Розвиток ЛМФП та аналіз ринкового простору

Розвиток катодних матеріалів і технологічні прориви мають велике значення для індустрії літій-іонних акумуляторів. Ця стаття присвячена дослідженню LMFPновий тип катодного матеріалу, щоб зрозуміти огляд розвитку та ринковий простір LMFP та іншу пов'язану інформацію, і на цій основі прояснити загальну тенденцію майбутнього розвитку літій-марганцевого залізного фосфату.

Огляд ЗМФІ

LMFP вважається вдосконаленою версією LFP в промисловості, і наразі це відносно здійсненне рішення для модернізації LFP. Це рішення полягає в додаванні певної кількості марганцю на основі ЛФП і регулюванні співвідношення його атомного номера до заліза для збільшення вольтамперної платформи матеріалу. LMFP - це модернізований продукт LFP. Він має подібні властивості до ЛФП та ЛМФП.

Він має кращу термостійкість, хімічну стабільність і економічність, ніж потрійні матеріали, і в той же час має вищу щільність енергії, ніж ЛФП. В даний час щільність енергії LFP, основного катодного матеріалу на ринку, майже досягла верхньої межі, і очікується, що LMFP подолає це вузьке місце. Щільність енергії акумуляторів LFP сягає 161,27 Вт-год/кг, і за останні роки вона майже не змінилася, тому LMFP отримав розвиток.

Теоретична грамова ємність акумуляторів LFP становить 170 мАг/г, що на сьогодні майже досягло межі, тому підвищення напруги на платформі є вирішальним фактором для збільшення щільності енергії. Високовольтні характеристики марганцю в LMFP роблять LMFP більш високовольтною платформою, ніж LFP, що може порушити поточну верхню межу щільності енергії акумуляторів.

Переваги розробки LMFP

У порівнянні з потрійними матеріалами, LMFP має низьку вартість, тривалий цикл і високу стабільність

Порівняно з потрійними матеріалами, ЛМФП має нижчу вартість, більшу тривалість циклу і стабільнішу структуру. Основною сировиною для потрійних матеріалів є кобальт, нікель і марганець, тоді як основними елементами ГМФП є марганець і залізо.

Згідно з розкриттям даних, ринкова ціна кобальту і нікелю набагато вища, ніж марганцю, тому вартість потрійних матеріалів буде вищою, ніж вартість ДМФП. Крім того, термін служби LMFP сягає 2000 разів, тоді як термін служби потрійних матеріалів становить лише від 800 до 2000 разів, і різниця очевидна.

Зі структурної точки зору, порівняно з потрійними матеріалами з шаруватою структурою, LMFP з олівіновою структурою буде більш стабільним під час заряджання та розряджання. Навіть якщо всі іони літію вивільняться під час заряджання, не виникне проблеми структурного колапсу. У той же час, атоми P в LMFP утворюють тетраедри PO4 через сильні ковалентні зв'язки P-O, а атоми O важко вийти зі структури, що також робить LMFP високим рівнем безпеки та стабільності.

У порівнянні з LFP, LMFP має значні переваги в умовах високого тиску та низьких температур

У порівнянні з літієвим LPF, LMFP має високу напругу, високу щільність енергії та кращі низькотемпературні характеристики. LMFP і LFP мають однакову теоретичну ємність, але платформа напруги LFP становить лише 3,4 В, тоді як LMFP може досягати 4,1 В, і вона розташована в стабільному електрохімічному вікні системи органічного електроліту, що також робить LMFP вищою верхню межу щільності енергії. Більше того, коли фактична ємність LMFP така ж, як і у LFP, щільність енергії LMFP може бути збільшена на 15% порівняно з літій-залізофосфатом.

● Розвиток ОМПП відповідає економіці

В даний час заводи акумуляторів та катодні заводи більше прагнуть до рішень, які можуть збільшити щільність енергії з технічного рівня. Через проблеми з продуктивністю LMFP і складність виробництва, він довгий час мовчав, але щільність енергії LFP акумуляторів близька до екстремального значення, і безперервний прорив технології літій-марганцевих акумуляторів викликав резонанс. Багато виробників почали звертати увагу на LMFP через їх економічність.

Фактори, що обмежують розвиток ЛМФП

Як модернізована версія LFP, LMFP успадкувала переваги LFP, такі як низька вартість, висока термостабільність і висока безпека, і компенсувала її недоліки, такі як низька щільність енергії і погана низькотемпературна стабільність. Однак, ЛМФП також має такі проблеми, як погана провідність, низька продуктивність і низька продуктивність циклу.

Провідність і швидкість дифузії іонів літію обмежують розвиток LMFP
Ефект Яна-Теллера зменшує тривалість циклу та стабільність циклу
Двонапружна платформа збільшує складність управління системою управління батареями (BMS) на більш пізній стадії

Процес індустріалізації LMFP прискорюється, і ринок дедалі більше сприяє йому. Хоча вищезазначені фактори певною мірою обмежують процес комерціалізації ДДТМ, з розвитком технологій модифікації, таких як нанесення вуглецевого покриття, нанометризація та технологія додавання літію, процес комерціалізації дещо призупиняється.

Обмежувальні фактори для його розвитку були значно покращені, а процес індустріалізації LMFP значно прискорився. Виходячи з переваг і недоліків LMFP та поточного стану технічного вдосконалення, ринок дедалі більше надає перевагу LMFP.

Технічний маршрут підготовки ЛМФП

Сучасний промисловий технологічний шлях LMFP полягає в інтеграції з технологією LFP, основна мета - продовжувати використовувати обладнання LFP, тим самим зменшуючи витрати. Процес акумуляторного LMFP: твердофазний метод і рідинно-фазний метод. Після тривалого періоду технічних досліджень було досягнуто прориву в ключових технологіях, і можна досягти масового виробництва.

Твердофазний синтез

Процес приготування ЛДГП подібний до існуючого твердофазного методу приготування ЛДГП. Враховуючи витрати на масове виробництво і накопичення технологій, основні виробники в галузі в майбутньому зосередяться на твердофазній підготовці. Процес включає подрібнення прекурсору, термічну обробку, вторинне подрібнення і високотемпературне прожарювання.

Метод твердофазного синтезу має низьку складність в індустріалізації і високу щільність ущільнення, але великий розмір частинок і нерівномірний розподіл призводять до поганої консистенції матеріалу, тривалого процесу реакції і високого енергоспоживання. Відмінність від процесу LFP полягає в тому, що твердофазний метод потребує додавання попередника фосфату марганцю для подрібнення, а технологічне обладнання для сушіння і прожарювання після подрібнення може бути однаковим.

Рідиннофазний метод

Рідиннофазні методи можна поділити на гідротермальні методи, золь-гель методи, методи спільного осадження тощо. Гідротермальний метод є найбільш поширеним і використовується для отримання нанорозмірних катодних матеріалів.

Продукт, отриманий методом золь-гель сушіння, є однорідним за фазою і легко контролюється за розміром частинок, але процес сушіння є більш складним. Метод спільного осадження часто використовують для синтезу попередників феромарганцю, а потім додають карбонат літію і дигідрофосфат амонію для отримання готового продукту після кульового подрібнення і прожарювання. Метод спільного осадження відносно простий в експлуатації і легко досягається в масовому виробництві.

У попередньому процесі LMFP і LFP можуть використовувати одне й те саме обладнання. У подальшому процесі спікання температура печі і процес спікання дещо змінюються, а інші етапи процесу в основному аналогічні, з меншою кількістю замін обладнання. Однак марганець залишається в обладнанні після закінчення LMFP і не може бути безпосередньо використаний для приготування LFP, тому його не можна змішувати з технологічним обладнанням для LFP.

Ринковий простір ЛМФП

Прогнозується, що в майбутньому ЛМФП матиме широке застосування в таких сферах матеріали для акумуляторівОчікується, що до 2025 року ринковий попит досягне 144,13 ГВт-год, а сфери застосування будуть зосереджені на наступних аспектах:

Поле акумуляторної батареї транспортного засобу

LMFP має переваги у використанні в чистому вигляді та у поєднанні з іншими матеріалами, а також має широкі перспективи розвитку. З одного боку, LMFP може замінити використання LFP в акумуляторних батареях, з іншого боку, LMFP може використовуватися як стабілізатор і поєднуватися з потрійними матеріалами. Згідно з оцінками, передбачається, що до 2025 року загальний попит на LMFP в області автомобільних акумуляторних батарей досягне 80,7 ГВт-год. Ось деякі з них 10 найбільших виробників акумуляторів у світі.

● Сфера двоколісних електромобілів

Ринкова частка економічно ефективної ДДБВ швидко зростає. За оцінками, у 2025 році на ДДВП припадатиме 35% світового двоколісний електричний велосипеда потрійний або манганат літію - 65%. Завдяки більш очевидним перевагам у продуктивності та вартості, LMFP поступово витіснить LFP або буде використовуватися в поєднанні з потрійними компонентами. За оцінками, попит у сфері двоколісних транспортних засобів досягне 18,43 ГВт-год у 2025 році.

Сфера зберігання енергії

Зонди мають перевагу в щільності енергії порівняно з паливно-масляними фільтрами. Зрілий ринок електроенергії, послідовно впроваджувана сприятлива політика та все більш помітний економічний простір - все це ілюструє величезний потенціал розвитку галузі зберігання енергії. За оцінками, в галузі зберігання енергії до 2025 року коефіцієнт заміщення LMFP на LFP становитиме 10%, а попит досягне 45 ГВт-год.

Для отримання інформації про відповідних виробників LMFP, будь ласка, зверніться до 10 найкращих компаній LMFP в Китаї. Сподіваюся, вона буде для вас корисною.