磷酸铁锂行业报告：锂电正极（35页）

行业报告下载 2020年03月18日 06:44 管理员

制备方法多样，固相液相各有优势。磷酸铁锂的合成方法主要可以分为固相法和液相法两种，其中固相法也有磷酸铁工艺和草酸亚铁工艺，现阶段磷酸铁工艺在压实密度、克容量方面占据优势，已经成为固相法的主流路线，相应企业包括贝特瑞、湖南升华、北大先行、安达科技、比亚迪、国轩高科等；液相法可分为水热/溶剂法、溶胶-凝胶法、共沉淀法，德方纳米是液相法企业的代表。固相法步骤简易，稳定性需要改善。固相法中磷酸铁路线的工艺需要首先合成水合磷酸铁，采用铁源、磷源在液相进行共沉淀反应，将水合磷酸铁进行干燥和煅烧得到无水磷酸铁。随后将磷酸铁与碳酸锂在球磨机中进行均相混合并加入碳源，之后经过高端煅烧、除铁、粉碎等工艺实现全流程制备。固相工艺中，产品质量非常依赖磷酸铁的中位粒径、均匀程度，之后的球磨对设备要求相对较高，然而压实密度具有一定优势。

液相法工艺掌握难度较大，均一度上佳。液相法市值在液体中进行反应得到前驱体混合物，由于液相中的均相反应和混合，均一性更加优越。其中，水热/ 溶剂热法是较为普及的液相合成法，其相对较为快捷且易操作，以化学计量比 1：1：3 的 FeSO4、H3PO4 和 LiOH 为原料，首先将 FeSO4 溶液和 H3PO4：溶液混合，然后将 LiOH 溶液加入混合物中，在 120 摄氏度条件下进行水热反应 5h。此种方法在制备过程中，由于锂/铁的原子排布混乱，会使大概 7%的铁原子占据锂的位置，使得制备出的产品中磷酸铁锂容量不够高。行业头部企业德方纳米开拓了不同于市场上通用的技术路线，采用“自热蒸发液相合成纳米磷酸铁锂技术”。该技术综合了自热蒸发液相合成法、非连续石壘烯包覆等技术，在常温常压下，通过将原料锂源、铁源、磷源和辅料混合后即可自发反应，反应放热后快速蒸发水分而自动停止反应，得到纳米磷酸铁锂的前驱体，而后在烧结过程中加入碳源，进行两次的高温分解，得到非连续的石墨烯包覆磷酸铁锂颗粒。

能量密度逊色三元，磷酸铁锂占有率受到挤压。新能源汽车发展之初，由于考虑到排放以及燃油经济性，政策向商用车倾斜，而磷酸铁锂的安全性、循环寿命等优势让其迅速成为锂电池正极的最佳选择，市占率遥遥领先同类的锰酸锂和钛酸锂；随着 2017 年政策将能量密度纳入考核要求并与补贴系数直接挂钩，同时三元材料获得了长足进步，市场份额开始逐步向三元转移；另外，随着商用车的普及率提升，后续需求已然有限，相反乘用车基数较大，发展潜力更足，磷酸铁锂的市场空间也相应受到限制，三元材料进入黄金发展期并呈现出挤出效应。

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