磷酸铁锂电池在电动自行车行业的应用前景

目前电动自行车使用电池主要有三种：其中份额最大的是铅酸电池；其次是镍氢电池；再其次是锂离子电池。其中，尤为引人瞩目的是磷酸铁锂电池，这种新型的锂离子电池代表了未来动力电池的方向，这一点是毋庸置疑的。铅酸电池终究要被淘汰，而镍氢和锰酸锂电池只能作为过渡性的电池风光一时。 磷酸铁锂电池用在电动自行车上有几大优点：

1、重量较轻，比能量大。高达150Wh/Kg，是镍氢电池的两倍，铅酸电池的

四倍，因此重量是相同能量的铅酸电池的1/3到1/4。

2、循环寿命长。100%DOD放电，1000次循环容量保持80%以上，是铅酸电池2-3倍，镍氢电池和锰酸锂电池的两倍。随着技术的革新，电池的寿命会越来越长，性价比会越来越高。

3、安全性能好。1C10V过充不暴躁不起火，针刺不爆炸不起火，短路、热冲击不爆炸不起火不冒烟。

4、绿色环保。不含Pb、Hg、Gd等重金属。

5、高低温性能好。75℃放电为标准放电容量的90%，-20℃放电为标准放电容量的60%以上。

6、无记忆效应。无须跟铅酸、镍镉电池一样完全放电状态下进行充电，可随时充电。

7、快速充电特性优，2C快充，半小时充足95%。

以下，我们将铅酸电池、锰酸锂电池和磷酸铁锂电池作一对比分析：

现在所用的铅酸电池为36V10Ah模块，总能量为360Wh，重量17Kg，行驶里程约50Km，100％DOD情况下循环寿命只有约300次，价格大约是每组电池550元，使用寿命1-2年。而且铅酸电池存在巨大的污染。

如果考虑采用锰酸锂电池，需要13块10Ah单体电池，重量4.5 Kg，循环寿命只能达到500次，而且已经很难有提升空间，每个循环的成本在2元左右，与铅酸差不多。

如果考虑采用磷酸铁锂电池，需要12块10Ah电池串连，总成本可以控制在700元左右，售价在1000-1300元。100％DOD的寿命可以做到1000次，使用寿命为4-5年，全寿命周期成本远远低于铅酸电池。而且做成的电池模块只有约4Kg，如果做成6 Kg的模块行驶里程就可以达到80Km。

三种48V/10Ah 电池的使用成本对比

每个循环的成本电池类型 单体电压/V 所需单体电池数 重量/kg 大致价格/RMB 循环次数 /RMB 铅酸电池 锰酸锂动力电池 磷酸铁锂动力电3.2 池 11 4 1300 2000 0.65 2 3.7 24 13 17 4.5 550 1000 1000 300 500 1000 1.8 2 1.00 综合比较，我们可以看出，磷酸铁锂电池目前除了一次售价高，但并没有什

么致命缺陷，且价格两三年内有可能大幅回落，而其他电池虽然有个别优势，但存在固有的缺陷而很难改进。 市场格局：

从目前的市场情况看，目前中国电动自行车高达 90%采用铅酸电池，镍氢电池占8%，锰酸锂电池占2%，磷酸铁锂电池在国内外市场几乎处于空白状态。现有生产企业基本定位出口市场，主要因为磷酸铁锂相对于铅酸电池价格偏高，国内消费者难以接受，而在欧美、日本广泛被运用的电动自行车，无需使用汽油，同时又不需考驾照，政府指定使用磷酸铁锂电池，并给于相应的补贴。如台湾行政院环境保护署为落实环保政策，鼓励民众以电动自行车取代机车，只要购买经质量认证、并取得交通部核发的审查合格证明的车款，可获得不少于3000元补助。

市场规模：

据拓璞产研所估计全球电动自行车需求将从2006年的1511万辆成长至2010年的3082万辆。预估未来将改以锂离子电池为主，若2010年磷酸铁锂电池的渗透率达到10%，以每辆电动自行车配置电池1000元计算，市场规模将达到30.8亿元，以每部自行车电池需要1公斤正极材料计算，将需要3.08万吨正极材料。2010年后的市场将更有爆发式增长。 存在问题：

1、目前磷酸铁锂电池制造成本相对铅酸电池、锰酸锂电池要高，主要是正极材料和隔壁占成本比重较大，前者目前还没有大规模量产，而后者基本依赖日本进口，市场还处在培育期。

2、国内磷酸铁锂正极材料生产技术总体看并未完全成熟，材料的性能和批次的稳定性不够，仅有个别厂家材料过硬，而国外知名厂商A123、威能材料仅供自己使用，从而使国内电芯企业发展受到制约。

3、国内小型电池设计能力尚可，但是大容量/大功率电池方面，电池结构及保护板的设计，正负极材料、电解液、隔膜的匹配等方面与韩国、日本等先进国家存在较大差距。