酸铁锂市场价格及市场分析 ............................................................................... 38

6.1 磷酸铁锂市场价格 ...................................................... 38 6.2 磷酸铁锂市场分析与预测 ................................................ 39 第七章、磷酸铁锂的原料与上下游产业链分析 .................................................................... 40

7.1 磷酸铁锂原料供应与市场概况 ............................................ 40 7.2 磷酸铁锂上下游产业链分析 .............................................. 42 第八章、磷酸铁锂拟建与在建设项目分析预测 .................................................................... 43

8.1 磷酸铁锂项目投资概况 .................................................. 43 8.2 磷酸铁锂拟建和在建项目统计 ............................................ 44 8.3 磷酸铁锂投资动态与投资趋势分析预测 .................................... 44 第九章、磷酸铁锂行业发展趋势分析预测与建议 ................................................................. 45

9.1 我国磷酸铁锂行业总结与发展趋势分析 .................................... 45 9.2 磷酸铁锂企业发展策略与建议 ............................................ 46 第十章、附件 ..................................................................................................................... 47

10.1 国内外磷酸铁锂厂商材料性能数据 ....................................... 47 参考文献目录 ............................................... 错误！未定义书签。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 版权申明 ................................................... 错误！未定义书签。

表格和图（45个）

图1.1 磷酸铁锂结构式 ................................................... 5 表1.1 磷酸铁锂性能优缺点比较表 ......................................... 8 图2.1 磷酸铁锂的空间结构图 ............................................. 9 图2.2 磷酸铁锂的循环载荷伏安图 ......................................... 9 表2.1 国内外磷酸铁锂企业技术路线表 .................................... 12 表2.2 以年产300吨为例磷酸铁锂技术路线比较 ............................ 12 表3.1 2011年国际磷酸铁锂主要生产企业及产能统计表 ...................... 17 表3.2 2007～2010年国际磷酸铁锂主要生产企业产能增长表 .................. 17 图3.1 2007～2010年国际磷酸铁锂产能增长图 .............................. 17 表3.3 2007～2010年我国磷酸铁锂产能产量情况表 .......................... 20 图3.2 2007～2010年我国磷酸铁锂产能产量走势图 .......................... 20 表3.4 2011年我国磷酸铁锂主要生产厂家与生产能力情况表 .................. 21 表3.5 2011～2015年我国磷酸铁锂产能产量预测表 .......................... 23 图3.3 2011～2015年我国磷酸铁锂产能产量预测图 .......................... 23 表4.1 2002～2008年世界锂离子电池市场占有率变化情况表 .................. 27 表4.2 2007～2010年世界磷酸铁锂消费情况表 .............................. 29 图4.1 2007～2010年世界磷酸铁锂产能产量走势图 .......................... 29 图4.2 锂离子电池在各个应用领域的应用增长预测 .......................... 30 表4.3 我国磷酸铁锂应用领域消耗分析表 .................................. 31 表4.4 2007～2010年我国磷酸铁锂产、供、需平衡表 ........................ 33 图4.3 2007～2010年我国磷酸铁锂产、供、需走势图 ........................ 33 表4.5 2011～2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测表 ........................ 33 图4.4 2011～2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测走势图 .................... 33 表5.1 不同锂离子正极材料性能比较表 .................................... 36 表5.2 不同正极材料锂离子电池性能比较表 ................................ 36 图5.1 2007～2011年各类正极材料市场占有变化情况图 ...................... 37 表6.1 我国市场磷酸铁锂价格表 .......................................... 38 表6.2 2007～2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格表 ..................... 39 图6.1 2007～2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格走势图 ................. 39 图7.1 2008年全球碳酸锂产量 ............................................ 41 图7.2 全球锂储量示意图 ................................................ 41 图7.3 磷酸铁锂上下游产业链图 .......................................... 42

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 表8.1 磷酸铁锂拟建和在建项目表 ........................................ 44 表10.1 A123磷酸铁锂材料性能状况表 ..................................... 47 表10.2 Valence磷酸铁锂材料性能状况表 .................................. 47 表10.3 Phostech磷酸铁锂材料性能状况 ................................... 48 表10.4 立凯电能磷酸铁锂材料性能状况 ................................... 48 表10.5 SLT磷酸铁锂材料性能状况 ........................................ 49 表10.6 北大先行磷酸铁锂材料性能状况 ................................... 49 表10.7 BYD磷酸铁锂材料性能指标 ........................................ 50 表10.8 烟台卓能磷酸铁锂材料性能状况 ................................... 50 表10.9 BTR磷酸铁锂材料性能状况 ........................................ 51 表10.10 新乡华鑫磷酸铁锂材料性能状况 .................................. 51 表10.11 磷酸铁锂市场主流材料性能对比分析 .............................. 52 表10.12 北大先行五种定型产品的主要指标表 .............................. 52

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第一章、磷酸铁锂概况

1.1 磷酸铁锂的基本概况

磷酸铁锂英文名：LITHIUM IRON PHOSPHATE CARBON COATED；简称LFP；

分子式：LiFePO4； 分子量：157.76； CAS：15365-14-7；

图1.1 磷酸铁锂结构式

磷酸铁锂（分子式LiFePO4，简称LFP），是锂离子电池的一种正极材料，其特点是原料价格低廉丰富，工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长、稳定性高，自90年代被发现后，成为了引发了锂电池革命的新材料，是当前电池发展领域的前沿。

磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池，由于磷酸铁锂电池的众多优点，被广泛使用于各个领域。

目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产磷酸铁锂，国外加拿大Phostech Lithium公司、美国Valence（威能）公司和A123（高博），国内天津斯特兰，北大先行等。世界各国正竞相实现产业化生产。

目前，国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起，其势头超过了其他任何国家。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 1.2 磷酸铁锂性能特点

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂电池正极材料其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。

磷酸铁锂优势性能主要有：

1、比容量大，高效率输出，高能量密度。磷酸铁锂标准放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140 mAh/g（0.2C，25℃）；

2、结构稳定、安全性能好。磷酸铁锂是目前最安全的锂离子电池正极材料；不含任何对人体有害的重金属元素；即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好。

3、循环寿命长。经500次循环，其放电容量仍大于95%；实验室制备的磷酸铁锂单体电池在进行IC的循环测试时，循环寿命高达2000次。在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上； (原因：磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是电子离子传到率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。解决方法：在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。)

4、资源丰富、成本低廉。磷酸铁锂原材料来源广泛、价格便宜。 5、充电性能好。磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池充满。可快速充电，自放电少，无记忆效应。可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C。过放电到零伏也无损坏，零电压存放7天后电池无泄漏，性能良好，容量为100%；存放30天后，无泄漏、性能良好，容量为98%；存放30天后的电池再做3次充放电循环，容量又恢复到100%。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 6、工作温度范围宽广（-20℃～＋75℃）。高温时性能良好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池内部结构安全、完好。

磷酸铁锂性能缺点主要有：

1、导电性能差。目前在实际生产过程中通过在前驱体添加有机碳源和高价金属离子联合掺杂的办法来改善材料的导电性（A123、烟台卓能正采用这种方法），研究表明，磷酸铁锂的电导率提高了7个数量级，使磷酸铁锂具备了和钴酸锂相近的电导特性。

2、锂离子扩散速度慢。目前采取的解决方案主要有纳米化LiFePO4晶粒，从而减少锂离子在晶粒中的扩散距离，再者就是掺杂改善锂离子的扩散通道，后一种方法看起来效果并不明显。纳米化已经有较多的研究，但是难以应用到实际的工业生产中，目前只有A123宣称掌握了LiFePO4的纳米化产业技术。

3、 振实密度低，影响电容量。一般只能达到0.8～1.3，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的最大缺点。但这一缺点在动力电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。

4、磷酸铁锂电池的低温性能是令人担心的。尽管人们通过各种方法（例如锂位、铁位、甚至磷酸位的掺杂改善离子和电子导电性能，通过改善一次或二次颗粒的粒径及形貌控制有效反应面积、通过加入额外的导电剂增加电子导电性等）改善磷酸铁锂的低温性能，但是磷酸铁锂材料的固有特点，决定其低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下，对于单只电芯（注意是单只而非电池组，对于电池组而言，实测的低温性能可能会略高，这与散热条件有关）而言，其0℃时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求的。当前一些厂家通过改进电解液体系、改进正极配方、改进材料性能和改善电芯结构设计等使磷酸铁锂的低温性能有所提升，但还未真正满足需求。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 表1.1 磷酸铁锂性能优缺点比较表

序号 1 2 3 4 5 6 高能量密度 结构稳定、安全性能好 循环寿命长 资源丰富、成本低廉 充电性能好 工作温度范围宽广 优点 导电性能差 锂离子扩散速度 振实密度低，影响电容量 低温性能差 缺点

第二章、磷酸铁锂的生产工艺与技术路线选择

锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池，具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量)、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点。锂离子电池性能的改善，很大程度上决定于电极材料性能的改善，尤其是正极材料。目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2以及LiMn2O4等，但由于钴有毒且资源有限，镍酸锂制备困难，锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素，制约了它们的应用和发展。因此，开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。

1997年，Padhi等报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)能够可逆地嵌脱锂，且具有比容量高、循环性能好、电化学性能稳定、价格低廉等特点，是首选的新一代绿色正极材料，特别是作为动力锂离子电池材料。磷酸铁锂的发现引起了国内外电化学界不少研究人员的关注，近几年，随着锂电池的越来越广的应用，对LiFePO4的研究越来越多。

2.1 磷酸铁锂的结构和性能

磷酸铁锂(LiFePO4)具有橄榄石结构，为稍微扭曲的六方密堆积，其空间群

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 是Pmnb型，晶型结构如图2.1所示。

图2.1 磷酸铁锂的空间结构图

LiFePO4由FeO6八面体和PO4四面体构成空间骨架，P占据四面体位置，而Fe和Li则填充在八面体空隙中，其中Fe占据共角的八面体位置，Li则占据共边的八面体位置。晶格一个FeO6八面体与两个FeO6八面体和一个PO4四面体共边，而PO4四面体则与一个FeO6八面体和两个LiO6八面体共边。由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列，使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌，也因此具有了相对较高的理论密度(3.6g/cm3)。在此结构中，Fe2+/Fe3+相对金属锂的电压为3.4V，材料的理论比容量为170mA·h/g。在材料中形成较强的P-O-M共价键，极大地稳定了材料的晶体结构，从而导致材料具有很高的热稳定性。

Wang等对LiFePO4的电化学性能做了详细的分析，图2.2是LiFePO4的循环载荷伏安图，在C-V图中形成两个峰，在阳极扫描时Li+从LixFePO4结构中脱出，在3.52V形成氧化峰；当在4.0～3.0扫描时Li+嵌入到LixFePO4结构中，相C-V曲线中的氧化还原峰表明在L iFePO4电极上发生应的在3.32V形成还原峰；着可逆的锂离子嵌脱反应。

图2.2 磷酸铁锂的循环载荷伏安图

2.2 磷酸铁锂的制备方法及研究

LiFePO4正极材料的性能在一定程度上取决于材料的形态、颗粒的尺寸以及原子排列，因此制备方法尤为重要。目前主要有固相法和液相法，其中固相法包括高温固相反应法、碳热还原法、微波合成法和脉冲激光沉积法；液相法包括溶胶·凝胶法、水热合成法、沉淀法以及溶剂热合成法等。

2.2.1 固相法

2.2.1.1 高温固相反应法? 2.2.1.2 碳热还原法

碳热还原法也是固相法中的一种，是比较容易工业化的合成方法，以廉价的三价铁作为铁源，通过高温还原的方法制备覆碳的LiFePO4复合材料。多数研究

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 以磷酸二氢锂 (LiH2PO4)、三氧化二铁(Fe2O3)或四氧化三铁、蔗糖为原料，均匀混合后，在高温和氩气或氮气保护下焙烧，碳将三价铁还原为二价铁，也就是通过碳热还原法合成磷酸铁锂。

Mich等以FePO4·4H2O和LiOH·H2O为原料，聚丙烯为还原剂，在氮气氛下500～800℃处理10h，合成的覆碳材料在0.1C及0.5C倍率下首次放电比容量分别为160mA·h/g和146.5mA·h/g。

张宝等采用改进的碳热还原法，即以FeSO4·7H2O和NH4H2PO4为原料，采用液相沉淀法制备FePO4前驱体，然后将前驱体、Li2CO3及导电碳黑混合均560、600、700和800℃下煅烧12h，匀，在Ar气的保护下分别在500、合成LiFePO4。研究表明，560、600、700和800℃合成的样品均为LiFePO4/C，LiFePO4颗粒粒560℃样品在放电倍率为0.1C时的首次放电比径随合成温度的升高而逐渐增大。

h/g(0.1C)，h/g,容量为151mA·而当放电倍率达到1C时，放电比容量为129mA·且具有良好的循环性能。

碳热还原法优点：采用碳热还原法解决了原料价格昂贵的缺点，能够广泛的应用于工业生产。还解决了在原料混合加工过程中可能引发的氧化反应，使合成过程更为合理，同时改善了材料的导电性。

碳热还原法缺点：反应时间相对过长，温度难以控制，产物一致性要求的控制条件更为苛刻，难以适应工业化生产。 2.2.1.3 微波合成法? 2.2.1.4 脉冲激光沉积法

Iriyama等首先使用固相合成方法制备出LiFePO4，然后将材料压片后在A r中800℃煅烧24h，使用常规的脉冲激光沉积系统得到薄层的LiFePO4，具有良好的循环性能，循环100周后容量保持初始容量的90%。

Sauvage等通过研究不同厚度LiFePO4薄膜的电化学性能，他们发现离子电导率是限制薄膜电极的主要因素。该方法是一种制备薄膜电极的方法，但是需要特殊的设备。

2.2.2 液相法

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 2.2.2.1 溶胶〃凝胶法? 2.2.2.2 水热合成法

水热法是指在高温高压下，在水或者蒸汽等流体中进行的有关化学反应的总称。水热技术有两个特点：一是其相对低的温度，二是在封闭容器中进行，避免了组分挥发。

水热合成法属于湿法范畴，它是以可溶性亚铁盐、锂盐和磷酸为原料，在水热条件下直接合成 LiFePO4，由于氧气在水热体系中的溶解度很小，水热体系LiFePO4的合成提供了优良的惰性环境。

张俊玲以量LiOH·H2O、FeSO4·7H2O、H3PO4为原料，加入少量的表面活性剂(预计产物量的2wt%)，置于密封的釜体中升温至180℃保温4h，然后以预定降温速度进行冷却降温至100℃以下，过滤、洗涤，样品于120℃下真空干燥2h，将所得粉体与15%葡萄糖混合，放入管式炉，N2保护下600℃保温2h，得碳包裹的LiFePO4/C复合材料。结果表明，在30℃的环境温度下，材料0.2C、1C和5C首次充放电比容量分别为157、152和136mA·h/g，经过35次5C倍率充放电循环后，比容量无衰减。

水热合成法优点：水热法可以在液相中制备超微细颗粒，原料可以在分子级混合。具有物相均匀、粉体粒径小以及操作简便等优点，且具有易量产、产品批量稳定性好、原料价廉易得的优点。同时生产过程中不需要惰性气氛。

采用水热合成法可以得到晶形良好的 LiMPO4，但是为了加入导电碳，在水溶液中加入聚乙二醇，再借由热处理过程转变为碳。

水热合成法缺点：水热合成法制备的产物结构中常常存在着铁的错位，生成了亚稳态FePO4，影响了产物的化学及电化学性能。同时也存在粒径不均匀、物相不纯净、设备投资大(耐高温高压反应器的设计制造难度大，造价也高)或工艺较复杂的缺点。 2.2.2.3 沉淀法? 2.2.2.4 溶剂热合成法

溶剂热合成法与水热合成法相对应，是用有机溶剂或水和有机溶剂的混合物

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 代替水做介质，采用类似水热合成的原理。

甘晖等以溶剂热方法首次合成了橄榄石相的磷酸亚铁锂，并以水热法为参照。结果表明，使用溶剂热方法合成的磷酸亚铁锂是球形或多面体状、橄榄石相，随着反应时间的增加，颗粒逐渐长大；而使用水热方法合成磷酸亚铁锂时，颗粒由纤维状逐渐成长为菱形。周文彩认为，这两种方法产物的形状差异可能是由于溶剂热反应体系中较高的压力抑制了纤维态晶体的产生。 2.2.2.5 乳液干燥法? 2.2.2.6 雾化分解法

雾化分解法是一种获得小尺寸、规则形态的材料的有效方法，即将载气流通过超声喷雾的方法通入到高温(450～650℃)反应器中。将Li2CO3、FeC2O4和NH4H2PO4溶解在酸中，再加入一定量的蔗糖就可以得到前躯体，蔗糖作为碳源提供还原性气氛，空气作为载气流。此外，超声喷雾分解可以制备掺杂金属的LiFePO4/C复合材料。这种方法制备的粉体呈球形但是结晶程度低，所以在600～900℃弱还原性气氛中的后期退火是必须环节,然而,在煅烧过程中的规则球形会有所改变。

2.2.3 其他合成方法?

2.3 磷酸铁锂生产技术工艺经济比较

依据工艺路线的不同，生产磷酸铁锂正极材料的主要原材料有草酸亚铁、氧化铁红、磷酸铁、磷酸二氢锂和磷酸二氢铵等。

表2.1 国内外磷酸铁锂企业技术路线表 生产厂家 工艺路线 （铁源选择） 技术路线 原材料成本 （元/吨） 产品特性 生产设备投资 (万元） 综合评估 路线瓶颈 表2.2 以年产300吨为例磷酸铁锂技术路线比较 ? 12

www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 2.4 磷酸铁锂的改性及研究…

2.5 磷酸铁锂生产工艺研究方向与选择

LiFePO4生产工艺目前主要有高温固相反应法、碳热还原法、水热合成法、溶胶·凝胶法、液相共沉淀法、微波合成法等。这些工艺都有各自的优缺点，但目前通过改良工艺后，应用比较广泛的还是前3种，美国的A123和加拿大的 Phostech公司采用固相法，美国的Valence公司采用碳热还原法，LG化学利用连续水热合成法。

目前国内外已经能实现磷酸铁锂电池量产的合成方法主要是高温固相法，高温固相法又分传统的（以天津斯特兰、湖南瑞翔、北大先行等为代表，以草酸亚铁做为铁源）和改进的（以美国Valence、苏州恒正为代表，以三价铁物质做为铁源，该法也称碳热还原法）两种。对碳热还原法来讲，选取的铁源主要有两种，一种是Valence的氧化铁红路线，还有一种是清华大学（已成立北京锂先锋科技）以及武汉大学（已转让浙江振华新能源）的技术，选用磷酸铁做为铁源，该法制程工艺较为简单，其最大优点是避开了其它合成方法中使用磷酸二氢铵为原料，产生大量氨气污染环境的问题，但对磷酸铁原料要求较高。目前清华大学的一个研究小组通过控制沉淀条件合成了一种粒度可控，碳掺杂的磷酸铁前驱体，但该法合成难度较高，在工业放大过程中面临一些问题。

目前有些厂家选用磷酸二氢锂做为生产磷酸铁锂的原材料，同样可以避免反应过程的污染问题，这个在氧化铁红路线上有所体现；这条路线和磷酸铁加碳酸锂的路线均不产生污染。

在材料制备过程中，导电碳包覆是LiFePO4制备过程中的一项关键技术。A123通过在箔体表面预先涂敷一层高品质导电碳层，有效的降低了电池的内阻，提升了磷酸铁锂电池的大倍率放电能力。

LiFePO4正极材料具有循环性能好、比容量高、安全性能好以及原料来源广、价格低廉的特点，是下一代动力锂离子电池的首选材料。随着锂离子电池越来越广泛的应用，LiFePO4正极材料日益受到人们的关注国内外关于其结构性能以及制备改性的研究已经取得了巨大的发展，但对其制备改性的研究仍将是以后研究

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 的重点。

LiFePO4材料的合成难度很大，目前所应用的主要是固相法生产，生产周期长、能耗高，污染严重，产品批次稳定性差。而且专利技术掌握在外国手中；面临知识产权的问题。为了实现LiFePO4材料生产的高效、节能，且稳定大规模的 生产。国内必须研发出一种全新的技术工艺路线来实现磷酸铁锂材料的产业化。

近几年来我国开展锂离子电池正极材料研究开发的单位主要有：天津电子18所、北京有色金属研究总院、四川省有色冶金研究院、中科院化学所及物理所、中国兵器工业第二一三研究所、中南大学、厦门大学、中科院盐湖所、北京科技大学、清华大学、武汉大学、浙江大学、江西理工大学、东北师范大学等等单位。

国内用溶胶-凝胶法制备出前躯体，然后采取微波烧结的工艺路线，是我国现有的动力电池技术的一次大突破，技术达到国内先进水平，国际上亦未见报道。具有自主的知识产权。可以有效地提高产品的各项性能指标，保证产品的质量稳定，环保节能，大幅度地降低了生产成本。与目前国内外采用的工艺（固相法）相比，可节能40%以上，生产周期缩短50%以上。成本降低70%以上。

第三章、磷酸铁锂的生产现状与预测

3.1 国际磷酸铁锂发展及生产现状

磷酸铁锂因其原料来源丰富、价廉、无毒、理论容量高、热稳定性好以及循环性能好等优点近几年备受关注，是下一代锂离子电池的首选材料。

M为CoFe两者之组自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，

合：LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后，1997年美国德克萨斯州立大学John.B.Goodenough等研究群，也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4)，使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。

与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 LiCoO2相比，LiMPO4的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。

采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池，由于磷酸铁锂电池的众多优点，被广泛使用于各个领域。

Phostech Lithium公司2001年在加拿大魁北克省St.Bruno成立，是全球排d-Chemie)的全资子公司。Phostech 名第一的德国化学磷肥大厂南方化学(Sü

Lithium公司因拥有生产和销售基于Goodenough博士专利的电池材料的专有权Phostech作为南方化学公司的子公司在加而在锂电池领域占有举足轻重的地位。

拿大的工厂及德国的一家准商业化的部门生产并销售磷酸铁锂正极材料，其中有Life Power?-P1 (能量型)与Life Power?-P2 (动力型)。 Life Power 品牌已经被2008世界上各大锂电公司或正在进行磷酸铁锂电池产业化的公司所论证并使用。年 Phostech Lithium公司磷酸铁锂产能达到1100吨，当年产销量为100吨。

美国Valence(威能)作为世界上第一家生产出磷酸铁锂并量产成功的厂家，经Valence电池具有稳定性和超低差异，2008过不断的技术进步，这是他最见长的。年 Valence(威能)公司磷酸铁锂产能为240吨，当年产销量为60吨。Valence 生产的磷酸铁锂材料但不外卖，全部用于自己制作电池或者寻求OEM加工的方式制备电池。其所制备的电池应用于电动工具电池，电动车用电池，UPS电源，储能电池系统等。Valence磷酸铁锂生产基地在中国，威能科技（苏州）有限公司和威泰能源（苏州）有限公司 ，分别负责磷酸铁锂材料的生产和电池制作。

美国A123（高博）公司主要从事掺杂金属离子的磷酸铁锂材料的商品化运作，A123公司与Valence公司类似，也是以OEM的方式和中国的一些电池厂家进行合作。A123公司在中国的常州和镇江建设生产基地。2007年 A123公司磷酸铁锂产能为350吨，2008年扩大到3000吨，当年产销量为750吨。磷酸铁锂电池让A123公司飞黄腾达，用于电动工具的26650电池的累计销售已突破1亿美金。A123公司已与GM达成合作意向，GM的纯电动车雪佛兰Volt将采用由A123公司设计开发，A123公司开发的2MW的H-APU储能系统已经被AES公司采用。A123公司的纯电动摩托车，采用磷酸铁锂动力电池，7.8S加速到120km/h，创造了摩托车加速记录。

2005年，台湾鸿运电子（Aleees）自行研发的磷酸铁锂材料，经由工业技术研究院材料所及中央大学化材系高能电池实验室验证，并与下游电池制造商合作

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 开发完成全亚洲第一颗锂系安全动力电池，这是台湾首次从上游材料的研发到工业电池系统设计，皆由国人自行开发完成。鸿运电子也将继加拿大Phostech Lithium、美国Valence及A123公司之后，全球第四家可量产磷酸铁锂材料并成功制成电池的公司。

2005年4月，5月申请四项世界级的磷酸锂铁专利。台湾立凯电能公司成立，2007年5月完成四项世界级的磷酸锂铁专利布局，6月宣布奈米金属氧化物共晶体化磷酸锂铁化合技术。2008年12月建成500吨/年的磷酸锂铁生产装置。

台湾长园科技实业股份有限公司于2000年正式生产锂电池钴系、镍系及镍钴系正极材料，2005年锂铁正极材料量产研发成功，并申请多项美国及世界专利，于2009年宣布正式取得美国产品USPTO专利。长园科的电池正极材料是以「氧化锂铁磷」为材料，公司也陆续向日本、韩国、中国、台湾、欧盟等国家申请专利中。2008年，长园科与台塑集团的台塑生医合资成立[台塑长园能源科技公司]，由长园科持股49%、台塑集团持股51%，并由台塑王瑞瑜担任董事长，未来由长园科负责研发端的研究，而产能部分主要由台塑长园负责，并以「Formosa Energy」品牌营销。长园科的锂铁电池材料-粉体为月产40吨，而[台塑长园]位于彰化新厂则在2009年9月份试产，年底将达120吨/月，到2010年达到400吨/月，二家年产能合计达5280吨，成为世界第一大锂铁电池材料供应者。

台湾大同科技旗下的尚志精密化学公司2007年与工研院材化所技术合作，并取得经济部主导性新产品辅助开发计划，包括锂离子二次电池磷酸铁锂正极材料与电池开发，2008年磷酸铁锂正极材料正式投产。2010年，尚志精密化学公司经由Goodenough及碳包覆这些专利的拥有者-加拿大魁北克水利局、蒙特娄大学和法国国家科学研究中心，一致同意签订磷酸锂铁转授权合约，在取得磷酸锂铁之应用制造授权后，可提升公司市场竞争力及全球业务之拓展，尤其是在欧、美、日、韩市场。

日本三井造船在该公司的千叶业务所内设置了磷酸铁锂试产线，自2006年8月起将以月产1吨的规模开始生产，计划于2007年正式生产。目前产能估计在200吨左右。

日本住友大阪水泥公司于2010年新建一座年产能为1000吨的磷酸铁锂批量

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 生产厂。该公司年产150吨的中试厂己于2007年12月投产，样品分发给HEV、EV、固定式（光伏发电蓄电用等）电池厂家试用，反馈信息显示该材料将得到用户采用，因此决定批量生产。

日本Sony公司2010年6月建成磷酸铁锂生产装置，产品完全自用，产能不详，估计在200吨左右。

2008年LFP全球供应量为1500吨左右，其中美国A123供应750吨，在中国生产的厂商供应500吨左右，其中斯特兰几乎占一半的份额。

目前（2011年10月底），国际上（包括中国台湾，不包含中国大陆）在磷酸铁锂领域的领先企业主要有10家，总产能为1.285万吨左右，分别是美国的A123，加拿大的Phostech以及美国的Valence，掌握较为成熟的量产技术。日本有三家，分别是日本三井造船、住友大阪水泥公司和日本Sony。中国台湾有长园科技、鸿运电子、立凯电能(Aleees)、大同科技4家。世界磷酸铁锂主要生产企业及产能情况见下表。

表3.1 2011年国际磷酸铁锂主要生产企业及产能统计表 序号 企业名称 产能 备注

表3.2 2007～2010年国际磷酸铁锂主要生产企业产能增长表

序号 企业名称 07年产能 08年产能 09年产能 10年产能

图3.1 2007～2010年国际磷酸铁锂产能增长图

目前LFP最上游的化合物专利，被三家专业材料公司所掌握，分别是A123的Li1-xMFePO4、Phostech的LiMPO4以及Aleees的LiFePO4·zM'O，同时也已经发展出十分成熟的量产技术，其中最大的产能已可达月产250吨。

A123的Li1-xMFePO4主要的特征是奈米级的LFP，藉由物理性质的改变以及在正极材料当中添加了贵金属，并辅佐特殊材质的石墨为负极，使得原本导电能力较差的LFP，可以成为商业化应用的产品；

Phostech的LiMPO4主要特征是藉由适当的碳涂布来增加电容量与导电性； Aleees的LiFePO4·zM'O的主要特征藉由前驱物在高过饱和度的状态下，施以激烈的机械搅拌力，造成金属氧化物与LFP发生激动起晶之作用，产生共结晶的LFP与金属氧化物的晶核，使得原本难以控制的二价铁与晶相成长，得到了稳定的控制，进而取得了高容量与低阻抗的LFP。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 目前，国际上磷酸铁锂增产计划不多，几家主要生产企业均没有增产计划，仅查到韩国有磷酸铁锂生产计划，韩国LG化学生产的磷酸铁锂电池，将于2011年上市。

3.2 我国磷酸铁锂发展及生产现状

3.1.1 我国磷酸铁锂生产发展历程

锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年出现的事，1997年，磷酸锂铁材料开始引起国内关注。1998年，国家863计划投资20亿在汕头研究磷酸锂铁。

中国企业从2001年开始陆续启动磷酸锂铁材料开发，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。

近几年，我国对磷酸铁锂产业的投资可谓一浪高过一浪。

2007年，我国磷酸铁锂产品正处于行业的萌芽阶段。国内的企业北大先行、天津斯特兰，湖南瑞翔和苏州恒正纳米科技也都进行了批量生产，但是他们的生产工艺和产品各有不利的方面。其中，湖南瑞翔和北大先行据称是较早地完成中试的厂家，但是他们尚不能解决产品批次间稳定性的问题。他们用的原料和技术路线都不是最具有竞争力。原料主要是运用铁的有机盐，工艺存在煅烧时间长，而生产的产品批次间不稳定，产品在做成品电池的时候粘着性差。恒正纳米科技在最终产品中为了提高导电性，添加了价格昂贵的Ni、Co和Mn过渡金属层状材料；并且广泛采用进口设备和原材料。他们的产品价格是目前商业价格的两倍还要多。天津斯特兰收购了北京中辉振宇，有4条网带式烧结炉，计划2007年扩产至20条，产品质量已经基本成熟，产品供不应求。

我国北大先行历经6年时间，终在2007年突破了磷酸铁锂从实验室技术到中试生产技术的一系列技术及工程问题，并在完善相关工艺过程中，使得磷酸铁锂电池的安全性得到了较大程度的提高与保证，奠定了磷酸铁锂产品系列化和规模产业化的基础。北大先行2003年获得北京市科技计划项目战略高技术基础研究基金的支持；2006年获得科技部863计划新材料领域的支持；2007年被科技

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 2007年设计建成了300～500吨/年的大部评定为首个磷酸铁锂国家重点新产品。

规模生产线，通过环评验收，形成了5个系列产品，实现了磷酸铁锂的规模生产。并形成了245个文件组成的完整技术文档。开发出大容量磷酸铁锂动力电池制作技术，与协作单位合作率先实 现了磷酸铁锂动力电池的规模生产。50Ah、55Ah和120Ah磷酸铁锂动力电池通过了201所按QC/T743-2006《电动道路车辆用锂离子蓄电池》国家标准的强制测试。2009年实际产量在120吨左右，主要用户有杭州万向，东莞新能源，天津力神，浙江兴海等。用户威力克、万向电动已为国家电网、上汽集团、世博会电车、郑州日产、北汽福田、中通客车、时风集团等电动车项目进行了配套。

天津斯特兰能源科技有限公司2002年立项研发磷酸铁锂，2004年11月批量试产，2006年组建天津斯特兰—实现年产200吨，2007年实现年产500吨，新增土地50亩，规划产能4000吨，2009年一期厂房及办公楼落成，试生产，达产140吨/月，产能为2000吨/年。2010年将产能扩张到4000吨/年。2010年实产仅1000吨，实销则为500吨左右。以前，比亚迪电动车的磷酸铁锂采购自天津斯特兰，其月采购量一度超过200吨，顶峰时期，比亚迪为斯特兰贡献了超过80%的营业额。据斯特兰的统计，比亚迪采购量在两年内骤降，2011年2月，月采购量已从峰值的200吨降至4.5吨。

青岛乾运高科新材料有限公司将锂离子电池正极材料的产业化项目引入青岛，2006年初开始研究新型锂离子电池正极磷酸铁锂的产业化项目。通过包覆、掺杂等先进技术以及连续型生产设备的研制，在2006年6月份成功投产，产能为30吨/年，并与深圳邦凯、南车时代合作，共同研制基于磷酸铁锂电池的电动车。从2009年10月，该公司新上磷酸铁锂生产线8条，实现年产1500吨。

山西力之源电池材料有限公司隶属于山西省玻璃陶瓷科学研究院，依托山西省玻璃陶瓷科学研究院和清华大学材料系丰富的技术储备，2006年开始磷酸铁锂材料的批量供应（30吨/年），是国内最早实现磷酸铁锂批量化生产、销售的企业之一。目前年生产磷酸铁锂500吨，锰酸锂600吨。

湖南瑞祥新材料公司采用中南大学高温烧结法技术，研发的掺杂型磷酸铁锂在解决磷酸铁锂的应用难题（如电导率低、实际容量降低、铁氧化态控制困难等）方面取得突破，模型电池克容量达150mAh，导电性能比纯磷酸铁锂提高了三个

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 数量级。自称2008年产能实现300吨/年，后期扩产到1000吨/年，根据调查，该公司实际产量很低。

2008年初，我国有近20家企业研究生产磷酸铁锂材料，总生产能力约2800吨。?2009年，?2010年?

2011年?

3.1.2 我国磷酸铁锂生产现状

目前，国内的磷酸铁锂产业投资热依然在兴起，其势头超过了其他任何国家。这一点通过企业数量对比就可见一斑。

根据我们的调查，目前（2011年10月27日）我国自称有磷酸铁锂材料生产的企业很多，根据我们不完全统计，有批量生产能力的企业有-余家，合计产能超过-万吨，其中产能上千吨/年的有-家，合计产能达到-万吨，约占我国磷酸铁锂材料总产能的-%。

虽然我国磷酸铁锂发展很快，但作正极材料生产动力电池的应用还刚起步，许多技术问题需要解决；市场需求主要是测试样品，所以大部分企业开工不足10%。目前的市场现状是磷酸铁锂生产(中试或者生产)企业寻找客户和市场。

近几年我国磷酸铁锂产能产量统计见下表：（因许多企业不愿谈及其产量，所以具体产量可能与实际有出入。如：?

表3.3 2007～2010年我国磷酸铁锂产能产量情况表

图3.2 2007～2010年我国磷酸铁锂产能产量走势图

磷酸铁锂电池成为2007年来在锂离子电池产业中被讨论最多的话题，原因是近几年多起锂电池安全与大规模锂电池回收事件以及全球暖化与石油价格暴涨突破100美元对电动车辆的发展产生了重大影响，强调高安全性的锂铁电池也自然成为注目的焦点。总体来看，国内对磷酸铁锂的技术研发水平及产业化程度与国际基本同步。在产能方面中国的材料供应商与国外大厂差不多，售价比国外要低，但材料加工性能和稳定性略逊一筹。

3.1.3 我国磷酸铁锂主要生产企业产能统计?

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 磷酸铁锂主要生产厂家与生产能力情况见下表。

表3.4 2011年我国磷酸铁锂主要生产厂家与生产能力情况表

单位：吨/年

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 北大先行科技产业有限公司 北京锂先锋科技发展有限公司 山西力之源电池材料有限公司 山东海霸 郑州瑞普新材料工程有限公司 新乡市格瑞恩新能源材料股份公司 新乡市第八化工有限公司 武陟县鑫凯科技材料有限公司 合肥国轩高科动力能源有限公司 宜昌欧赛科技有限公司 生产企业 产能 备注 2010年初投产，2011年扩产到2000吨 磷酸亚铁锂，与东北师大合作 自产自销 2000 2010年扩产 200 500 200 200 200 2010年扩产(原北京中辉振宇) 2009年投产，计划扩产到1500吨 2011年8月投产，计划扩产到1000吨 原石家庄百斯特 主要供给雷天能源公司 2008年投产，自主技术 2009年投产，主要自用 2010年投产 2009年建成 2009年投产，中国宝安下属公司 研究 2010年投产 2010年建设 1000 2010年投产，磷酸亚铁锂 200 100 200 500 2010年投产 小批量试生产 自称500吨/年 2010年投产 研究，磷酸铁锂样品，拟建2000吨 2010年投产，计划扩产到700吨 2010年一期投产，与厦门大学研发联办 磷酸亚铁锂 2010年扩产，实际产量很低 2160 2009年12月投产，计划扩产到3万吨 2010年10月投产，实际产量低 高温烧结法中南大学技术 21

www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 湖南大华新能源有限公司 湖南湘誉新材料有限公司 湖南长远锂科有限公司 广汉黄铭锂动力材料有限公司 德阳东瑞电站设备有限公司 重庆特瑞电池材料有限公司 浙江振华新能源科技有限公司 宁波杉杉 余姚金和 宁波英特维新材料有限公司 惠州市鑫昌锂能材料有限公司 惠州鑫昌锂能材料有限公司 广州鹏辉 云南玉溪汇龙科技有限公司 合 计 200 计划扩到1000吨 2010年投产，中南大学技术 1000 2009年投产，中南大学联合创办 中试，中南大学技术 1000 2010年投产 600 2010年建设，拟扩到3000吨 研究，少量产品 3000 2011年6月投产，计划扩产到10000吨 2011年3月 1000 2011年投产 100 500 500 15 2009年投产 2011年3月试产 2011年4月扩产 美国valence公司分公司,扩产 美国A123公司分公司,正在建厂扩产 Valence技术 2009年投产，武汉大学技术 有一定技术优势 中试完成，100吨以上批量生产筹建中 中试 1000 2009年投产 200 50 800 500 2010年投产 2011年投产，自用，还采购部分 2011年投产 日产100公斤级小批量生产 自称1500吨，Valence技术 2010年扩产 33825 3.1.4 我国磷酸铁锂生产发展分析与预测

磷酸铁锂材料产业发展的历史不长，总体来说还处于初始开拓阶段。有业内2006年是磷酸铁锂产业化的元年，2007 和2008 年是产业的蛰伏期，人士总结，

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 2009 年市场开始发力，2010年毫无疑问将步入“高速成长期”。锂电中国基本认同这个观点，只是由于2008 年下半年开始蔓延全球的经济危机，延缓了这个进程。从磷酸铁锂电池在各细分市场的应用表现看，无论是在中低端市场，还是在高端市场，目前都已经步入实质性应用阶段。

目前（2011年10月27日），我国有磷酸铁锂生产的企业有-余家，总产能达到-万吨以上。

根据我们的调研，未来几年我国扩建或建设磷酸铁锂材料的企业很多，预计到2015年，我国将新增磷酸铁锂材料?

2011～2015年我国磷酸铁锂产能产量预测见下表和图。

表3.5 2011～2015年我国磷酸铁锂产能产量预测表

图3.3 2011～2015年我国磷酸铁锂产能产量预测图

展望未来，另外随着技术和市场不断趋于成熟，肯定还会诞生一批新的企业，风险投资也必将介入进来。国内对磷酸铁锂产业的投资可谓一浪高过一浪。说得好听点，大家都是在积极做准备，说的不好听点，大家都是在冲锋陷阵，其中有很多企业会成为垫脚石。

3.3 世界磷酸铁锂主要生产企业概况

1、加拿大Phostech Lithium公司

Phostech Lithium公司2001年在加拿大魁北克省St.Bruno成立，是全球排名第一的德国化学磷肥大厂南方化学(Süd-Chemie)的全资子公司。南方化学对研究锂离子电池新电极材料的合作项目充满兴趣。比如，磷酸铁锂、锂和氧化物的复合材料LiNi1-xCoxO2、4V的尖晶石（掺杂的LiMnO4）等材料。南方化学于2005年首次投资Phostech Lithium公司。目前，总投资已高达1300万美元。

Phostech Lithium公司拥有加拿大魁北克省水力公司(Hydro- Québec)和蒙特利尔大学（Université de Montréal）关于磷酸亚铁锂材料在电池中的应用的专利的独家使用权。此专利在欧美国家受到法律保护。Phostech Lithium公司的St.Bruno工厂2006年开始生产磷酸铁锂，那时有当时拥有20名工人和每年400吨的产能，此后，其员工人数几乎翻倍。

Phostech Lithium公司拥有一支卓越的研发队伍，不断加深和蒙特利尔大学

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 的科研合作，改进产品性能，以满足用户的需求。该公司在研发方面倾注了大量的资源，除了加拿大国内的St. Bruno公司研发团队外，还在其位于德国Moosburg的母公司拥有一个运营Life Power? P2品级产品的半商业研发团队。

Phostech Lithium公司专利的磷酸铁锂锂离子电池具有安全性能高，高倍率充放电，使用寿命长，适用温度宽，成本低， 环保好等特点，正取代铅酸电池，钴酸，锰酸锂电池成为应用在电动自行车、电动工具、电动汽车等领域的新一代产品。

1994年，LiCoO2的发明者John B.Goodenough博士及其研究小组在位于奥斯汀的德州大学发现了磷酸锂阴极。

1996年，John B.Goodenough博士及其研究小组在德州大学获得磷酸锂阴极的专利权。

1997年，魁北克水利公司从德州大学取得Goodenough博士发明的独家专利权。

1999年，蒙特利尔大学（UdM）、魁北克水利公司（H-Q）、法国国家科研中心（CNRS）共同发明了碳包覆磷酸铁锂并获得专利权。

2001年，Phostech Lithium公司成立，随即从德州大学、魁北克水利公司、蒙特利尔大学、法国国家科研中心获得制造和销售用于锂离子电池的磷酸锂的授权。南方化学（Süd-Chemie）在德国独立启动磷酸铁锂研究项目，成立Moosburg研发中心。

2003年，德国南方化学（Süd-Chemie）取得磷酸铁锂湿法工艺的专利。蒙特利尔大学（UdM）开展橄榄石型正极材料LiMPO4(M=Co、Ni、Mn和Fe等)熔融法合成方面的研究并与法国国家科研中心（CNRS）和Phostech一起取得相关专利。

2004年，Phostech Lithium在魁北克开始用固态工艺进行商业生产，南方化学在德国初步探索湿法工艺实际生产，并与Phostech Lithium公司开始建立合作关系。

2005年，南方化学初次投资Phostech Lithium公司。 2008年，Phostech Lithium公司成为南方化学的全资子公司。

从2001年成立，到2004与南方化学初次合作，再到2008年成为南方化学

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 的全资子公司，Phosphate Lithium公司获得源源不断的资金支持。来自德州大学、蒙特利尔大学、法国国家科研中心、魁北克水利公司的多项专利授权以及加拿大国内和德国母公司两个研发中心的技术支持成就了Phostech Lithium颇具实力的研发团队，使其Life Power?系列产品具备了公认的品质和性能。 2、美国A123（高博）公司

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6、北大先行科技产业有限公司

北大先行科技产业有限公司成立于1999年12月，位于北京市中关村科技园昌平园。公司由东圣投资有限公司和北京大学合作创建，在锂离子电池材料方面处于国内领先地位，成功地研制出具有国际先进水平的正极材料钴酸锂、三元素和磷酸铁锂。经国家电池工业协会指定权威部门的检测及相关用户的使用，其多项指标已达到或超过目前市场上销售的进口同类产品，成为知名手机、笔记本和新能源汽车制造商的锂电池正极材料供应商，产品远销韩国、台湾、欧洲等地区。北大先行联合国内电池和汽车厂商研发、生产、销售电动汽车电池组，提供动力电池的技术支持和解决方案，于2009年成立北京普莱德新能源电池科技有限公司。在发展锂电池行业产业链进程中，利用锂资源独特优势，2010年在青海省西宁市建立新能源材料产业园，成立青海泰丰先行锂能科技有限公司，万吨级磷酸铁锂产业基地正式落成。2010年实现钴酸锂和三元素年产能4000吨，磷酸铁锂年产能2000吨。

北大先行在2003年获得北京市科技计划项目战略高技术基础研究基金的支持；2006年获得科技部863计划新材料领域的支持；2007年被科技部评定为首个磷酸铁锂国家重点新产品。2007年设计建成了300～500T/年的大规模生产线，通过环评验收，形成了5个系列产品，实现了磷酸铁锂的规模生产。并形成了245个文件组成的完整技术文档。开发出大容量磷酸铁锂动力电池制作技术，与协作单位合作率先实现了磷酸铁锂动力电池的规模生产。50Ah、55Ah和120Ah磷酸铁锂动力电池通过了201所按QC/T743-2006《电动道路车辆用锂离子蓄电池》国家标准的强制测试。主要用户有杭州万向，东莞新能源，天津力神，浙江兴海等。用户威力克、万向电动已为国家电网、上汽集团、世博会电车、郑州日产、北汽福田、中通客车、时风集团等电动车项目进行了配套。以“科技奥运，

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 绿色奥运”为主题的北京奥运会上应用了50辆纯电动客车。部分奥运大巴就以使用了北大先行磷酸铁锂材料的电池作为动力。奥运后，该车继续在以长安街沿线景观观光为特色的北京5号观光线上运行。该车零排放、无噪音，受到市民好评。

北京市西城环卫局计划实施30辆纯电动环卫车示范运行项目，预计2009年10月1日前全部投入运行。此前，西城环卫局与北大先行已在纯电动车用电池解决方案方面展开合作，北大先行生产的磷酸铁锂动力电池已装配西城环卫局两辆环卫工作车，并将于近期开始工作运行。该车每次充电运行150km，最高时速80km/h，是唯一一款通过国家发改委公告的磷酸铁锂电动车。

北大先行还参与昌平科技园区新能源太阳能路灯示范路(48V/55Ah)，中华世纪坛照明工程改造项目(220V/220Ah)。 7、天津斯特兰能源科技有限公司

天津斯特兰能源科技有限公司是一家拥有自主研发的国际先进磷酸盐正极材料工艺技术和生产制造能力的高新技术企业，是目前国际上少数几家专业生产磷酸盐系列锂电正极材料的公司之一。斯特兰率先在国内实现磷酸铁锂的大规模产业化，从而推动了中国动力电池（磷酸铁电池）的发展和应用。目前产品性能及产能在国际上位居前列，现阶段年产能达到2000吨，并计划在未来两年达到年产4000吨的规模。以前主要销售给比亚迪，目前产品销售不畅。 8、恒正科技（苏州）有限公司

恒正科技（苏州）有限公司2006年8月成立于苏州高新区，为加拿大独资企业，投资总额500万美元。专注于为锂电池界提供优质安全的正极材料。该公司于2010年中方控股增资至1700万美元，在苏州工业园区苏虹东路购置自有土地，扩大生产规模, 增建研发中心，产品扩展为锂电池材料、锂离子电池及电源系统。该公司创始人、董事长董明博士曾在中国、法国、加拿大和美国从事21年锂电池和纳米材料的科研开发及产业化工作；2008年被评选为苏州工业园区科技领军人才。该公司领导团队来自中国大陆、美国和加拿大，他们带来了丰富的纳米化学技术，锂离子电池技术、制造业和市场销售经验。

该公司LiFePO4产品成功应用于2008年奥运会纯电动公交大巴、和2010年世博会纯电动公交大巴、杭州、昆明等城市混合电动公交大巴。该公司目标是成为具有自主知识产权的、国际领先的锂电产业重要研发、生产基地，为绿色能

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 源提供关键原材料和系统解决方案。

第四章、磷酸铁锂的消费分析与预测

4.1 世界磷酸铁锂消费分析与预测

4.1.1 世界磷酸铁锂消费分析

锂离子动力电池是一种以满足混合电动汽车、纯电动汽车、电动自行车、电动摩托车、不间断电源、割草机、矿灯和小型发电站电能存储和转换的大容量、高功率的大型锂离子电池。工业的发展和人类文明的进步很大程度建立在石油能源的基础上，并且依赖程度日趋严重，石油能源是不可再生能源，随着石油能源的匮乏，人类提出了节约、合理使用石油能源。锂离子动力电池可以在大量领域内使用电能取代石油能源，节约了大量宝贵的石油资源，同时电能是一种清洁能源，可以缓解使用石油能源带来的严重的环境污染。因此，大量发展锂离子动力电池具有重要的社会经济意义。

环保的呼声和不可再生能源紧缺给绿色二次能源提供了广阔的发展空间，促进了电动自行车，混合电动汽车的研究、生产和应用。锂离子动力电池具有能量密度高、环境友好、安全性好和循环寿命长的特点，成为电动车首选移动能源。锂离子动力电池作为绿色二次能源具有巨大的市场需求，其主要可用于电动自行车和混合电动汽车及车用蓄电池。

全球锂离子电池市场呈现中、日、韩三足鼎立的局面。日本是最早实现锂电池商用化的国家，在2000年以前，全球锂电的生产基本被日本垄断。但随着中国、韩国锂电池制造技术的开发和提升，日本锂电池出货量的比例在逐渐降低，而中国和韩国锂电池出货量的比例在逐渐增加。如下表统计数据显示，从2002年到2008年中国和韩国的锂离子电池市场占有率逐年增加，而日本的市场份额也因此逐年减少。

表4.1 2002～2008年世界锂离子电池市场占有率变化情况表

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 国家 日本 中国 韩国 其他 2002年 65.28% 11.24% 10.67% 12.81% 2003年 61.82% 12.62% 12.17% 13.39% 2004年 57.67% 19.10% 16.20% 7.02% 2005年 58.01% 19.52% 17.39% 5.08% 2006年 54.39% 22.95% 18.40% 4.26% 2007年 51.40% 23.03% 21.32% 4.25% 2008年 49.97% 23.17% 22.08% 4.78% 锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，目前，主要应用于锂离子电池的正极材料是嵌锂过渡金属氧化物，包括层状LiMO2（M=Co，Ni，Mn）和尖晶石LiMn2O4等，然而这些材料分别由于价格、安全性、电化学性能等原因使他们在高容量电池的应用方面受到制约。

1997年美国德克萨斯大学的Goodenough首次报道了磷酸铁锂能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子，考虑到其无毒，对环境友好，原材料来源丰富，比容量高，循环性能好，认为这类材料将成为动力型锂离子电池最有希望的正极材料。磷酸铁锂动力电池的研发，为解决全球能源紧缺问题，具有十分重要的意义。

磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年出现的事，其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命近2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出的大容量锂离子电池更易串联使用，以满足电动车频繁充放电的需要。磷酸铁锂具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。

2003年，百得（Black & Decker）公司想制造一种性能优于有绳的无绳电动工具，认为A123的磷酸铁锂电池材料符合要求，下了几百万块电池的订单。2006年，百得公司新的无绳专业电动工具上市销售。2008年，A123年产锂电池1,000万只以上，产品主要用于电动工具及远程通信方面。

据Science Daily 2009年5月11日报道，由磷酸铁锂电池驱动的电动滑板车、电动自行车、电动轮椅等在欧洲首次亮相，其所用到的磷酸铁锂粉末由Phostech Lithium公司位于加拿大魁北克省St. Bruno的工厂生产。“磷酸铁锂电池最终将给电动汽车行业带来丰厚的利润，在电池行业掀起一场革命……”蒙特利尔大学化学系教授、Phostech Lithium的创办人之一Michel Gauthier如是说。Phostech Lithium公司因拥有生产和销售基于Goodenough博士专利的电池材料的专有权

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 而在锂电池领域占有举足轻重的地位。

2010年6月22日，东京索尼发布采用了橄榄石磷酸铁锂电池的全新储能模块。该产品的主要特点是高输出功率、更长使用寿命及优秀的热稳定性。新储能模块首批样品将从2010年6月开始出货。新储能模块具备1.2千瓦时级别的大容量，可便捷地进行并联或串联以获得高电压或高容量。该产品可用于固定电源，例如数据服务器的不断电系统UPS或移动电话无线基站的备用电源。

2010年上市的通用雪佛莱Volt电动车采用A123提供的磷酸铁锂电池。 通用汽车2011年宣布，A123 Systems将为通用汽车的一款电动车产品提供电池组，这款电动车就是全新2011款雪佛兰Spark EV。

2007 年全球磷酸铁锂材料需求量为700 吨左右，2008 年快速增长到1500 吨左右，因其特点，小电池领域用得很少，所产的磷酸铁锂电池目前主要应用在电动工具、电动自行车等动力锂电池领域。不过，2008 年下半年开始蔓延的全球经济危机较大地延缓了磷酸铁锂产业的发展步伐，2009 年的需求呈现负增长状态，估计需求量大概在1200 吨左右，很多企业大幅减产。A123 曾经非常乐观地预计到2010 年全球磷酸铁锂市场需求量为10 万吨，有业内人士认为，即使2010 年的需求有较大增长，实际上可能1 万吨都很难达到。不过，谁都笃信动力锂电池在交通运输和储能领域会有非常光明的前景，那会是一个数千亿元的巨大市场，而磷酸铁锂是制造动力锂电池最适宜的正极材料也得到了大多数人的认同，虽然技术改进的难度看起来也很大。

目前世界磷酸铁锂广泛用于混合动力汽车、电动工具、电动自行车、电动代步车、笔记本电脑、手机、新能源蓄能等领域，2007～2010年世界磷酸铁锂消费情况见下表。

表4.2 2007～2010年世界磷酸铁锂消费情况表

图4.1 2007～2010年世界磷酸铁锂产能产量走势图

4.1.2 世界磷酸铁锂需求预测

自上世纪九十年代以来，锂离子电池的应用范围越来越广，如手机、笔记本电脑等便携式电子产品，电动自行车及电动汽车等领域。而在未来几年，锂离子

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 电池必将以其自身优异的特性逐步占领整个电池市场。

图4.2 锂离子电池在各个应用领域的应用增长预测

如图4.2所示，锂离子电池在各个应用领域的应用将迅猛增长，其中全球锂离子电池的总需求规模在2009年已达到13.08GWh，2015年预计将达到60.83GWh，是2009年的4.65倍。

磷酸铁锂材料是最近两年才快速发展起来的电池正极材料，其低廉的价格、较高的安全性能、较好的结构稳定性、优越的循环性能使得其作为动力电池和备用电源领域有广阔的应用前景，理论上大有取代锰酸锂之趋势，实际应用上没有达到想象的效果。

据有关材料分析，通过对混合动力汽车、电动工具、电动自行车、电动代步车4个领域的电池需求进行测算，保守的按照10～20％的渗透率计算，磷酸铁锂电池全球的市场规模就达到280亿元，磷酸铁锂的需求量达6万吨以上。根据磷酸铁锂的领先企业A123的测算，全球磷酸铁锂的实际需求量超过15万吨，供需缺口在10万吨以上。

2010年上半年最火热的磷酸铁锂话题，最近差不多烟消云散，曾经为专利争斗不休的磷酸铁锂企业或机构开始达成一致。CNRS、Universite de Montreal、Hydro-Quebec、LFP Technology、Dr. John Goodenough、Dr. Michel Armand、Phostech Lithium几家专利持有者达成协议，联合成立Swiss Muttenz LiFePO4+C Licensing AG推广磷酸铁锂技术。而磷酸铁锂未在量产车型上见到。目前量产的要么是三元系要么是锰酸锂。磷酸铁锂无法解决一致性和使用寿命的问题，同时还有安全的问题。磷酸铁锂龙头企业A123 System持续亏损，并且亏损幅度持续扩大，2011年上半年亏损3300万美元，亏损幅度是2010年上半年的6倍。

4.2 我国磷酸铁锂需求分析与预测

4.2.1 我国磷酸铁锂消费分析

磷酸铁锂正极材料的产业化将直接带动锂离子动力电池的产业化，同时由于磷酸铁锂动力电池的重量轻，续航能力大的优势，电动自行车行业将以更高的速度增长。磷酸铁锂正极材料的产业化也将推动混合电动车的应用和推广。同时，

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 锂离子动力电池在车用蓄电池、不间断电源、大型通信电源等方面的应用具有广阔的市场。

表4.3 我国磷酸铁锂应用领域消耗分析表 应用领域 电池配置 风光互补路灯 电动自行车 电动工具 36V-2.3Ah 电动汽车 300V-200Ah 电动大巴 500V-400Ah 0.20公斤 160公斤 550公斤 36V-10Ah 1公斤 24V-100Ah 材料耗量 7公斤 市场概况 大陆市场2010年LED路灯需求量为67万盏。 2008年中国共销售2100万辆电动自行车，其中铅酸电池占据90%以上，镍氢次之，锂电池仅占1%。 全球需求量5.47亿颗18650，目前市场85%被镍镉电池占据。 “十城千辆”示范项目，到2010年在13个城市推广至少3万辆新能源车的运行。 4800吨 5470吨 21000吨 折算用量 4690吨

我国的电动自行车从研制开发到上世纪90年代中期小批量投放市场，及至现在的生产和销售，一直呈逐年大幅增长的势头。1998年我国电动自行车的产量为5.54万辆，1999年产量为12.6万辆，2000年为27.6万辆，到2001年上升到58万辆，2002年起销售规模突破100万辆，2003年全国产量高达400万辆，2004年已销售500万辆，累计产销量达1500万辆，市场容量已经达到100亿元，全国共有近700家电动自行车企业获得了生产许可证。目前中国的自行车数量为5亿辆，保守估计，其中每年2%被电动自行车取代，每辆电动自行车配一个动力电池，每个电池用1千克磷酸铁锂计算，一年所需要的磷酸铁锂正极材料将达到1万吨。

混合电动汽车最先主要是公交车上的应用，以全国的100个大中城市计算，共计采用混合电动汽车50000辆，每辆车车用电池使用正极材料100千克计算，一年需要正极材料5000吨。另外，磷酸铁锂可以在小电池上可以和钴酸锂混合使用，一年的需求量将达到5000吨。

因此，保守估计，磷酸铁锂正极材料每年市场需求为2万吨。但是，目前，电动自行车、电动汽车主要采用镍氢电池作为动力源，而锂离子电池电动汽车的份额仍然较小。有资料称：2009年国内每年磷酸铁锂的需求量为8000吨左右，

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 2010年国内磷酸铁锂的年需求量超过1.5万吨。而2008年我国磷酸铁锂实际销售不到1000吨。

目前国内生产磷酸铁锂电池的厂商较多，主要集中在广东、深圳、浙江、天津等地，其中，深圳是国内最大的锂电池生产基地，有代表性的是比亚迪、沃特玛、比克、ATL等。

深圳市比亚迪电池股份有限公司正致力于研究动力汽车，2008年该公司大批量采购国内生产的磷酸铁锂，据称磷酸铁锂月需求是40吨，最高达到月需200吨。是中国目前最大的磷酸铁锂消费企业。该公司磷酸铁锂除满足自用外，还满足大众、上海等客户需求。

深圳市沃特玛电池有限公司自2006年以来专项生产磷酸铁锂电池，2007年中试成功并实现小批量供货。沃特玛最早只生产单体电池，2008年掌握了电池成组技术，并为五洲龙、吉利和奇瑞等整车厂配套。该公司现有的磷酸铁锂环保动力电池车间具备日产1.25兆瓦时的能力，是目前国内实际生产磷酸铁锂电池产量最大的生产厂家。目前，深圳市上路运行的混合动力公交车配装的磷酸铁锂电池绝大部分产自沃特玛，其中有的车辆已经运行一年多，行驶里程超过2万公里，表现良好。除此之外，该公司的产品还为即将在深圳上路示范运行的141辆混合动力公交客车配套。随后，沃特玛再为180辆新能源客车提供动力电池的订单将在2011年内完成。在深圳市场取得重大突破的同时，沃特玛还积极开拓国内其他市场。2011年8月初，该公司与众泰汽车签署战略合作协议，为其纯电动轿车配套。此外，沃特玛还为厦门金旅即将在天津示范运行的40多辆新能源公交车提供动力电池组。

山东海霸电池有限公司是中国北方地区规模较大的锂离子动力电池生产厂家之一，也是山东省锂离子动力电池重点生产厂家。目前该公司的产品主要是：磷酸铁锂动力电池（矿灯电池、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动高尔夫球车、电动观光车、电动警车、电动清扫车）。

此外，ATL广东新能源目前每月对磷酸铁锂的需求是10吨，天津力神在经过长时间的为Valence OEM后，每月也有固定的磷酸铁锂需求。河南环宇集团和青岛澳柯玛都希望能寻找到供应磷酸铁锂材料的国内生产厂家。

理论上磷酸铁锂需求旺盛，根据我们的调研认为，利用磷酸铁锂作正极材料

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 生产动力电池的应用还刚起步，许多技术问题需要解决；市场需求主要是测试样品，需要开发、开拓市场。

电动汽车发展的形势已经趋于明朗，但要克服技术难题、进一步降低制造成本保守估计还需要3～5年的成熟期，发展电动汽车是我国的战略目标，但我国磷酸铁锂电池企业目前的重点必须放在电动工具、电动自行车和路灯市场。“谋生存求发展”是我们现阶段的重要任务。

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2007～2010年我国磷酸铁锂产、供、需情况见下表和图：

表4.4 2007～2010年我国磷酸铁锂产、供、需平衡表

单位：吨/年 项目 2007年 2008年 2009年 2010年 图4.3 2007～2010年我国磷酸铁锂产、供、需走势图

4.2.2 我国磷酸铁锂需求预测

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表4.5 2011～2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测表 图4.4 2011～2015年我国磷酸铁锂产、供、需预测走势图

从供给来看，目前中国的磷酸铁锂材料生产企业据统计约有100 多家，多数尚处在研发阶段（包括小试和中试），能够实现批量生产的企业也有40 余家，其中绝大部分还处在小批量试产阶段。准备进入磷酸铁锂领域的企业就更多。就已经参与的这些企业而言，年产能超过3.4万吨，如果各自发布的扩产计划能够实现，未来两三年内的总产能至少会在6万吨以上。仅现有产能就远远大于目前实际需求。但如果在纯电动汽车中广泛应用，能消化当前大部分的产能。

第五章、磷酸铁锂竞争分析与预测

锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中，正极材料的成本大约占整个电池成本的40％左右，正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。

生产锂离子动力电池必然要对正极材料进行选择。虽然从理论上讲，可以提供选择的正极材料品种繁多，目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。

5.1 钴酸锂竞争分析

在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的钴酸锂（LiCoO2）作为正极材料。其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为：工作电压较高（平均工作电压为3.7V）、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好，电导率高，生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高。

钴酸锂最早实现商业化应用，技术发展至今已经很成熟，并已广泛应用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑和数码电子产品等。由于终端消费品过去需求增长迅速，导致钴酸锂价格一度暴涨，最高上攀至60万/吨，受金融危机影响最低回落到20万/吨，现在略有回升，毛利始终在10%以上。由于终端消费品需求是刚性的，且还有一定比例的增长，因此钴酸锂市场前景依然乐观。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 5.2 镍酸锂竞争分析? 5.3 锰酸锂竞争分析

用于锂离子电池正极材料的锰酸锂（LiMn2O4）具有尖晶石结构。其理论容量为148mAh/g，实际容量为90～120mAh/g。工作电压范围为3～4V。该正极材料的主要优点为：锰资源丰富、价格便宜，安全性高，比较容易制备。缺点是理论容量不高；材料在电解质中会缓慢溶解，即与电解质的相容性不太好；在深度充放电的过程中，材料容易发生晶格崎变，造成电池容量迅速衰减，特别是在较高温度下使用时更是如此。为了克服以上缺点，近年新发展起来了一种层状结构的三价锰氧化物LiMnO2。该正极材料的理论容量为286mAh/g，实际容量为已达200mAh/g左右。工作电压范围为3～4.5V。虽然与尖晶石结构的LiMn2O4相比，LiMnO2在理论容量和实际容量两个方面都有较大幅度的提高，但仍然存在充放电过程中结构不稳定性问题。在充放电过程中晶体结构在层状结构与尖晶石结构之间反复变化，从而引起电极体积的反复膨胀和收缩，导致电池循环性能变坏。而且LiMnO2也存在较高工作温度下的溶解问题。解决这些问题的办法是对LiMnO2进行掺杂和表面修饰。目前已经取得可喜进展。

5.4 钴镍锰酸锂竞争分析? 5.5 磷酸铁锂竞争分析

磷酸铁锂具有橄榄石晶体结构，是近年来研究的热门锂离子电池正极材料之一。其理论容量为170 mAh/g，在没有掺杂改性时其实际容量已高达110 mAh/g。通过对LiFePO4进行表面修饰，其实际容量可高达165 mAh/g，已经非常接近理论容量。工作电压范围为3.4V左右。与以上介绍的正极材料相比，LiFePO4具有高稳定性、更安全可靠、更环保并且价格低廉。LiFePO4的主要缺点是理论容量不高，室温电导率低。基于以上原因，LiFePO4在大型锂离子电池方面有非常好的应用前景。但要在整个锂离子电池领域显示出强大的市场竞争力，LiFePO4却面临以下不利因素：（1）来自LiMn2O4、LiMnO2、LiNiMO2正极材料的低成

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 本竞争；（2）在不同的应用领域人们可能会优先选择更适合的特定电池材料；（3）LiFePO4的电池容量不高；（4）在高技术领域人们更关注的可能不是成本而是性能，如应用于手机与笔记本电脑；（5）LiFePO4急需提高其在1C速度下深度放电时的导电能力，以此提高其比容量。（6）在安全性方面，LiCoO2代表着目前工业界的安全标准，而且LiNiO2的安全性也已经有了大幅度的提高，只有LiFePO4表现出更高的安全性能，尤其是在电动汽车等方面的应用，才能保证其在安全方面的充分竞争优势。下表对不同锂离子电池正极材料的性能进行了比较。

表5.1 不同锂离子正极材料性能比较表

尽管从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多，但目前在商业化生产的锂离子电池中最广泛使用的正极材料仍然是LiCoO2。层状结构的LiNiO2虽然比LiCoO2具有更高的比容量，但由于它的热分解反应导致的结构变化和安全性问题，使得直接应用LiNiO2作为正极材料还有相当的距离。镍酸锂由于存在固有的缺陷，如容量低、循环性能差、有安全隐患等，只能作为过渡材料使用，短期内在动力电池有所表现，但长期必然被磷酸铁锂所取代，其市场前景并不十分看好。但用Co部分取代Ni获得安全性较高的LiNi1-xCoxO2来作为正极材料可能是将来一个重要的发展方向。尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiMnO2由于原材料资源丰富、价格优势明显、安全性能高而被认为是极具市场竞争力的正极候选材料之一。但其存在的充放电过程中结构不稳定性问题将是将来的重要研究课题。具有橄榄石结构的LiFePO4目前的实际放电容量已达理论容量的95％左右，并且具有价格便宜、安全性高、结构稳定、无环境污染等优点，被认为是大型锂离子电池中极有理想的正极材料。

综合分析认为：锂离子动力电池的正极材料有磷酸铁锂(LiFePO4)、钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4）四种。钴酸锂价格昂贵、热稳定性能差，镍酸锂合成困难，锰酸锂高温循环与高温性能较差，较难满足动力电池的要求。磷酸铁锂价格便宜、安全性好、环境友好，适合大功率锂离子动力电池的要求，成为国内外锂离子动力电池正极材料研究重点。

表5.2 不同正极材料锂离子电池性能比较表

目前，国内外非动力锂电池正极材料通常是钴酸锂，而动力锂电池正极材料

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 分为锰酸锂和磷酸铁锂两大派系，二者相对钴酸锂具有更强的价格优势，且有着优秀的热稳定性和安全性。但在不同国家仍各有侧重，如日本以锰酸锂为主，日商的锰酸锂具有高安全性、低制造成本的特点，在车载环境下寿命高达12 年、10 万公里，与纯电动汽车的整车寿命相当，日产聆风(Leaf)、三菱i-MiEV 都使用锰酸锂电池；美国则同时发展锰酸锂和磷酸铁锂，通用沃蓝达(volt) 就采用LG 提供的锰酸锂电池，而fisker 公司的产品则使用A123 的高性能磷酸铁锂电池；我国目前以比亚迪为首的企业主推磷酸铁锂电池，其技术处于国际先进水平，安全性、一致性、电池寿命等问题基本解决，应用新能源车型包括F3、e6 等。在通讯电池领域，三元素复合材料最有可能成为替代钴酸锂的正极材料。三元素相对钴酸锂具有价格优势和更高的安全性，且容量更高。因此，各类正极材料的市场占有率随着发展趋势的变化而变化，其中锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂正极材料的市场份额在逐渐增加，而钴酸锂则逐渐被以上三种材料替代。

在动力电池领域，锰酸锂和磷酸铁锂是最有前途的正极材料。磷酸铁锂作为正极材料能量密度就大于锰酸锂（LiMn2O4： 100mA·h/g，0.400kW·h/kg ； 而LiFePO4：150mA·h/g，0.495kW·h/kg），而且在各种正极材料中，它的内部阻力是非常小的，这使得电池的使用寿命较长，充放电时发热量小，安全性高。但在工业化成熟度、成本、一致性上，锰酸锂远优于磷酸铁锂。由于电动车用的锂电池是数十甚至数百个电芯连接起来的，对一致性要求非常高，这是磷酸铁锂最难做到的。

如今，国外汽车整车大厂主要选择了成熟度高的锰酸锂，即便是磷酸铁锂最优秀的A123也在通用雪佛兰招标败给锰酸锂大厂LG化学。整车大厂可不会为磷酸铁锂厂家做实验，在目前频频汽车召回的情况下，整车厂家都异常小心谨慎。

但尽管是锰酸锂电池，其技术成熟度也不过五年，当今的锂电池产品可以说是“包罗万象”，各种正负极材料、隔膜和电解质的搭配层出不穷，厂商在选择具体的锂电池的时候还需根据竞标方电池的实际性价比来挑选。对于电池厂商来说，提高电池安全性、一致性和容量才是关键。

图5.1 2007～2011年各类正极材料市场占有变化情况图

各种正极材料均有其优点，也存在不足，难说孰优孰劣。至于到底哪一种材料能够占据市场的主流，要靠性价比、安全性和资源的充足性来说话，首先取决

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 于资源的充足性。总的来说，由于钴资源的稀缺性，原材料价格的日益上涨使得钴酸锂的使用量正在逐渐减少，而锰、铁资源很充足，技术的日益成熟将使得锰酸锂和磷酸铁锂的性价比越来越优异，从而成为正极材料的主流。目前的小电池领域这种趋势已经较为明显，在材料需求量大的动力锂电池领域，就更将如此。

目前困扰磷酸铁锂材料产业发展的专利问题，这对于业内人士来说，都是比较了解的事情。总的来说，锰酸锂代表现在，而磷酸铁锂代表未来。尽管未来存在许多不确定性，但诱人的前景已使很多人蜂拥而上，其中很多做锰酸锂的材料企业，已纷纷开始介入磷酸铁锂产业。

第六章、磷酸铁锂市场价格及市场分析

6.1 磷酸铁锂市场价格

表6.1 我国市场磷酸铁锂价格表

单位：元/吨

规格 能量型 xc-806 QN-TZ 20 500 2000 20 供应量 价格 150000 130000 130000 120000 150000 160000 200000 145000 140000 100000 120000 135000 报价日期 报价公司 2010-09-09 辽源市星源电池材料科技有限公司 2011-2-21 2011-6-9 2011-7-29 2011-9-5 2011-9-5 新乡锦润科技有限公司 山西力之源电池材料有限公司 惠州市鑫昌锂能材料有限公司 河北吉杰太阳能科技有限公司 河北强能锂电科技股份有限公司 SPM-V300 1000 1000 500 2011-10-12 辽源市星源电池材料科技有限公司 2011-10-13 德阳东瑞电站设备有限公司 2011-10-20 新乡市创佳电源材料有限公司 2011-10-24 云南玉溪汇龙科技有限公司 2011-10-26 临沂杰能新能源材料有限公司 2011-10-26 郑州瑞鑫化工有限公司 以上价格为企业自报，仅供参考

HLFB140b 500 杰能 郎泰 100 0.5

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 近几年我国市场磷酸铁锂价格走势见下表和图：

表6.2 2007～2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格表 图6.1 2007～2011年10月我国市场磷酸铁锂材料价格走势图

6.2 磷酸铁锂市场分析与预测

2008年，苏州恒正科技制备的磷酸铁锂材料售价高达30万元/吨，进口产品的价格在35～40万元/吨。

2009年美国A123和Valence公司磷酸铁锂报价在20～30万/吨，国内厂家的产品报价一般在15～18万/吨，产品的毛利率在40～70％。

2010年国内维持在15～18万/吨，国外价格要高出一倍，不过随着产能扩张步伐的加快，材料价格下降是必然的趋势，未来三年有望降至10万元/吨，届时磷酸铁锂电池将得到广泛应用。

近几年，磷酸铁锂市场接受度不高，主要是受技术和价格的制约。从近期情况看，技术已不容再置疑，国内能批量生产的企业已有几十家，如斯特兰、比亚迪、烟台卓能、北京锂先锋、苏州恒正、北大先行、合肥国轩、深圳贝特瑞、新乡华鑫、新乡创佳等；而价格仍然是一大障碍，不过随着产能扩张步伐的加快，材料价格下降是必然的趋势，未来三年有望降至10万元/吨，届时磷酸铁锂电池将得到广泛应用。

山西力之源电池材料有限公司2011年7月开始处理库存磷酸铁锂，库存量为5吨，主要是克容量有些低，0.3C充放电克容量在125～128mah之间，售价为8万元/吨，适合一些对容量要求不是很高的电池生产客户，如果一次采购量大的话，还可以适当优惠。

国内磷酸铁锂材料生产企业主要在国内市场销售，一般采用量大价优，如2011年10月，德阳东瑞电站设备有限公司订货量1吨以下14.5万元/吨，订货量1吨以上14.0万元/吨。

近几年，?

根据调查，目前（2011年10月底），我国磷酸铁锂材料生产企业报价基本在10～16万/吨，价格浮动不大，基本是量大价优。目前价格处于中高位，企业

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 利润较高，预计在未来几年内，市场价格还会下降。

第七章、磷酸铁锂的原料与上下游产业链分析

7.1 磷酸铁锂原料供应与市场概况

依据工艺路线的不同，生产磷酸铁锂正极材料的主要原材料有草酸亚铁、氧化铁红、磷酸铁、磷酸二氢锂和磷酸二氢铵等。以美国A123 和天津斯特兰、北大先行等为代表的企业，采用的是传统的高温固相法，以碳酸锂、磷酸二氢铵、草酸亚铁等材料合成磷酸铁锂；以美国Valence 和贝特瑞等为代表的企业，用的是碳热还原法，以氧化铁红和磷酸二氢锂等材料合成磷酸铁锂。

由于技术问题，国产的磷酸二氢锂中，磷酸根和锂的精确配比很难做到，造成材料质量不稳定，从而最终影响了磷酸铁锂产品质量的稳定性。而高品质的磷酸二氢锂需要进口，价格较高。为规避磷酸二氢锂的使用，一些企业采用氧化铁红、磷酸二氢铵和碳酸锂等材料合成磷酸铁锂的方法，这三种材料的制备技术都很成熟，原料供应有保障。加拿大Phostech 公司和浙江振华等企业则采用磷酸铁和碳酸锂合成磷酸铁锂的工艺，此工艺使得原料种类更少，后续过程控制更简化，但对磷酸铁的品质要求较高。

草酸亚铁（FeC2O4·2H2O）的制备工艺比较成熟，产品价格相对也较为适宜，国内价格约在1.2 万元左右，主要生产企业有合肥亚龙化工、深圳硕田科技、咸阳博远金属新材料、陕西紫龙化学、湖南佳飞科技等企业。合肥亚龙化工具备电池材料级草酸亚铁2000 吨的年产能，计划将年产能扩张到6000 吨，产品已申报国家发明专利。咸阳博远金属新材料和深圳硕田科技分别拥有3000 吨和2000 吨电池材料级草酸亚铁的年产能，都称自己拥有相关专利技术。

氧化铁红（Fe2O3）是一种普通的工业原料，产量大，用途也很广，普遍使用于建筑、橡胶、塑料、涂料等工业。高纯度的氧化铁红是粉末冶金的主要基料，用来冶炼各种磁性合金和其他高级合金钢。根据用途的不同，氧化铁红价格从1000 元/吨到10000 元/吨不等。一般而言，能够用于磷酸铁锂制备的，价格多

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 在5000 元/吨以上。不过，能够直接用于磷酸铁锂材料制备的氧化铁红原料很少，电池材料厂商一般都需要对其进行适当的物理和化学改性，才能应用。

品质较好的、适用于磷酸铁锂制备的磷酸铁（FePO4·H2O）生产厂家也不多，主要有中美合资的广西比莫比、深圳硕田科技等企业。深圳硕田科技目前拥有2500 吨高纯度磷酸铁的年产能。广西比莫比目前磷酸铁锂设计产能是6000 吨，主要用于电池和陶瓷领域，其中电池级磷酸铁的年产能是2000 吨，该公司计划一年半之内将产能扩大到10000 吨的规模，扩大的产能主要用于电池级磷酸铁的生产。

目前，我国生产磷酸铁锂的上游原料主要是碳酸锂，原材料的资源丰富与否也极大地影响了产业链，下面我们对上游产业做一个分析：

图7.1 2008年全球碳酸锂产量

图7.2 全球锂储量示意图

从以上的图可以看到，中国的锂储量位居全球第二，占13％。另外，据SQM2008年年报数据显示，2008年全球碳酸锂产能在12～15万吨，产量在9.2万吨，其中中国占22％。

目前我国碳酸锂主要生产企业有：成都开飞高能化学工业有限公司（电池级碳酸锂）、湖南长远锂科有限公司（钴酸锂，锰酸锂，三元复合材料，磷酸亚铁锂）、四川国理锂材料有限公司 （磷酸二氟锂，电池级碳酸锂）、湖北百杰瑞新材料有限公司（锂盐）、新疆有色金属研究所（氢氧化锂，碳酸锂）、新疆昊鑫锂盐开发有限公司（碳酸锂，金属锂）、江西赣锋锂业有限公司（金属锂，氟化锂，碳酸锂） 等等。

我国西藏矿业资源最丰富，保守估计有200万吨碳酸锂储量，2008年产能2600吨，远期规划2万吨。

碳酸锂按照纯度可以分为工业级98～99%、医药级98.5%、电池级99.5%、高纯级99.99～99.999%，国内厂商生产碳酸锂主要集中在工业级别，电池级产能占总产能的1/3。

碳酸锂主要原料是盐湖卤水（矿石法由于成本高在全球产能很小），全球盐湖以高镁低锂型为主，提纯分离碳酸锂的工艺技术难度大，这些技术掌握在国外公司手中。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 国内拥有大型盐湖、具有卤水制锂条件的仅有青海国安、西藏矿业和青海锂业，由于提纯工艺还存在一定差距，实际产能远未达到规划产能，且主要以工业级碳酸锂为主。

2011年7月1日起，美国FMC、德国Chemetal对碳酸锂联手提价，碳酸锂的价格涨幅达20%，包括氢氧化锂、氯化锂、锂盐、锂电池材料在内的下游产品也提价15%～25%，预计此次提价将带动锂电池价格的上涨，这对准备加大推广锂电池自行车的企业来说，形势愈加严峻。

据了解，智利SQM、美国FMC、德国Chemetal三巨头主导着全球70%以上的碳酸锂产能。此次涨价预示着在全球大力发展新能源汽车的背景下，碳酸锂价格即将摆脱多年来的疲软态势而步入景气周期。

7.2 磷酸铁锂上下游产业链分析

磷酸铁锂的上游主要原料是锂，锂资源在中国储量相对丰富，仅次于智利、阿根廷。国内资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控，这些企业同时具备碳酸锂生产能力，但只限于工业级碳酸锂，电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供应，其中天齐锂业技术最成熟，是行业标准制定者，约占国内60%的市场份额，并且有部分出口。

图7.3 磷酸铁锂上下游产业链图

锂离子电池产业链下游是指应用环节，包括低端的手机、笔记本电脑、数码相机、电动工具、矿灯市场，中端的风电和太阳能储能市场，以及高端的电动自行车、电动摩托车、电动代步车、电动轮椅、电动轿车及电动客车市场，在军事航天领域也有很大用武之地，包括坦克、潜艇、火箭、月球车等。

磷酸铁锂电池正是锂离子电池家族中的最新成员。它既具备了所有锂离子电池所共有的优点，也拥有着其它锂离子电池所不具备的独特优势。正因如此，磷酸铁锂电池在诸多领域拥有着无可替代的优势：

1.便携电子设备。其高安全性特点是商务型笔记本、手机的最佳选择。 2.电动工具。蓄能密度大、可大功率放电是手持电钻等设备的不二之选。 3.矿灯。高安全要求仅铅酸电池和磷酸铁锂电池可保证。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 4.电动自行车、轮椅、高尔夫车、沙滩车、汽车启动电源。重量仅为铅酸电池的四到五分之一。

5.电动汽车、混合动力汽车。磷酸铁锂电池的所有优点均不可或缺，是该领域目前唯一满足所有需求的产品，也是磷酸铁锂电池的主要应用领域。

6.新能源蓄能。风能、太阳能等新能源发电项目的共同问题是输出不稳定，蓄能电池组必不可少，长寿命、高容量的磷酸铁锂电池是其最佳选择。

7.军用。电台、潜艇、航空、航天都有着大量的应用空间。

第八章、磷酸铁锂拟建与在建设项目分析预测

8.1 磷酸铁锂项目投资概况

锂离子动力电池可能采用的正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、磷酸亚铁锂(LiFePO4)，锰酸锂（LiMn2O4）四种。钴酸锂价格昂贵、安全性能差，镍酸锂安全性能差，锰酸锂高温下锰的溶解引起容量快速下降，都不能满足动力电池要求。磷酸铁锂价格便宜、安全性好、环境友好，适合大功率锂离子动力电池要求，成为国内外锂离子动力电池正极材料研发重点。

电动汽车的发展带动了磷酸铁锂（LFP）的需求，近几年我国有一大批企业投建了磷酸铁锂生产装置，目前国内的磷酸铁锂投资热正在兴起，其势头超过了其他任何国家。

江苏巨洋电池新材料有限公司投资14450万元，在江苏省海门临江新区临江工业园（原海门灵甸工业集中区）内建设年产10000吨磷酸铁锂项目及其配套设施。2010年11月10日，该公司年产10000吨磷酸铁锂项目环境影响评价征求公众意见公告。该公司远期经规划年产2.3万吨的磷酸铁锂生产线以及性能卓越的材料表征和电化学性能的检测装备。

辽源市星源电池材料科技有限公司2009年8月被国家发展和改革委员会批准为年产2000吨磷酸亚铁锂动力电池正极材料国家示范产业基地，1000吨磷酸

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 亚铁锂电池材料的生产线于2009年12月底试生产成功，并于2010年1月正式投产。2000吨磷酸亚铁锂项目总投资2.1亿元，计划2011年全部建成投产。

2010年12月25日，浙江美思锂电科技有限公司年产3000吨磷酸铁锂项目环境保护许可公示，该项目位于临海市杜桥南工业发展区，总投资5560万元。生产工艺：混合湿磨-喷雾干燥-气氛焙烧-真空包装。

2011年?

目前国内还有一些公开拟建、在建的项目。

8.2 磷酸铁锂拟建和在建项目统计

表8.1 磷酸铁锂拟建和在建项目表

单位：吨/年

序号 1 29 …… 31 32 33 35 36 浙江贝能新材料科技有限公司 湖南佳飞新材料有限公司 湖南升华科技有限公司 江苏仪征经济开发区 青海格尔木昆仑经济开发区招商局 合 计 1920 500 1000 200 68250 招商拟建 招商拟建 计划2012年建成 拟建 招商拟建 单位名称 安徽六国化工股份有限公司 湖州创亚动力电池材料有限公司 规模 100 500 备注 在建，2012年投产 拟建，2013年投产

8.3 磷酸铁锂投资动态与投资趋势分析预测

据了解，上一条200吨的磷酸铁锂生产线，设备投资额在500万左右，年产值可达3000万元。

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 磷酸铁锂是生产锂电池中的正极材料，是制造锂离子电池的必备材料，属《国家产业结构调整目录》（2005年本）、《电池行业重金属污染综合预防方案》（征求意见稿）中的鼓励类，符合国家产业政策要求。

在锂动力电池产业链中，市场容量最大、附加值最高的就是作为正极材料的磷酸铁锂，占锂动力电池成本的30%以上。近几年，高额利润引诱国内一些生产企业扩张，目前我国磷酸铁锂生产企业很多，产能产量增长很快。

目前我国建设、拟建和招商建设磷酸铁锂项目的热潮还没有减退， 预计到2015年，我国将新增磷酸铁锂材料产能3～6万吨，届时产能将达到6～10万吨，产能产量将严重过剩。

鉴于我国磷酸铁锂建设、招商投资现状及技术现状，我们建议发展磷酸铁锂须谨慎。

第九章、磷酸铁锂行业发展趋势分析预测与建议

9.1 我国磷酸铁锂行业总结与发展趋势分析

磷酸铁锂是一种新型锂电池电极材料，广泛应用于各种储能设备、高功率电动工具、各种轻型电动机车、小型设备及医疗设备、小型电器矿灯、启动电源、固定型电源、军事等领域。

?

目前，我国磷酸铁锂材料生产企业较多，还有一些企业拟建、扩建或招商，产能产量严重过剩。

我国磷酸铁锂材料发展有一定的优势，但也有一些缺点。

1.磷酸铁锂产业作为新能源的绿色能源产业，受到国家的高度重视，被列入国家“863”计划、 “973”计划、“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。

?

10.国内磷酸铁锂生产企业除少数企业拥有自主知识产权外，大多数企业没

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 有相关知识产权。

在磷酸铁锂电池和材料领域，有三大核心技术专利是无法绕行的，其中一个是包敷碳技术专利，后两个是磷酸铁锂本身材料专利和碳热还原技术专利。前者已经在华申请，加拿大Phostech公司拥有独家使用权；后者尚未到中国申请专利，分别归属于加拿大Phostech公司和美国威能公司。虽然磷酸铁锂本身材料专利与美国威能公司的碳热还原技术专利在中国没有获得申请，但是，两者却和包敷碳技术专利一起在美、日、德、英、法、意、加七国申请了专利保护。未来，中国生产的磷酸铁锂电池一旦出口美、英等上述7国，将会遭遇专利风险。

磷酸铁锂目前的价格还比较高，总体来看，欧美公司的价格大约在3～4 万美元/吨之间，包括台湾地区在内的中国公司的价格大概在2～3 万美元/吨之间，这都比锰酸锂的价格（1 万美元/吨左右）要高出不少，这主要是因为要解决磷酸铁锂导电性差、材料加工性能不够和质量稳定性不够等问题而导致。另外，一般而言，产量较少会使价格较高，但在磷酸铁锂材料的生产方面却并不是如此，材料生产得少，问题也少，材料生产得多，问题也多，能始终稳定生产同品质材料的企业几乎没有。因此，为进一步提高材料的性价比和加工性能，更好地切入市场，取代钴酸锂和锰酸锂，在技术工艺的成熟上，磷酸铁锂材料生产企业还有很多工作要做。

9.2 磷酸铁锂企业发展策略与建议

根据我国磷酸铁锂生产、消费及未来发展等情况，我们建议：

1. 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。我国现有生产厂家应努力改进工艺，发展专利项目，降低生产成本，提高产品质量，增加市场竞争力。另外，2010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。

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5. 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。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。

6. 现有磷酸铁锂材料生产企业在完善技术前提下，力求政府支持，联合上下游企业，加强分工与协作，打开国内外市场才是发展之道。

第十章、附件

10.1 国内外磷酸铁锂厂商材料性能数据

表10.1 A123磷酸铁锂材料性能状况表

项目/Items 碳含量/Carbon(wt%) 比表面积/Specific Surface Area 振实密度/Tap Density 粒度/Particle Size Distribution 数据/Data 规格/Specification 2.04 Carbon 1.8%～2.8% 29.19 0.60 1.059 2.38 SSA 25～32m/g Tap >0.5g/cc D10 >1.0um D50 2.0um-3.0um D90 <6.5um FCC >130mAhr/g C/2 >140mAhr/g 10C >120mAhr/g ≥BG6 REJECTED REJECTED 25.642 电池数据/Electrochemical Performance 150.4 155.1 138.3 BG7 PASS PASS 外观/Appearance 包装/package 标签/Label

表10.2 Valence磷酸铁锂材料性能状况表

磷酸铁锂技术指标 粒度 D10（μm） D50（μm） D97（μm） 碳含量（%）

指标数据 0.8-1.2 3-6 17-25 6.0

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 振实密度（g/cm） 3压实密度（g/cm） 比表面积（m/g） 放电中值电压（V） 克能量（mAh/g） 0.1C 1C 10C 20 C 衰减率 低温性能 加工性能 批次稳定性 231.0-1.3 13-16 3.05(2C充10C放) 135 130 115 2C充10C放，400次，80％ 好 好

表10.3 Phostech磷酸铁锂材料性能状况

磷酸铁锂技术指标 粒度 D10（μm） D50（μm） D90（μm） 碳含量（%） 振实密度（g/cm） 压实密度（g/cm） 比表面积（m/g） 放电中值电压（V） 克能量（mAh/g） 233指标数据 0.173 0.531 1.864 1.157 15.368 3.65 158 循环1500次容量保持率为80%以上。 -20° 容量保持率为65% OK OK 0.1C 1C 10C 20 C 衰减率 低温性能 加工性能 批次稳定性

表10.4 立凯电能磷酸铁锂材料性能状况

粒度 磷酸铁锂技术指标 D10（μm） D50（μm） D95（μm） 碳含量（%）

指标数据 0.78 1.76 5.57

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www.6chem.cn 专业化工市场与投资顾问 振实密度（g/cm） 3压实密度（g/cm） 比表面积（m/g） 放电中值电压（V） 克能量（mAh/g） 1st Charge@C/10 1st Discharge@C/10 2nd Charge@C/10 230.9 2.12 12.66 0.1C：3.3 163 151 152 2ndDischarge@C/10 152 衰减率（注明放电倍率） 低温性能 加工性能 批次稳定性 比较理想 OK

表10.5 SLT磷酸铁锂材料性能状况

磷酸铁锂技术指标 粒度 D10（μm） D50（μm） D90（μm） 碳含量（%） 振实密度（g/cm） 压实密度（g/cm） 2比表面积（m/g） 33指标数据 1.0 4.8 15 2 1.0 2.2-2.5 15 放电中值电压（V）（注明放电倍率） 1C ≥3.1V 克能量（mAh/g） 0.1C 150 1C 140 5C 20 C 衰减率（注明放电倍率） 低温性能 加工性能 批次稳定性 135 130 1C 100周容量衰减不大于5% 循环2000次容量保持率为80%以上。 -20° ≥70% 一般 欠佳

表10.6 北大先行磷酸铁锂材料性能状况 磷酸铁锂技术指标 粒度 D10（μm） D50（μm） D90（μm） 0.5 2.5 19 2 1.2

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指标数据 碳含量（%） 3振实密度（g/cm）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/b3c8.html