由通威股份和上海鋼聯(lián)電子商務股份有限公司（我的鋼鐵網(wǎng)）主辦、五礦期貨有限公司協(xié)辦的2025（第五屆）Mysteel新能源產(chǎn)業(yè)年會于2025年11月18-19日在成都舉行。

11月19日下午的鋰電產(chǎn)業(yè)“共生共贏”大會上，樂山西部硅材料光伏新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院范未峰就《對當前磷酸鐵鋰材料技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的思考》進行演講。

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本次演講將從四個維度深入探討磷酸鐵鋰材料技術(shù)。

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一、對磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的簡單回顧

回顧磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)成長史，其發(fā)展面臨著技術(shù)、產(chǎn)業(yè)及市場三重障礙。技術(shù)上，材料性能和專利問題曾限制其發(fā)展。產(chǎn)業(yè)上，能量密度和成本是磷酸鐵鋰發(fā)展的阻礙。市場方面，則受政策導向影響，磷酸鐵鋰曾一度在電動汽車上處于短續(xù)航的應用狀態(tài)。然而這一情況隨著磷酸鐵鋰性能的持續(xù)提升而得到轉(zhuǎn)變。在2019年三元材料占比61%，磷酸鐵鋰僅32%，而到2025年Q1，磷酸鐵鋰占比升至80.8%，市場格局發(fā)生顯著變化。眾多企業(yè)參與推動技術(shù)進步。在工藝、粒徑、含碳、壓實、摻雜、比能和低溫性能等方面都取得了巨大提升，這為磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的崛起奠定了基礎。

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二、對當下磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的簡單概括

1、新能源成為電力系統(tǒng)變革的主導力量

這在發(fā)電側(cè)和用電側(cè)均有顯著體現(xiàn)。發(fā)電側(cè)，可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模占比達53.8%，新增的發(fā)電裝機中新能源發(fā)電裝機的占比更大；而用電側(cè)，2025年10月新能源汽車滲透率達58.7%，表明市場對新能源汽車有了完全的認可。

2、鋰電成為新型儲能技術(shù)路線的主流方案

從數(shù)據(jù)來看，中國電力儲能累計裝機規(guī)模達164.3GW，新型儲能累計裝機規(guī)模超過100GW。在2020年末，以抽水蓄能的儲能方式還占據(jù)89%的比例，而2024年末，鋰離子電池儲能的占比已超過50%;特別是在各類新型儲能技術(shù)路線中，鋰離子電池儲能占據(jù)主導地位，占比高達96.1%。

3、磷酸鐵鋰成為當前鋰電市場的主流技術(shù)

從新能源汽車的動力電池裝車來看，全球市場占比是55.1%,中國市場占比則高達81.2%；在儲能用鋰離子電池市場，磷酸鐵鋰的占比更是高達99%以上。在全球的磷酸鐵鋰供應中，90%以上的出貨來自中國企業(yè)。從歷年數(shù)據(jù)變化也能看到其發(fā)展趨勢。2019 - 2024年，三元材料出貨量雖有增長，但占比從67%降至25%，而磷酸鐵鋰出貨量從約19.8GWh激增至約530GWh，占比從33%提升至75%。這表明磷酸鐵鋰憑借自身優(yōu)勢，在鋰電市場的地位愈發(fā)穩(wěn)固。

4、壓實密度成為磷酸鐵鋰競爭力的主要指標

磷酸鐵鋰材料的壓實密度成為磷酸鐵鋰市場競爭力的核心技術(shù)指標，從粉體壓實到極片壓實，電芯比能量逐步提升。隨著技術(shù)迭代，從第一代到第五代，壓實密度上限不斷提高，對應電芯比能量也從小于等于300Wh/L提升至約500Wh/L，由此也支撐了磷酸鐵鋰電動汽車續(xù)航從300km增加到700km以上。

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三、對磷酸鐵鋰下一階段技術(shù)創(chuàng)新的思考

1、對于磷酸鐵鋰材料壓實密度的極限，分別從理論維度、應用視角及實踐經(jīng)驗來推測，最終可能需要通過創(chuàng)新的SHF技術(shù)實現(xiàn)壓實密度的極致化目標（2.88 g/cc）

（1）理論維度推測材料的壓實密度可達2.8~3 g/cc。

①等徑球體最密堆積

HCP或FCC結(jié)構(gòu)下，空間利用率為74%，對應密度上限為2.66

②Furnas模型

大顆粒與小顆粒二級級配下，空間利用率為80%，對應密度上限為2.8g/cc

③Andreasen方程

大顆粒、中顆粒與小顆粒三級級配下，空間利用率為85%，對應壓實密度為3.06g/cc

（2）應用視角來看，壓實密度應當控制在真密度（3.6g/cc）的80%~85%的水平。

從電極片來說，必要的孔隙率（15% - 20%）留給電解液是必要的。

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（3）實踐經(jīng)驗來看，2.8g/cc的壓實密度應該是在實現(xiàn)等同鈷酸鋰粒徑（10~15μm）下的一個極限。

（4）SHF創(chuàng)新技術(shù)

在探討磷酸鐵鋰壓實密度極限時，不僅要考慮顆粒大小，顆粒形狀，更重要的是要認識到納微米顆粒與宏觀物體具有不同的特性，即顆粒間強烈的相互作用，這樣才能實現(xiàn)對磷酸鐵鋰壓實密度的進一步提升，我們稱之為SHF創(chuàng)新技術(shù)，即——形（Shape）、洞（Hole）、力（Force）三個要素構(gòu)成。

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2、晶面工程賦能磷酸鐵鋰高倍率性能

?? 根據(jù)晶體顆粒各向異性的特征，保持磷酸鐵鋰在鋰離子擴散方向（010晶面）上的尺寸不變，而增加其它維度的顆粒尺寸是實現(xiàn)“大尺寸+大倍率”的創(chuàng)新方法，然而這需要制備技術(shù)上的創(chuàng)新。

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3、超比容量磷酸鐵鋰能否走進現(xiàn)實

?? 多種針對磷酸鐵鋰超容量的研究顯示，超出理論容量的根源不是磷酸鐵鋰的“本征容量”，多出來的容量未必在循環(huán)、效率等方面保持與磷酸鐵鋰的一致性，因此實際的應用意義不大。

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4、通過晶界設計實現(xiàn)大顆粒磷酸鐵鋰的可行性

針對倍率需要的小粒徑的一次顆粒和電池加工需要的大顆粒的矛盾，可以通過構(gòu)筑內(nèi)部有豐富晶界通道，外部有高效導電涂層的二次大顆粒實現(xiàn)磷酸鐵鋰材料顆粒的創(chuàng)新設計。

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5、磷酸鐵鋰材料安全基因的再編譯

針對儲能電站對安全性和使用壽命的要求，對磷酸鐵鋰材料的技術(shù)指標也增加了很多項目，比如磷化鐵含量、鐵溶出水平、絮狀碳含量以及磁感應強度，從過去對磷酸鐵鋰材料指標的“寬容”到當前的“層層加碼”，實質(zhì)上是對磷酸鐵鋰材料性能的極致化提升。簡單來評述的話那就是——（1）磷化鐵：不再需要的次優(yōu)解；（2）鐵溶出：長壽的試金石；（3）絮狀碳：取其精華，去其糟粕；（4）磁感應強度：莫須有。

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四、展望

1、全能是磷酸鐵鋰作為主流材料的必然宿命

作為主流的材料，市場對其性能的要求必然是全面和全能的，例如①更高比能量（壓實密度和比容量）②更高比功率（倍率性能）③更高安全（低碳含量、低雜質(zhì)）④更寬溫域（-20℃到 60℃）⑤更高能效（可逆效率、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）⑥更低成本（一體化生產(chǎn)）

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2、系統(tǒng)創(chuàng)新成為磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)進化的必由之路

在當前，磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)的進化必須通過系統(tǒng)創(chuàng)新實現(xiàn)——（1）在材料性能層面①更小顆粒 + 更高壓實②更低碳含量 + 更好導電性③更精細工藝 + 更低能耗④更高產(chǎn)率 + 更少占地；（2）在材料應用層面（電池工藝）①更薄集流體+更厚電極②更大電芯+更長壽命（補鋰）③更高產(chǎn)率 +更少占地（干法工藝）④更高安全+更高必能（全固態(tài)）；（3）在下游應用層面，①更高集成度（CTP/CTC/CTB）②更優(yōu)熱管理（OCTOVALVE）③更智能“大腦” (BMS與AI)④更廣應用場景

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3、成本優(yōu)化還有哪些空間

（1）材料生產(chǎn)降本方面主要有——①低品位礦及原料利用②微通道合成磷酸鐵③一體化生產(chǎn)④RK動態(tài)化燒結(jié)

（2）電池生產(chǎn)降本方面主要有——①干電極工藝②厚電極工藝③大容量電芯④高效率集成

（3）全生命周期降本方面有——①產(chǎn)業(yè)集群化降本②高效率綠色回收降本③品質(zhì)降本增效④研發(fā)降本增效

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最后，介紹下我所在的單位，樂山西部硅材料光伏新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院作為省級新型研發(fā)機構(gòu)，擁有一支實力強勁的團隊。由院士領銜專委會主任，保證了科研方向的高水準和前瞻性。以碩博為主的年輕團隊，為研究院注入了新鮮的活力和創(chuàng)新思維。團隊具備理論與實踐復合化技能，能夠?qū)W術(shù)知識有效轉(zhuǎn)化為實際應用。同時，主動、創(chuàng)新、激情的文化氛圍，更能激發(fā)團隊的創(chuàng)造力和工作熱情。

在研究方向上，研究院聚焦于光伏材料與器件、儲能電池及關(guān)鍵材料、半導體相關(guān)材料以及碳納米材料。這些領域都是當下新能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵領域，對推動光伏和新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。通過在這些方向的深入研究，有望為產(chǎn)業(yè)帶來新的技術(shù)突破和發(fā)展機遇。

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本次大會贊助及支持單位如下：

主辦單位:通威股份、上海鋼聯(lián)電子商務股份有限公司

協(xié)辦單位:五礦期貨有限公司

贊助單位：贛州騰遠鉆業(yè)新材料股份有限公司、浙江路加新材料有限公司、隆基綠能科技股份有限公司、寧波神通能源科技有限公司、熱聯(lián)同裕實業(yè)有限公司、贛州逸豪優(yōu)美科實業(yè)有限公司、荊門市格林美新材料有限公司

支持單位:四川省循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會

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免責聲明：以上內(nèi)容為嘉賓個人學術(shù)觀點，未經(jīng)嘉賓本人審核，不代表本網(wǎng)觀點和立場。

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