磷酸铁锂是什么？
磷酸铁锂材料重要用于各种锂离子电池，与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn204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。
磷酸铁锂离子电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种，重要有钻酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钻酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钻酸锂，锰酸锂完全相同。
1、磷酸铁锂性能特点
（1）高能量密度
磷酸铁锂理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140mAh/g（0.2C，25℃）；
（2）安全性
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；
（3）寿命长
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）无记忆效应
（5）充电性能
用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池充满。
延伸阅读
铅酸和磷酸铁锂的优缺点？
1、铅酸电池优缺点：
①优点：电压稳定、价格便宜、维护简单、质量稳定，可靠性高。
②缺点：比能低、使用寿命短、日常维护频繁。
2、磷酸铁锂电池优点：
①锂电池高低温适应性强，可以在-20℃–60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；
②磷酸铁锂电池的寿命长，循环寿命在2000次以上。在同样的条件下，磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间；
③充电快速。使用专用充电器，1.5C充电40分钟即可以使电池充满；
④使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试，即使在交通事故中也不会发生爆炸；
⑤磷酸铁锂电池绿色环保，无毒，无污染，原材料来源广泛，价格便宜。
3、磷酸铁锂电池缺点：
①磷酸铁锂电池正极的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。
②导电性能差，锂离子扩散速度慢，高倍充放电时，实际的比容量低。
③磷酸铁锂电池的低温性能差。
④磷酸铁锂电池单个电池的寿命长，在2000次左右，但是磷酸铁锂电池组的寿命短，一般在500次左右。
磷酸铁锂属于什么行业？
磷酸铁锂应属于新能源行业。
磷酸铁锂产业链的上游主要包括锂源、铁源、碳源、磷酸根等原材料，中游包括磷酸铁锂正极材料，下游包括磷酸铁锂电池及新能源汽车、储能等应用。
磷酸铁锂正极材料及磷酸铁锂电池环节格局更好，竞争十分激烈，行业产能过剩。但头部厂家基本满产满销，产能利用率高。高产能利用率摊薄生产成本，进一步加强头部厂家的竞争力。
磷酸铁锂产业链上游：原材料
从磷酸铁锂产业链看，前驱体磷酸铁的制备是生产磷酸铁锂的关键。
磷源的主要来源有两种，一种是使用净化磷酸，另一种是使用工业级磷酸一铵，因磷酸铁生产工艺不同而异。
当前有效供应不足，尤其前驱体磷酸铁偏化工环节，扩产难度较大扩产时间较长，磷酸铁锂企业自给率难以有效提升，预计短期内供需缺口将不断扩大。
磷酸铁锂产业链中游：磷酸铁锂正极材料
正极材料对于锂离子电池性能至关重要。目前常见的正极材料主要有钴酸锂（LCO）、磷酸铁锂（LFP）和三元（NCM）。
磷酸铁锂克容量介于钴酸锂和三元材料中间，能量密度虽低于三元，但结构稳定，循环性能好，安全性能好，是极具性价比的正极材料。
磷酸铁锂的生产通常是将原材料混合制备前驱体后，再二次加工制成磷酸铁锂正极材料。由于不含钴镍等贵重金属，磷酸铁锂价格波动远小于三元材料，利于成本管控。
因工艺技术较为成熟，同质化竞争激烈，另一方面液相合成法的突破带来了成本上的优势，行业集中度较高。
根据SMM数据，截至2020年底，磷酸铁锂的出货量CR5为69%，显著高于三元正极的45.4%。龙头玩家依靠技术优势，形成了较高的壁垒。
磷酸铁锂产业链下游：磷酸铁锂电池等应用
从动力应用领域来看，国内主要乘用车企开始在工信部推荐批次中新增磷酸铁锂动力电池车型。
在2019年第七批中，国内新能源乘用车销量前10的宝骏E100开始新增磷酸铁锂动力电池车型；在中端车型中，比亚迪汉和荣威EI6MAX也出现在2020年第二批目录中，磷酸铁锂车型占比提升，上汽、比亚迪、长安等主要厂商开始部分向磷酸铁锂转变。在以特斯拉Model3和比亚迪汉为代表的明星车型带领下提升趋势有望延续。
从新能源专用车及客车方面来看，其普遍单车带电量大，可用空间较多，对电池的能量密度需求较低，磷酸铁锂电池在新能源专用车及客车中占比基本上稳定在90%以上。
磷酸铁锂电池行业经历沃特玛事件后，集中度大幅提高，形成了以宁德时代、国轩高科、比亚迪为代表的第一梯队。
磷酸铁锂前景解析？
据了解，磷酸铁锂材料的核心竞争最终将回归成本与产能规模，如今动辄数万吨产能的扩充，将加剧磷酸铁锂材料领域的市场竞争。一旦后期下游磷酸铁锂电池市场需求不及预期或需求放缓，或出现产能过剩，行业再次陷于低质价格战竞争，磷酸铁锂材料的市场竞争环境或将再次恶化。
磷酸铁锂电池1C循环寿命普遍达2000次， 甚至达到3500次以上， 而对于磷酸铁锂电池储能市场要求达到4000-5000次以上， 保证8-10年的使用寿命， 高于三元电池1000多次的循环寿命， 而长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右。
将磷酸铁锂电池用于增程式电动汽车市场，不但能提高车辆的安全性，还能支持增程式电动汽车的市场化，免除纯电动汽车的里程、安全、价格、充电、后续电池问题等焦虑。磷酸铁锂电池企都上马了增程式纯电动汽车的项目。
磷酸铁锂电池具有工作电压高、磷酸铁锂电池能量密度大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优点， 并且支持无级扩展， 适合于大规模电能储存， 在可再生能源发电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS电源、应急电源系统等领域有着良好的应用前景。
磷酸铁锂电池行业前景如何?据报道，2018年量产的方形铝壳磷酸铁锂电池单体能量密度在160Wh/kg 左右，2019年一些优秀的电池厂家大概能做到175-180Wh/kg的水平，个别厉害的厂家采用叠片工艺、容量做得大些，或能做到185Wh/kg。磷酸铁锂电池正极材料电化学性能比较稳定， 这决定了它具有着平稳的充放电平台，因此，在充放电过程中电池的结构不会发生变化，不会燃烧爆炸，并且即使在短路、过充、挤压、针刺等特殊条件下，仍然是非常安全的。
根据国际市场研究机构GTM Research近日发布的最新储能报告显示，2018年中国的电网侧储能项目的应用却使磷酸铁锂电池用量持续增加。
中国磷酸铁锂电池装车量5.6GWh，同比上升832.9%，磷酸铁锂电池继续保持大幅增长。其中，三元电池共计装车3.3GWh，同比上升538.6%,;磷酸铁锂电池共计装车2.2GWh，同比上升高达2826.0%。2021年前两个月，中国动力电池装车量累计14.2GWh，磷酸铁锂电池同比累计增长388.6%。其中，三元电池装车量累计8.7GWh，占总装车量61.3%，同比累计增长315.5%;磷酸铁锂电池装车量累计5.5GWh，占总装车量38.6%，同比累计增长586.8%，呈现快速增长发展势头。
从磷酸铁锂电池配套装机量来看，2020年磷酸铁锂动力电池装机量23.2GWh，同比增长11.7%，占总装机量的36.7%，较2019年提升近3个百分点，共有34家企业提供配套;而从企业磷酸铁锂电池装机量排名来看，宁德时代以13.68GWh、市占比58.9%的绝对优势，拿下磷酸铁锂电池装机量冠军。
据高工锂电数据，2020年我国磷酸铁锂正极材料出货12.4万吨，同比增长41%，市场规模约45亿元。今年上半年，我国磷酸铁锂出货量约18万吨，二季度市场出货量环比增长超35%，同比增长超350%。价格充分反映了市场的形势。7月底，磷酸铁锂的主流报价每吨约5.2万元，较年初的每吨3.7万元上涨了约40%。分析认为，价格上涨有两方面原因：一是锂盐价格上涨，二是铁锂电池市场占比的提升。
