磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案

磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案

到2025年，我國新能源汽車市場競爭力明顯增強，動力電池、驅(qū)動電機、車用操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破，安全水平全面提升。純電動乘用車新車平均電耗降至12．0千瓦時/百公里，新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右，高度自動駕駛汽車實現(xiàn)限定區(qū)域和特定場景商業(yè)化應(yīng)用，充換電服務(wù)便利性顯著提高。完善橫向協(xié)同、縱向貫通的協(xié)調(diào)推進機制，促進新能源汽車與能源、交通、信息通信深度融合，統(tǒng)籌推進技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、推廣應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把超大規(guī)模市場優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。強化知識產(chǎn)權(quán)保護深入實施國家知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，鼓勵科研人員開發(fā)新能源汽車領(lǐng)域高價值核心知識產(chǎn)權(quán)成果。嚴(yán)格執(zhí)行知識產(chǎn)權(quán)保護制度，加大對侵權(quán)行為的執(zhí)法力度。構(gòu)建新能源汽車知識產(chǎn)權(quán)運營服務(wù)體系，加強專利運用轉(zhuǎn)化平臺建設(shè)，建立互利共享、合作共贏的專利運營模式。發(fā)展愿景到2025年，我國新能源汽車市場競爭力明顯增強，動力電池、驅(qū)動電機、車用操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破，安全水平全面提升。純電動乘用車新車平均電耗降至12．0千瓦時/百公里，新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右，高度自動駕駛汽車實現(xiàn)限定區(qū)域和特定場景商業(yè)化應(yīng)用，充換電服務(wù)便利性顯著提高。力爭經(jīng)過15年的持續(xù)努力，我國新能源汽車核心技術(shù)達到國際先進水平，質(zhì)量品牌具備較強國際競爭力。純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領(lǐng)域用車全面電動化，燃料電池汽車實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，高度自動駕駛汽車實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)便捷高效，氫燃料供給體系建設(shè)穩(wěn)步推進，有效促進節(jié)能減排水平和社會運行效率的提升。深化三縱三橫研發(fā)布局強化整車集成技術(shù)創(chuàng)新。以純電動汽車、插電式混合動力（含增程式）汽車、燃料電池汽車為三縱，布局整車技術(shù)創(chuàng)新鏈。研發(fā)新一代模塊化高性能整車平臺，攻關(guān)純電動汽車底盤一體化設(shè)計、多能源動力系統(tǒng)集成技術(shù)，突破整車智能能量管理控制、輕量化、低摩阻等共性節(jié)能技術(shù)，提升電池管理、充電連接、結(jié)構(gòu)設(shè)計等安全技術(shù)水平，提高新能源汽車整車綜合性能。提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力。以動力電池與管理系統(tǒng)、驅(qū)動電機與電力電子、網(wǎng)聯(lián)化與智能化技術(shù)為三橫，構(gòu)建關(guān)鍵零部件技術(shù)供給體系。開展先進模塊化動力電池與燃料電池系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)，探索新一代車用電機驅(qū)動系統(tǒng)解決方案，加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)開發(fā)，突破計算和控制基礎(chǔ)平臺技術(shù)、氫燃料電池汽車應(yīng)用支撐技術(shù)等瓶頸，提升基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)、先進基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)核心零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料等研發(fā)能力。推動新能源汽車與能源融合發(fā)展加強新能源汽車與電網(wǎng)（V2G）能量互動。加強高循環(huán)壽命動力電池技術(shù)攻關(guān)，推動小功率直流化技術(shù)應(yīng)用。鼓勵地方開展V2G示范應(yīng)用，統(tǒng)籌新能源汽車充放電、電力調(diào)度需求，綜合運用峰谷電價、新能源汽車充電優(yōu)惠等政策，實現(xiàn)新能源汽車與電網(wǎng)能量高效互動，降低新能源汽車用電成本，提高電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、安全應(yīng)急等響應(yīng)能力。促進新能源汽車與可再生能源高效協(xié)同。推動新能源汽車與氣象、可再生能源電力預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)信息共享與融合，統(tǒng)籌新能源汽車能源利用與風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電協(xié)同調(diào)度，提升可再生能源應(yīng)用比例。鼓勵光儲充放（分布式光伏發(fā)電—儲能系統(tǒng)—充放電）多功能綜合一體站建設(shè)。支持有條件的地區(qū)開展燃料電池汽車商業(yè)化示范運行。提升智能制造水平推進智能化技術(shù)在新能源汽車研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、倉儲物流、經(jīng)營管理、售后服務(wù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的深度應(yīng)用。加快新能源汽車智能制造仿真、管理、控制等核心工業(yè)軟件開發(fā)和集成，開展智能工廠、數(shù)字化車間應(yīng)用示范。加快產(chǎn)品全生命周期協(xié)同管理系統(tǒng)推廣應(yīng)用，支持設(shè)計、制造、服務(wù)一體化示范平臺建設(shè)，提升新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平。鋰電池正極材料行業(yè)周期性、區(qū)域性和季節(jié)性（一）鋰電池正極材料行業(yè)的周期性鋰電正極材料行業(yè)本身無明顯的周期性特點，主要受下游產(chǎn)業(yè)新能源汽車和儲能行業(yè)市場需求的影響。其中新能源汽車和儲能行業(yè)的發(fā)展主要依靠國家政策的支持、新產(chǎn)品和技術(shù)的持續(xù)更新?lián)Q代及更具競爭力的成本優(yōu)勢，呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢。因此隨著新能源汽車和儲能行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電正極材料行業(yè)整體呈現(xiàn)快速增長的趨勢。（二）鋰電池正極材料行業(yè)的區(qū)域性磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)的產(chǎn)能區(qū)域布局主要集中在西南地區(qū)和華中地區(qū)，其中西南地區(qū)是我國磷礦、錳礦等礦產(chǎn)資源的聚集地，且疊加電力資源豐富、鋰電產(chǎn)業(yè)鏈完善等因素，聚集了較多磷酸鐵鋰正極材料企業(yè)。（三）鋰電池正極材料行業(yè)的季節(jié)性磷酸鐵鋰正極材料行業(yè)不存在明顯的季節(jié)性波動，但受下游客戶年底調(diào)整市場計劃和春節(jié)假期等影響，通常一季度出貨量低于其他季度。鋰電池正極材料行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢（一）電池結(jié)構(gòu)技術(shù)進步，打開磷酸鐵鋰電池應(yīng)用新局面隨著動力電池企業(yè)研發(fā)技術(shù)的不斷成熟，我國動力電池的頭部企業(yè)寧德時代、比亞迪等均加強對封裝形式的技術(shù)迭代，特別是CTP技術(shù)的落地和應(yīng)用。CTP電池包即是電芯直接集成到電池包內(nèi)，這種電池由于省去了電池模組，可以使體積利用率大幅提升，增大電池容量，降低電池成本。動力電池封裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)更新有效提升了磷酸鐵鋰正極材料的能量密度，使其成本進一步降低。磷酸鐵鋰電池市場占比快速提升，根據(jù)電池聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)，2021年，我國動力電池裝機累計154．5GWh，其中磷酸鐵鋰電池裝機量累計79．8GWh，占總裝機量的51．7%，同比累計增長227．4%。這也對磷酸鐵鋰正極材料提出了更高要求，磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)下游客戶的需求持續(xù)進行研發(fā)投入，以匹配動力電池企業(yè)的技術(shù)迭代需求。（二）磷酸鐵鋰正極材料技術(shù)發(fā)展趨勢影響磷酸鐵鋰正極材料性能的重要因素主要包括粒度分布、比容量、壓實密度、比表面積、雜質(zhì)含量、水分含量等指標(biāo)。相較于三元材料，磷酸鐵鋰中的鋰離子電導(dǎo)率偏低，影響鋰電池的倍率和低溫性能。因此，磷酸鐵鋰主要通過提升壓實與納米化技術(shù)、表面處理和摻雜等改性工藝改善材料特性。此外，隨著首批動力電池退役期逐步到來，磷酸鐵鋰廢舊電池材料綜合回收技術(shù)的重要性日益凸顯。1、鋰電池正極材料行業(yè)納米化技術(shù)和表面處理技術(shù)磷酸鐵鋰正極材料中的鋰離子電導(dǎo)率相對偏低，影響鋰電池的倍率和低溫性能，即影響鋰電池壽命和充放電效率。針對以上問題，磷酸鐵鋰可通過納米化、表面處理等改性工藝改善材料特性。納米化的原理為縮小磷酸鐵鋰顆粒尺寸至納米級以增大材料的比面積，從而使得電解液與材料能夠充分接觸，增加反應(yīng)活性位點，縮短鋰離子在材料內(nèi)部的傳輸距離，提高倍率性能和可逆容量。納米化方法主要包括顆粒機械球磨、控制顆粒燒結(jié)溫度、添加碳源材料限制磷酸鐵鋰晶粒在燒結(jié)爐中的生長等實現(xiàn)。表面處理的原理為通過在材料表面包覆銀、碳等導(dǎo)電物質(zhì)，增強電子傳導(dǎo)能力，提升電子電導(dǎo)率，進而提升倍率和循環(huán)性能。此外，碳包覆亦可抑制磷酸鐵鋰燒結(jié)過程中的晶粒生長，促進材料納米化。表面處理的具體方法是將包覆材料與其他原材料混合后燒結(jié)或?qū)膊牧虾蜔Y(jié)后的磷酸鐵鋰產(chǎn)物直接混合。2、鋰電池正極材料行業(yè)摻雜提升能量密度錳鐵摻雜可形成多元橄欖石結(jié)構(gòu)，在保持磷酸鐵鋰經(jīng)濟性和安全性的同時，通過提升工作電壓平臺，可將能量密度進一步提升。目前新型磷酸鹽鋰電正極材料主要為磷酸錳鐵鋰，即在磷酸鐵鋰上摻雜一定比例的錳而形成，通過摻雜一方面使得鐵和錳兩種元素的優(yōu)勢特點能夠有效結(jié)合，而另一方面錳和鐵具有相近的離子半徑，摻雜不會影響原有的結(jié)構(gòu)。錳元素的加入可明顯提高磷酸鐵鋰動力電池的理論能量密度，但也會影響導(dǎo)電性能、倍率性能和循環(huán)性能。因此，合理的錳、鐵配比和科學(xué)的材料改性方案是行業(yè)研發(fā)突破的重點方向。3、磷酸鐵鋰電池的回收與再利用技術(shù)回收磷酸鐵鋰電池主要分為兩階段，第一階段為磷酸鐵鋰電池包到磷酸鐵鋰粉末的過程，主要采用機械破碎分離的方法，第二階段為磷酸鐵鋰粉末到碳酸鋰等鋰鹽產(chǎn)品的過程。目前國內(nèi)外企業(yè)回收磷酸鐵鋰粉末到碳酸鋰等鋰鹽產(chǎn)品的技術(shù)路線主要有兩種：一是物理修復(fù)再生，二是冶金法回收，主要有濕法冶金、火法-濕法煉和工藝等。其中再生工藝能夠更簡單、有效地修復(fù)正極材料使其恢復(fù)原有的電化學(xué)性能，但除雜仍是重難點問題。磷酸鐵鋰電池含有鋰、鐵、磷等金屬，回收有利于金屬資源循環(huán)利用，環(huán)境友好，現(xiàn)階段回收磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)瓶頸體現(xiàn)在總體裝備自動化水平偏低、全組分回收較難等問題，亟需研發(fā)退役鋰電材料的高效清潔回收利用技術(shù)，規(guī)?；瘜崿F(xiàn)全組分回收鋰、鐵、磷元素制備高品質(zhì)的無水磷酸鐵、碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰鹽產(chǎn)品。磷酸鐵鋰電池由于應(yīng)用時間較早，因此退役潮率先到來，成為當(dāng)前廢舊動力電池回收的重點。目前磷酸鐵鋰的主要原材料碳酸鋰價格持續(xù)上升，廢舊動力電池當(dāng)中的鋰含量較高，因此廢舊磷酸鐵鋰回收利用將創(chuàng)造出巨大的社會和經(jīng)濟效益，將有效助力我國新能源汽車和儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。協(xié)調(diào)推動智能路網(wǎng)設(shè)施建設(shè)推進新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，加快基于蜂窩通信技術(shù)的車輛與車外其他設(shè)備間的無線通信（C—V2X）標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)升級。推進交通標(biāo)志標(biāo)識等道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造升級，加強交通信號燈、交通標(biāo)志標(biāo)線、通信設(shè)施、智能路側(cè)設(shè)備、車載終端之間的智能互聯(lián)，推進城市道路基礎(chǔ)設(shè)施智能化建設(shè)改造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定和管理平臺建設(shè)。加快差分基站建設(shè)，推動北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在高精度定位領(lǐng)域應(yīng)用。強化質(zhì)量安全保障推進質(zhì)量品牌建設(shè)。開展新能源汽車產(chǎn)品質(zhì)量提升行動，引導(dǎo)企業(yè)加強設(shè)計、制造、測試驗證等全過程可靠性技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等先進技術(shù)，健全產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量控制和追溯機制。引導(dǎo)企業(yè)強化品牌發(fā)展戰(zhàn)略，以提升質(zhì)量和服務(wù)水平為