磷酸铁锂电池难以独享储能市场

  来源:钜大LARGE

                                  低温性能差，使磷酸铁锂电池难以独自享受储能市场。磷酸铁锂电池一直是储能领域最有前途的电池系统。以磷酸铁锂电池为例，该电池安全性高，单体寿命长，但低温性能略低于其他技术系统。低温对磷酸铁锂电池的正负极、电解质和粘合剂有影响。

                                  低温性能表现不佳使得磷酸铁锂电池难以独享储能市场

                                  低温性能一直是磷酸铁锂电池的弱点。目前，磷酸铁锂电池仍是未来储能领域应用前景最广阔的电池系统，但低温性能差的缺点使得磷酸铁锂电池难以独自享受储能市场。0-25℃磷酸铁锂电池的整体性能良好，但温度下降到0℃下面，磷酸铁锂电池的放电容量和平均电压明显下降。

                                  在中国市场方面，中国幅员辽阔，维度跨度大，使得中国各地温差明显；其中，秦岭淮河一线以北冬季平均气温多为0℃以下是西北、东北等地区的温度-10℃下面。这些地区的气候环境注定要大大降低磷酸铁锂电池的实际应用体验和性价比。事实上， **以 地区为例，2020年新建5G大多数基站也使用钛酸锂系统电池，而不是磷酸铁锂电池。

                                  来看，欧美许多地区的气候条件与中国北方相似，平均稳定性较低。挪威、芬兰等北欧国家靠近北极圈。恶劣的气候条件决定了磷酸铁锂电池难以有效推广。就欧美储能电池的应用而言，目前三元材料系统电池确实是市场的主流，因此未来磷酸铁锂电池在海外储能市场的应用将相对坎坷。

                                  就海外市场而言，欧美是储能电池应用的主要市场。据统计，2020年全球储能磷酸铁锂电池总量约为20Gwh，欧美需求占70%以上，从未来需求来看，截至2025年，欧美潜在储能装机总量有望超过50Gwh。

                                  磷酸铁锂正极电子导电性差，在低温环境下容易极化，降低电池容量；受低温影响，石墨锂嵌入速度降低，金属锂容易沉淀在负极表面，如果充电后搁置时间不足，金属锂不能再嵌入石墨，部分金属锂继续存在负极表面，很可能形成锂晶体，影响电池安全。

                                  在低温环境下，电解质粘度增加，锂离子迁移阻抗增加；此外，在磷酸铁锂电池的生产过程中，粘合剂也是一个非常关键的因素，低温也会对粘合剂的性能产生很大的影响。

                                  低温带来的另外一个问题，反映到用户端是充电时间延长。在低温下充电，磷酸铁电池容易析锂，所以充电之前，一般要对电池进行缓慢加热，等电池温度升高至正常温度后再进行充电。

                                  -20℃在温度下，放电容量分别相当于25℃在温度下放电容量88.05％、65.52％和38.88%3.134、2.963V和2.788V，一20℃平均放电电压比25℃时降低了0.431V。根据以上分析，锂离子电池的平均放电电压和放电容量随着温度的降低而降低，特别是当温度为时-20℃电池的放电容量和平均放电电压迅速下降。

                                  可从上述数据中得出结论，磷酸铁锂电池受温度影响较大。在电力电池应用领域和温度影响较大的应用环境中，需要对电池进行热管理（风冷、液冷等），以提高电池的使用效率，延长电池系统的使用寿命。

                                  一般来说，磷酸铁锂电池确实是储能领域的首选，但其低温性能差的缺点限制了磷酸铁锂电池的适用性。磷酸铁锂电池在安全。磷酸铁锂电池在安全、循环寿命、耐高温等方面具有较高的优势，磷酸铁锂电池资源丰富、技术成熟、成本低，是未来电池储能技术的发展趋势。