Développement de la PMF et analyse de l'espace de marché
La batterie au lithium-ion est actuellement le produit de batterie ayant la meilleure performance globale, et c'est aussi le produit de batterie ayant le plus large éventail d'applications. Les batteries lithium-ion sont composées d'une cathode, d'une anode, d'un électrolyte, d'un séparateur et d'autres éléments. Parmi ces éléments, la cathode, l'anode, l'électrolyte, le séparateur et les autres pièces. matériaux de cathode sont la source des ions lithium, qui déterminent les performances des batteries lithium-ion, déterminent directement la densité énergétique et la sécurité des batteries, et affectent ensuite les performances globales des batteries.
Table des matières
Le développement de matériaux cathodiques et les percées technologiques sont d'une grande importance pour l'industrie des batteries lithium-ion. Cet article se concentre sur l'exploration LMFPIl s'agit d'un nouveau type de matériau cathodique, de comprendre la vue d'ensemble du développement et l'espace de marché du phosphate de fer et de manganèse et d'autres informations connexes et, sur cette base, de clarifier la tendance générale du développement futur du phosphate de fer et de manganèse-lithium.
Vue d'ensemble du programme multifonctionnel
Le LMFP est considéré comme une version améliorée du LFP dans l'industrie, et il s'agit d'une solution d'amélioration du LFP relativement réalisable à l'heure actuelle. Cette solution consiste à doper une certaine quantité de manganèse sur la base du LFP et à ajuster le rapport entre son numéro atomique et celui du fer afin d'augmenter la plate-forme de tension du matériau. Le LMFP est un produit amélioré du LFP. Il possède des propriétés similaires à celles du LFP et du LMFP.
Il présente une meilleure stabilité thermique, une meilleure stabilité chimique et une meilleure économie que les matériaux ternaires, tout en ayant une densité énergétique plus élevée que le LFP. À l'heure actuelle, la densité énergétique du LFP, le matériau cathodique le plus répandu sur le marché, a presque atteint la limite supérieure, et le LMFP devrait permettre d'éliminer ce goulet d'étranglement. La densité énergétique des batteries LFP atteint 161,27 Wh/kg et n'a pas beaucoup changé ces dernières années, ce qui a permis au LMFP de se développer.
La capacité théorique en grammes des piles LFP est de 170mAh/g, ce qui a presque atteint la limite actuelle, de sorte que l'augmentation de la plate-forme de tension est le facteur décisif pour augmenter la densité énergétique. Les caractéristiques de haute tension du manganèse dans le LMFP font que le LMFP a une plate-forme de tension plus élevée que le LFP, ce qui peut dépasser la limite supérieure actuelle de la densité énergétique des batteries.
Avantages du développement de la PMF
● Par rapport aux matériaux ternaires, le LMFP présente un faible coût, un cycle élevé et une grande stabilité.
Par rapport aux matériaux ternaires, les LMFP sont moins coûteux, ont des durées de cycle plus élevées et une structure plus stable. Les principales matières premières des matériaux ternaires sont le cobalt, le nickel et le manganèse, tandis que les principaux éléments du LMFP sont le manganèse et le fer.
Selon les données divulguées, le prix du marché du cobalt et du nickel est beaucoup plus élevé que celui du manganèse, de sorte que le coût des matériaux ternaires sera plus élevé que celui des fibres synthétiques discontinues de polyesters. En outre, la durée de vie du LMFP peut atteindre 2000 fois, alors que celle des matériaux ternaires n'est que de 800 à 2000 fois, et l'écart est évident.
D'un point de vue structurel, comparé aux matériaux ternaires à structure en couches, le LMFP à structure olivine sera plus stable pendant la charge et la décharge. Même si tous les ions lithium sont libérés pendant la charge, il n'y aura pas de problème d'effondrement structurel. En même temps, les atomes de P dans le LMFP forment des tétraèdres de PO4 par le biais de liaisons covalentes fortes P-O, et les atomes d'O ont du mal à s'échapper de la structure, ce qui confère au LMFP une sécurité et une stabilité élevées.
● Par rapport au LFP, le LMFP présente des avantages considérables à haute pression et à basse température.
Par rapport au lithium LPF, le LMFP a une tension élevée, une densité énergétique élevée et de meilleures performances à basse température. Le LMFP et le LFP ont la même capacité théorique, mais la plate-forme de tension du LFP n'est que de 3,4 V, alors que le LMFP peut atteindre 4,1 V. Il est situé dans la fenêtre électrochimique stable du système d'électrolyte organique, ce qui fait que le LMFP a également une limite supérieure plus élevée de densité d'énergie. En outre, lorsque la capacité réelle du LMFP est la même que celle du LFP, la densité énergétique du LMFP peut être augmentée de 15% par rapport au phosphate de fer lithié.
● Le développement du PMF rencontre l'économie
À l'heure actuelle, les usines de batteries et les usines de cathodes sont davantage à la recherche de solutions permettant d'augmenter la densité énergétique d'un point de vue technique. En raison des problèmes de performance et des difficultés de production, le LMFP est resté longtemps silencieux, mais la densité énergétique des batteries LFP est proche de la valeur extrême, et les progrès continus de la technologie des batteries lithium-manganèse ont trouvé un écho. De nombreux fabricants ont commencé à s'intéresser aux piles au lithium-manganèse en raison de leur rentabilité.
Facteurs limitant le développement (LMFP)
En tant que version améliorée du LFP, le LMFP hérite des avantages du LFP tels que le faible coût, la stabilité thermique élevée et la sécurité élevée, et compense ses défauts tels que la faible densité énergétique et la mauvaise stabilité à basse température. Cependant, le LMFP présente également des problèmes tels qu'une mauvaise conductivité, une mauvaise performance en termes de taux et une mauvaise performance en termes de cycle.
● La conductivité et le taux de diffusion des ions lithium limitent le développement du LMFP. ● L'effet Jahn-Teller réduit la durée et la stabilité du cycle. ● La plateforme à double tension augmente la difficulté de gestion du système de gestion de la batterie (BMS) à un stade ultérieur.
Le processus d'industrialisation des piles à combustible de type LMFP s'accélère et ces piles sont de plus en plus prisées par le marché. Bien que les facteurs susmentionnés limitent dans une certaine mesure le processus de commercialisation des fibres de polyesters thermofusibles, avec les progrès des technologies de modification telles que le revêtement de carbone, la nanométrisation et la technologie de supplémentation en lithium, le processus de commercialisation des fibres de polyesters thermofusibles s'accélère.
Les facteurs limitant son développement ont été considérablement améliorés et le processus d'industrialisation des fibres synthétiques de polyesters thermofusibles s'est considérablement accéléré. Compte tenu des avantages et des inconvénients des fibres synthétiques discontinues de polyesters et de l'état actuel de l'amélioration technique, les fibres synthétiques discontinues de polyesters sont de plus en plus prisées par le marché.
Itinéraire technique pour la préparation de la LMFP
La voie technologique industrielle actuelle du LMFP consiste à intégrer la technologie LFP, l'objectif principal étant de continuer à utiliser l'équipement LFP, ce qui permet de réduire les coûts. Le processus de fabrication du LMFP pour batteries est le suivant : méthode en phase solide et méthode en phase liquide. Après une longue période de recherche technique, des percées ont été réalisées dans les technologies clés et la production de masse est possible.
● Synthèse en phase solide
Le processus de préparation du LMFP est similaire à celui de la méthode existante de préparation du LFP en phase solide. Compte tenu des coûts de production de masse et de l'accumulation de technologies, les principaux fabricants du secteur se concentreront à l'avenir sur la préparation en phase solide. Le processus comprend le broyage du précurseur, le traitement thermique, le broyage secondaire et la calcination à haute température.
La méthode de synthèse en phase solide présente peu de difficultés d'industrialisation et une densité de compactage élevée, mais la grande taille des particules et la distribution inégale entraînent une mauvaise consistance du matériau, un processus de réaction long et une consommation d'énergie élevée. La différence avec le procédé LFP est que la méthode en phase solide nécessite l'ajout d'un précurseur de phosphate de manganèse pour le broyage, et que l'équipement de séchage et de calcination après le broyage peut être le même.
● Méthode de la phase liquide
Les méthodes en phase liquide peuvent être subdivisées en méthodes hydrothermales, méthodes sol-gel, méthodes de co-précipitation, etc. La méthode hydrothermique est la plus répandue et est utilisée pour produire des matériaux cathodiques à l'échelle nanométrique.
Le produit obtenu par séchage sol-gel est uniforme en phase et facile à contrôler en taille de particules, mais le processus de séchage est plus compliqué. La méthode de co-précipitation est souvent utilisée pour synthétiser des précurseurs de ferromanganèse, puis pour ajouter du carbonate de lithium et du dihydrogénophosphate d'ammonium afin d'obtenir le produit fini après broyage à billes et calcination. La méthode de co-précipitation est relativement simple à mettre en œuvre et facile à produire en masse.
Dans le processus précédent, le LMFP et le LFP peuvent utiliser le même équipement. Dans le processus de frittage suivant, la température du four et le processus de frittage sont légèrement modifiés, et les autres étapes du processus sont fondamentalement similaires, avec moins de remplacement d'équipement. Cependant, le manganèse reste dans l'équipement après le procédé LMFP et ne peut pas être directement utilisé pour préparer le procédé LFP, il ne peut donc pas être mélangé à l'équipement du procédé LFP.
Espace de marché des PMF
Les domaines d'application de la PMF devraient être nombreux à l'avenir. matériaux pour batteriesLa demande du marché devrait atteindre 144,13 GWh d'ici 2025, et les domaines d'application se concentreront sur les aspects suivants :
● Champ de la batterie d'alimentation du véhicule
Le LMFP présente des avantages en termes d'utilisation pure et de composition, et offre de vastes perspectives de développement. D'une part, le LMFP peut remplacer l'utilisation du LFP dans les batteries, d'autre part, il peut être utilisé comme stabilisateur et combiné avec des matériaux ternaires. Selon les estimations, d'ici 2025, la demande totale de LMFP dans le domaine des batteries d'alimentation des véhicules atteindra 80,7 GWh. Voici ce qu'il en est les 10 premiers fabricants de batteries d'énergie dans le monde.
● Champ des véhicules électriques à deux roues
La part de marché des produits multifonctionnels rentables progresse rapidement. Selon les estimations, en 2025, les fibres optiques légères représenteront 35% du marché mondial des fibres optiques légères. deux-roues vélo électriqueet le ternaire ou le manganate de lithium représenteront 65%. Grâce à ses avantages plus évidents en termes de performances et de coûts, le LMFP remplacera progressivement le LFP ou sera utilisé en combinaison avec des composants ternaires. On estime que la demande dans le domaine des véhicules à deux roues atteindra 18,43 GWh en 2025.
● Champ de stockage de l'énergie
La densité d'énergie est plus élevée dans le cas du LMFP que dans celui du LFP. La maturité du marché de l'énergie, la promulgation successive de politiques favorables et l'importance croissante de l'espace économique illustrent l'énorme potentiel de développement du secteur du stockage de l'énergie. On estime que dans le domaine du stockage de l'énergie, d'ici 2025, le taux de remplacement de la fibre thermoplastique par la fibre thermoplastique sera de 10%, et la demande atteindra 45GWh.
Pour les fabricants de LMFP concernés, veuillez vous référer à la page d'accueil du site web de la Commission européenne. Les 10 premières entreprises du PFAM en Chine. J'espère qu'il vous sera utile.
Bonjour Chers lecteurs, je me présente en toute confiance comme un auteur ayant une passion fervente pour l'écriture et une expérience substantielle dans l'industrie de l'échange de batteries. Je suis titulaire d'une licence en ingénierie électronique et j'ai travaillé comme ingénieur en batteries dans une entreprise renommée de batteries d'énergie. J'ai participé activement à divers projets de stations d'échange de motos et les ai dirigés, depuis la conception jusqu'à la mise en œuvre opérationnelle.
Au fil des ans, j'ai exploré et étudié en profondeur les technologies d'échange, les modèles commerciaux et les tendances du marché. Grâce à mon expérience pratique, j'ai acquis des connaissances précieuses, contribuant activement à divers aspects de la planification des stations, de la sélection des équipements et de la gestion opérationnelle.
Je suis impatient de partager mes idées et mes expériences dans le domaine de l'échange de batteries. Je pense que mes écrits vous aideront à mieux comprendre ce secteur en pleine évolution et vous fourniront des informations précieuses pour votre prise de décision. Embarquons ensemble pour un voyage passionnant à la découverte du monde de l'échange de batteries !
Développement de la PMF et analyse de l'espace de marché
La batterie au lithium-ion est actuellement le produit de batterie ayant la meilleure performance globale, et c'est aussi le produit de batterie ayant le plus large éventail d'applications. Les batteries lithium-ion sont composées d'une cathode, d'une anode, d'un électrolyte, d'un séparateur et d'autres éléments. Parmi ces éléments, la cathode, l'anode, l'électrolyte, le séparateur et les autres pièces. matériaux de cathode sont la source des ions lithium, qui déterminent les performances des batteries lithium-ion, déterminent directement la densité énergétique et la sécurité des batteries, et affectent ensuite les performances globales des batteries.
Le développement de matériaux cathodiques et les percées technologiques sont d'une grande importance pour l'industrie des batteries lithium-ion. Cet article se concentre sur l'exploration LMFPIl s'agit d'un nouveau type de matériau cathodique, de comprendre la vue d'ensemble du développement et l'espace de marché du phosphate de fer et de manganèse et d'autres informations connexes et, sur cette base, de clarifier la tendance générale du développement futur du phosphate de fer et de manganèse-lithium.
Vue d'ensemble du programme multifonctionnel
Le LMFP est considéré comme une version améliorée du LFP dans l'industrie, et il s'agit d'une solution d'amélioration du LFP relativement réalisable à l'heure actuelle. Cette solution consiste à doper une certaine quantité de manganèse sur la base du LFP et à ajuster le rapport entre son numéro atomique et celui du fer afin d'augmenter la plate-forme de tension du matériau. Le LMFP est un produit amélioré du LFP. Il possède des propriétés similaires à celles du LFP et du LMFP.
Il présente une meilleure stabilité thermique, une meilleure stabilité chimique et une meilleure économie que les matériaux ternaires, tout en ayant une densité énergétique plus élevée que le LFP. À l'heure actuelle, la densité énergétique du LFP, le matériau cathodique le plus répandu sur le marché, a presque atteint la limite supérieure, et le LMFP devrait permettre d'éliminer ce goulet d'étranglement. La densité énergétique des batteries LFP atteint 161,27 Wh/kg et n'a pas beaucoup changé ces dernières années, ce qui a permis au LMFP de se développer.
La capacité théorique en grammes des piles LFP est de 170mAh/g, ce qui a presque atteint la limite actuelle, de sorte que l'augmentation de la plate-forme de tension est le facteur décisif pour augmenter la densité énergétique. Les caractéristiques de haute tension du manganèse dans le LMFP font que le LMFP a une plate-forme de tension plus élevée que le LFP, ce qui peut dépasser la limite supérieure actuelle de la densité énergétique des batteries.
Avantages du développement de la PMF
● Par rapport aux matériaux ternaires, le LMFP présente un faible coût, un cycle élevé et une grande stabilité.
Par rapport aux matériaux ternaires, les LMFP sont moins coûteux, ont des durées de cycle plus élevées et une structure plus stable. Les principales matières premières des matériaux ternaires sont le cobalt, le nickel et le manganèse, tandis que les principaux éléments du LMFP sont le manganèse et le fer.
Selon les données divulguées, le prix du marché du cobalt et du nickel est beaucoup plus élevé que celui du manganèse, de sorte que le coût des matériaux ternaires sera plus élevé que celui des fibres synthétiques discontinues de polyesters. En outre, la durée de vie du LMFP peut atteindre 2000 fois, alors que celle des matériaux ternaires n'est que de 800 à 2000 fois, et l'écart est évident.
D'un point de vue structurel, comparé aux matériaux ternaires à structure en couches, le LMFP à structure olivine sera plus stable pendant la charge et la décharge. Même si tous les ions lithium sont libérés pendant la charge, il n'y aura pas de problème d'effondrement structurel. En même temps, les atomes de P dans le LMFP forment des tétraèdres de PO4 par le biais de liaisons covalentes fortes P-O, et les atomes d'O ont du mal à s'échapper de la structure, ce qui confère au LMFP une sécurité et une stabilité élevées.
● Par rapport au LFP, le LMFP présente des avantages considérables à haute pression et à basse température.
Par rapport au lithium LPF, le LMFP a une tension élevée, une densité énergétique élevée et de meilleures performances à basse température. Le LMFP et le LFP ont la même capacité théorique, mais la plate-forme de tension du LFP n'est que de 3,4 V, alors que le LMFP peut atteindre 4,1 V. Il est situé dans la fenêtre électrochimique stable du système d'électrolyte organique, ce qui fait que le LMFP a également une limite supérieure plus élevée de densité d'énergie. En outre, lorsque la capacité réelle du LMFP est la même que celle du LFP, la densité énergétique du LMFP peut être augmentée de 15% par rapport au phosphate de fer lithié.
● Le développement du PMF rencontre l'économie
À l'heure actuelle, les usines de batteries et les usines de cathodes sont davantage à la recherche de solutions permettant d'augmenter la densité énergétique d'un point de vue technique. En raison des problèmes de performance et des difficultés de production, le LMFP est resté longtemps silencieux, mais la densité énergétique des batteries LFP est proche de la valeur extrême, et les progrès continus de la technologie des batteries lithium-manganèse ont trouvé un écho. De nombreux fabricants ont commencé à s'intéresser aux piles au lithium-manganèse en raison de leur rentabilité.
Facteurs limitant le développement (LMFP)
En tant que version améliorée du LFP, le LMFP hérite des avantages du LFP tels que le faible coût, la stabilité thermique élevée et la sécurité élevée, et compense ses défauts tels que la faible densité énergétique et la mauvaise stabilité à basse température. Cependant, le LMFP présente également des problèmes tels qu'une mauvaise conductivité, une mauvaise performance en termes de taux et une mauvaise performance en termes de cycle.
● La conductivité et le taux de diffusion des ions lithium limitent le développement du LMFP.
● L'effet Jahn-Teller réduit la durée et la stabilité du cycle.
● La plateforme à double tension augmente la difficulté de gestion du système de gestion de la batterie (BMS) à un stade ultérieur.
Le processus d'industrialisation des piles à combustible de type LMFP s'accélère et ces piles sont de plus en plus prisées par le marché. Bien que les facteurs susmentionnés limitent dans une certaine mesure le processus de commercialisation des fibres de polyesters thermofusibles, avec les progrès des technologies de modification telles que le revêtement de carbone, la nanométrisation et la technologie de supplémentation en lithium, le processus de commercialisation des fibres de polyesters thermofusibles s'accélère.
Les facteurs limitant son développement ont été considérablement améliorés et le processus d'industrialisation des fibres synthétiques de polyesters thermofusibles s'est considérablement accéléré. Compte tenu des avantages et des inconvénients des fibres synthétiques discontinues de polyesters et de l'état actuel de l'amélioration technique, les fibres synthétiques discontinues de polyesters sont de plus en plus prisées par le marché.
Itinéraire technique pour la préparation de la LMFP
La voie technologique industrielle actuelle du LMFP consiste à intégrer la technologie LFP, l'objectif principal étant de continuer à utiliser l'équipement LFP, ce qui permet de réduire les coûts. Le processus de fabrication du LMFP pour batteries est le suivant : méthode en phase solide et méthode en phase liquide. Après une longue période de recherche technique, des percées ont été réalisées dans les technologies clés et la production de masse est possible.
● Synthèse en phase solide
Le processus de préparation du LMFP est similaire à celui de la méthode existante de préparation du LFP en phase solide. Compte tenu des coûts de production de masse et de l'accumulation de technologies, les principaux fabricants du secteur se concentreront à l'avenir sur la préparation en phase solide. Le processus comprend le broyage du précurseur, le traitement thermique, le broyage secondaire et la calcination à haute température.
La méthode de synthèse en phase solide présente peu de difficultés d'industrialisation et une densité de compactage élevée, mais la grande taille des particules et la distribution inégale entraînent une mauvaise consistance du matériau, un processus de réaction long et une consommation d'énergie élevée. La différence avec le procédé LFP est que la méthode en phase solide nécessite l'ajout d'un précurseur de phosphate de manganèse pour le broyage, et que l'équipement de séchage et de calcination après le broyage peut être le même.
● Méthode de la phase liquide
Les méthodes en phase liquide peuvent être subdivisées en méthodes hydrothermales, méthodes sol-gel, méthodes de co-précipitation, etc. La méthode hydrothermique est la plus répandue et est utilisée pour produire des matériaux cathodiques à l'échelle nanométrique.
Le produit obtenu par séchage sol-gel est uniforme en phase et facile à contrôler en taille de particules, mais le processus de séchage est plus compliqué. La méthode de co-précipitation est souvent utilisée pour synthétiser des précurseurs de ferromanganèse, puis pour ajouter du carbonate de lithium et du dihydrogénophosphate d'ammonium afin d'obtenir le produit fini après broyage à billes et calcination. La méthode de co-précipitation est relativement simple à mettre en œuvre et facile à produire en masse.
Dans le processus précédent, le LMFP et le LFP peuvent utiliser le même équipement. Dans le processus de frittage suivant, la température du four et le processus de frittage sont légèrement modifiés, et les autres étapes du processus sont fondamentalement similaires, avec moins de remplacement d'équipement. Cependant, le manganèse reste dans l'équipement après le procédé LMFP et ne peut pas être directement utilisé pour préparer le procédé LFP, il ne peut donc pas être mélangé à l'équipement du procédé LFP.
Espace de marché des PMF
Les domaines d'application de la PMF devraient être nombreux à l'avenir. matériaux pour batteriesLa demande du marché devrait atteindre 144,13 GWh d'ici 2025, et les domaines d'application se concentreront sur les aspects suivants :
● Champ de la batterie d'alimentation du véhicule
Le LMFP présente des avantages en termes d'utilisation pure et de composition, et offre de vastes perspectives de développement. D'une part, le LMFP peut remplacer l'utilisation du LFP dans les batteries, d'autre part, il peut être utilisé comme stabilisateur et combiné avec des matériaux ternaires. Selon les estimations, d'ici 2025, la demande totale de LMFP dans le domaine des batteries d'alimentation des véhicules atteindra 80,7 GWh. Voici ce qu'il en est les 10 premiers fabricants de batteries d'énergie dans le monde.
● Champ des véhicules électriques à deux roues
La part de marché des produits multifonctionnels rentables progresse rapidement. Selon les estimations, en 2025, les fibres optiques légères représenteront 35% du marché mondial des fibres optiques légères. deux-roues vélo électriqueet le ternaire ou le manganate de lithium représenteront 65%. Grâce à ses avantages plus évidents en termes de performances et de coûts, le LMFP remplacera progressivement le LFP ou sera utilisé en combinaison avec des composants ternaires. On estime que la demande dans le domaine des véhicules à deux roues atteindra 18,43 GWh en 2025.
● Champ de stockage de l'énergie
La densité d'énergie est plus élevée dans le cas du LMFP que dans celui du LFP. La maturité du marché de l'énergie, la promulgation successive de politiques favorables et l'importance croissante de l'espace économique illustrent l'énorme potentiel de développement du secteur du stockage de l'énergie. On estime que dans le domaine du stockage de l'énergie, d'ici 2025, le taux de remplacement de la fibre thermoplastique par la fibre thermoplastique sera de 10%, et la demande atteindra 45GWh.
Pour les fabricants de LMFP concernés, veuillez vous référer à la page d'accueil du site web de la Commission européenne. Les 10 premières entreprises du PFAM en Chine. J'espère qu'il vous sera utile.
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