磷酸鐵鋰工業產業化項目簡介
一、項目背景
隨着新能源技術的不斷進步,和電子、電器產品的迷你化、隨身化趨勢,電能存儲技術成為了備受矚目的領域,甚至可以說是諸多產業的核心和瓶頸所在。蓄電池技術在漫長的發展過程中主要經歷了鉛酸電池、氫電池和鋰電池等三代的進步,磷酸鐵鋰電池正是鋰離子電池家族中的最新成員。
它既具備了所有鋰離子電池所共有的優點:
1.蓄能密度大。是鉛酸電池的4倍以上,氫電池的2倍以上。
2.無記憶效應。可以長期在線充放電,蓄能效果幾乎不受影響。
3.轉換效率高。有力的節約了能源。
4.自放電率極低。可較長期的存儲電能。
5.一致性好。適於標準化生產。
6.免維護。降低使用成本。
也擁有着其它鋰離子電池所不具備的獨特優勢:
1.絕對安全。其它鋰電池共有的燃燒爆炸隱患不復存在。
2.可快速充放電。保証了快速充電和大功率應用的需求。
3.循環壽命長。鉛酸電池、氫電池以及其它各種鋰電池循環壽命均小於500次,磷酸鐵鋰電池壽命至少可達2000次以上,甚至可超過3500次。
4.價格低廉。市售價僅為鈷酸鋰的三分之一以下,且仍有很大的降價空間。
5.環保。主要分解物完全無污染。
正因如此,磷酸鐵鋰電池在諸多領域擁有着無可替代的優勢:
1.便攜電子設備。其高安全性特點是商務型筆記本、手機的最佳選擇。
2.電動工具。蓄能密度大、可大功率放電是手持電鑽等設備的不二之選。
3.礦燈。高安全要求僅鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池可保証。
4.電動自行車、輪椅、高爾夫車、沙灘車、汽車啟動電源。重量僅為鉛酸電池的四到五分之一。
5.電動汽車、混合動力汽車。磷酸鐵鋰電池的所有優點均不可或缺,是該領域目前唯一滿足所有需求的產品,也是磷酸鐵鋰電池的主要應用領域。
6.新能源蓄能。風能、太陽能等新能源發電項目的共同問題是輸出不穩定,蓄能電池組必不可少,長壽命、高容量的磷酸鐵鋰電池是其最佳選擇。
7.軍用。電台、潛艇、航空、航天都有着大量的應用空間。
通常的鋰電池中,電池正極材料的用量均以克為計算單位(一部手機需要5~6克鈷酸鋰,所謂超大容量電池也很少超過10克),而國內一年消耗的鈷酸鋰材料即達30000噸以上。一部電動汽車,至少需要使用50~60千克的磷酸鐵鋰,用於常規潛艇、新能源電站的蓄能電池組更將以噸計量,其應用前景不言自明。
二、技術特點
磷酸鐵鋰材料突出的性能優勢,和廣闊的市場前景使其成為了目前最具吸引力的投資熱點,技術市場中的相關技術也層出不窮。究其來源不外乎歸國技術人員攜帶和國內科研院所自研兩類,相對於這些技術來源,本技術擁有以下特點和優勢:
1.自主研發、技術完整。避免了部分技術人員單獨轉讓的技術片面性風險。
2.擁有產業化經驗。眾所週知,化工技術的實驗室技術和中試技術無法保証產業化應用的效果,本技術已經實現全面的工業化批量生產,不存在擴大試驗的風險。
3.技術指標高、穩定。本技術工業化生產的產品性能穩定,技術指標國內領先,達到或超過目前可採購的進口產品的水平。
本技術產業化生產線生產的產品2010年9月在中電十八所測試的數據已達168.1mAh/g(0.2C),141.1mAh/g(0.5C), 130.9mAh/g(1C)。
注:中電十八所測試資質好,但測試平台為針對鈷酸鋰、錳酸鋰的2.5-4.2V,雖可進行磷酸鐵鋰測試,但未能將全部電量放出(磷酸鐵鋰應放電至2V)。因此其數據低於實際水平。
4.成本低廉。本技術原材料成本較普遍技術水平低20-40%。
5.工藝全,適應性強。已全面攻克干法、濕法工業化生產工藝,全面掌握草酸亞鐵、磷酸鐵、鐵紅等各種工藝路徑,且各工藝間水平已基本相同,對已有一定設備和原材料供應基礎的技術升級企業來說改造成本低。
6.型號全。不同的電池生產企業,不同的應用方向對磷酸鐵鋰材料的質量能量密度、體積能量密度、粒度、比表面積、放電倍率等物理、化學技術指標均有不同需求,絕非部分技術供應方所描述的單一產品可通用。本技術已工業化驗証已知的全部需求調整可能性,可以針對不同需求靈活調整配方和工藝。
7.技術演進有保障。除了不斷提高磷酸鐵鋰材料技術指標以外,本單位對今後1-20年的電池正極材料技術已開展了產業化試驗、中試、小試、實驗室、預研的梯隊式技術準備,可持續為接產企業提供技術保障。
三、經濟指標
生產規模
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設備投資
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廠房規模
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裝機容量
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人員
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萬元
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平米
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KW
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人
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200噸/年
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350
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1000
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350
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20
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500噸/年
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700
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1500
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600
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35
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2000噸/年
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2500
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3000
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2000
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150
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5000噸/年
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6000
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5000
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4800
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240
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10000噸/年
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10000
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8500
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9500
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400
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生產規模
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原料成本
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綜合成本
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年產值
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年利稅
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萬元/噸
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萬元/噸
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萬元
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萬元
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200噸/年
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各工藝均<6
部分工藝<5
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<7
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3000
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>1600
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500噸/年
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<6.8
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7500
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>4000
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2000噸/年
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<6.5
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30000
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>17000
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5000噸/年
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<5
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<6.3
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75000
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>43500
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10000噸/年
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<5
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<6.2
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150000
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>88000
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四、項目合作聯繫:18691859795