一、磷酸铁锂

磷酸铁锂是一种锂离子电池电极材料，化学式为LiFePO4（简称LFP），主要用于各种锂离子电池。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合：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LiCoO2相比，LiMPO4的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。

二、磷酸铁锂电池的性能与特点

磷酸铁锂是一种优异的锂离子电池正极材料。锂离子电池由四个主要部分构成，分别为正极、负极、电解液和隔膜， 其中正极既是离子导体也是电子导体，其主要组成部分称为活性物质。磷酸铁锂（LiFePO4）呈现橄榄石结构，作为 电池正极材料，涂敷在铝箔与电池正极连接；中间是聚合物的隔膜，将正极与负极隔开，但锂离子可以通过而电子不能通过；石墨等作为电池的负极材料，涂敷在铜箔与电池的负极连接处。磷酸铁锂电池在充电时，正极中的锂离子通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移。

磷酸铁锂电池的优势

1.超长寿命：长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池在室温下1C充放电循环2000次，容量保持率80％以上；是铅酸电池5倍，镍氢电池的4倍，是钴酸锂电池4倍，是锰酸锂电池4-5倍左右。

2.安全性高：磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化物结构化学键强，所以结构更加稳定，并且不易释放氧气.磷酸铁锂电池在高温下的稳定性可达400以上，保证了电池内在的高安全性；不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。

3.环保且不需要稀有金属：磷酸铁锂电池不含任何(锂之外）重金属或者稀有金属,无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定,为环保电池.

4.充电速度快,自放电少，无记忆效应：磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电，在专用充电器下,2C充电30分钟内即可使电池充满95％,起动电流可达2C，而铅酸电池现在无此性能。

5.体积小，重量轻：商品设计可轻量化，体积是相同容量铅酸电池的2/3，也较镍氢电池体积小；重量是相同容量铅酸电池的1/3，镍氢电池的2/3左右；

6.电池单体电压高,放电平台稳定：为3.2V，串联少，电池组可靠性高；电池组可靠性高，可作大电流高功率充放电高倍率放电特性：10C充放电效率达到 96％以上，容量保持率90%以上，可实现10C放电;

7.综上可知，磷酸铁锂除了振实密度、克容量两个指标略有不足,其他各项指标均占很大优势,尤其是在循环性能、环保性、安全性能、原料成本及应用领域方面。

三、磷酸铁锂的合成方法：

1.固相合成法：

1.1高温固相反应法：现阶段最常用，也是最成熟的合成方法.采用的氮气保护的推板炉，网带炉，回转炉烧结。

1.2碳热还原法（CTR）：合成方法简单，易于操作，原材料价格低.适合大规模生产。

1.3微波合成法：合成时间短，能耗低，适合实验室的研究。

1.4机械合金化法

2.液相合成法

2.1液相共沉淀法

2.2溶胶-凝胶法

2.3水热合成法

3.其他合成方法

放电等离子烧结技术，喷雾热分解技术和脉冲激光沉积技术也于用于磷酸铁锂的合成。

四、磷酸铁锂产业链

磷酸铁锂材料原料行业属于资源性行业，全球各地的锂资源基本已为各大公司圈地所占。磷源化合物属于传统的化工消耗品,已经具有非常成熟的供应商。相对而言，高质量的铁源化合物国内暂无占有绝对优势的供应商。

五、产业“八大优势”

第一符合国家政策导向

磷酸铁锂产业符合国家产业政策的导向，各国都把储能电池和动力电池的发展放在国家战略层面高度，配套资金和政策支持的力度很大， 中国在这方面也十分支持，过去关注镍氢电池，新战略则把目光更多的集中到磷酸铁锂电池上。

第二代表未来电池发展方向

磷酸铁锂电池作为一种实用新型锂电池，代表了电池未来发展的方向。它是迄今为止发明的最理想的动力电池。尽管存在技术和价格上的一些缺陷，但毕竟已经走向商业化的道路。业内专家普遍认为，磷酸铁锂技术不会成为产业发展的障碍（已有A123、Valence、Phostech成熟技术的先例），而价格也会随着产能的扩张而大幅降低，未来甚至会成为最廉价的动力电池。

第三超大市场容量

磷酸铁锂产业的市场蛋糕大的超乎想象，据相关材料分析，其中正极材料全球有几百亿的市场容量，而电池更是有超过5000千亿的市场容量。

第四稳定快速发展

根据电池产业发展的规律，无论是材料，还是电池，基本呈现稳定增长的趋势，能够抗周期性和国家宏观调控的影响。而作为新型的材料和电池—— 磷酸铁锂，随着存量市场的开发和增量市场的渗透，其增长速度明显快于电池行业整体发展速度。

第五应用领域广泛

磷酸铁锂电池应用领域广泛，应用领域主要有：

⑴ 储能设备

太阳能、风力发电系统之储能设备；不断电系统UPS；配合太阳能电池使用作为储能设备（比亚迪已经在生产此类电池）；

⑵ 电动工具类

高功率电动工具（无线）； 电钻、除草机等；

⑶ 轻型电动车辆

电动机车、电动自行车、休闲车、高尔夫球车、油电混合车、电动轮椅、电动推高机、清洁车；混合动力汽车（HEV）、国内近2—3年的发展目标；

⑷ 小型设备

医疗设备：电动病、电动轮椅、电动代步车、制氧呼吸器；玩具（遥控电动飞机、车、船）；

⑸ 其他小型电器

矿灯；植入性的医疗器械（磷酸铁锂无毒性，锂电池仅铁锂可满足要求）；

⑹军事和航天领域

如UPS、通讯设备、遥测系统、无人侦察机等运军事储能设备；在军事和航天领域也是一种最佳的动力电池。

第六产业利润丰厚

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。

第七有一定的技术壁垒

磷酸铁锂行业有一定的门槛，不是谁来做就会做成功的，尤其是材料领域，技术壁垒很高，可以避免太多的竞争。作为新进入这个产业的企业，选择做材料肯定要比做电池更为明智，因为现有的一些锂电池厂商很多，尤其是大厂的地位很难撼动，他们切入到磷酸铁锂电池更具优势。

第八不受制于国外市场

磷酸铁锂产业不会过分依赖国外市场，原料和设备也不会受制于国外企业， 国内整个产业链相对是比较成熟的。同时国内外对于磷酸铁锂的研究和产业化的起步差别不大，几乎处于同一起跑线。这跟太阳能电池行业有很大差别，太阳能电池所需多晶硅原料（指过去）和终端应用市场两头在外，受国外政策和市场变化影响很大，这些问题在此次金融危机中已经显现。

综上所述， 国内磷酸铁锂具有广阔的市场空间，同时对于锂离子电池的快速发展是一次难得的机遇。虽然发展中仍存在诸多问题，但是相信不久的将来，通过各企业的共同努力，一定能促进中国电池行业的长足发展。