磷酸鐵鋰仍是性價(jià)比最高、綜合性能最好的鋰電池材料——訪上海電力大學(xué)王保峰教授

2025年11月26日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025高壓實(shí)磷酸（錳）鐵鋰技術(shù)大會(huì)”在江蘇常州隆重召開。本次大會(huì)圍繞高壓實(shí)磷酸（錳）鐵鋰生產(chǎn)工藝優(yōu)化、突破壓實(shí)密度極限的材料設(shè)計(jì)創(chuàng)新、錳溶出問題的終極解決方案及從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)的全鏈條工藝優(yōu)化等議題展開深入交流和探討！會(huì)議期間，中國粉體網(wǎng)特別邀請(qǐng)到上海電力大學(xué)的王保峰教授做客“對(duì)話”訪談欄目。

中國粉體網(wǎng)：王教授，從數(shù)據(jù)來看，磷酸鐵鋰電池的裝車占比超80%，未來是否會(huì)完全取代三元鋰電池？

王教授：關(guān)于這個(gè)問題我是這么考慮的，從目前裝車用的動(dòng)力電池大規(guī)模應(yīng)用以后的趨勢來看，應(yīng)該是替代甚至是完全替代三元材料是一種趨勢，但是這種趨勢也和我們新的技術(shù)發(fā)展相關(guān)，就目前來說，固態(tài)電池技術(shù)進(jìn)步也非常快，所以在對(duì)能量密度和安全性更高要求的下一代電池里面，可能會(huì)有部分被固態(tài)電池所取代。但整體來說，最近三年內(nèi)我認(rèn)為磷酸鐵鋰電池的市場會(huì)進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大。在三年以后，可能在長續(xù)航車的領(lǐng)域，三元電池會(huì)逐漸被固態(tài)電池取代一部分。

中國粉體網(wǎng)：從多家上市企業(yè)透露的消息來看，其磷酸鐵鋰產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已向高壓實(shí)方向優(yōu)化升級(jí)，您如何看待這一現(xiàn)象？

王教授：實(shí)際上高壓實(shí)產(chǎn)品我們主要看它的一些應(yīng)用領(lǐng)域，比如車用動(dòng)力電池方面，為了提高續(xù)航里程，企業(yè)的研究方向主要是提高電池的體積能量密度，這是因?yàn)檐嚴(yán)锩娼o電池的空間有限，在磷酸鐵鋰比容量等指標(biāo)都即將達(dá)到理論極限的情況下，要想提高電池的體積能量密度，提高壓實(shí)密度是最重要的，也是最有效的一種方式。

在儲(chǔ)能領(lǐng)域，低溫地區(qū)可能還要考慮電池的低溫性能，如果是調(diào)頻的，還要考慮它的倍率性能。這些，對(duì)體積能量密度要求不高，對(duì)壓實(shí)密度要求不高，但是低溫或者倍率性能比較高的領(lǐng)域，非高壓實(shí)磷酸鐵鋰電池還是存在一些市場的。

所以，總體來說，應(yīng)該是視磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域而定，如果在動(dòng)力電池領(lǐng)域，目前向高壓實(shí)方向優(yōu)化升級(jí)是一種最有效的技術(shù)迭代方向。

中國粉體網(wǎng)：提高磷酸鐵鋰壓實(shí)密度的主要途徑有哪些？

王教授：這個(gè)問題，我在會(huì)議上做的報(bào)告也講到了，實(shí)際上對(duì)于提高壓實(shí)密度來說，從材料本身來講最主要的就是把磷酸鐵鋰材料顆粒中的空間用更多的材料去填充。所以，材料的顆粒級(jí)配是非常重要的一個(gè)參考方向。目前，從材料本身的制備、電極加工等過程中都需要參考顆粒級(jí)配，能夠提高磷酸鐵鋰材料的壓實(shí)密度。

我的報(bào)告中是從另外的角度提高壓實(shí)，極片在壓的過程中，顆粒之間的空隙是一個(gè)小顆粒體填充，另外顆粒在壓的過程中還會(huì)出現(xiàn)位移，那我們可以以此為研究方向，讓顆粒在壓的過程中容易產(chǎn)生流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)填充顆粒空隙。所以我們從力學(xué)分析的角度，包括做顆粒的球形化，另外從碳源中借鑒了固體潤滑領(lǐng)域的要求和經(jīng)驗(yàn)，我們除了常規(guī)的葡萄糖之類的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化來的碳，還加了一定量的納米化石墨顆粒在里面，這樣在它加工過程中容易實(shí)現(xiàn)顆粒的滑移，形成更好地填充。我們是從球形化和固體潤滑的角度，采用了一些其他的策略，有一定的效果，大概規(guī)模應(yīng)用還要進(jìn)行下一步的驗(yàn)證。從壓實(shí)來說，我覺得目前的大家采用的顆粒級(jí)配等一些方法是非常有效的，但是在快達(dá)到它極限的情況下，那我們要考慮如何在電極制備過程中讓顆粒能夠容易產(chǎn)生位移，從這種壓實(shí)角度采取一些方案。

中國粉體網(wǎng)：高壓密磷酸鐵鋰材料的未來發(fā)展前景如何？

王教授：目前，磷酸鐵鋰還是性價(jià)比最高、綜合性能最好的一種鋰電池材料，所以在動(dòng)力電池中的應(yīng)用的比較廣泛，再進(jìn)一步發(fā)展，就是在磷酸鐵鋰材料性能保證不變的情況下提高壓實(shí)密度，這在動(dòng)力領(lǐng)域是最主要的一個(gè)方向，即提高磷酸鐵鋰的體積能量密度等方面。

發(fā)展前景方面，現(xiàn)在高壓實(shí)材料，報(bào)道中已經(jīng)做到2.7g/cm³以上，然后再往上提升就越來越接近它的極限，這種情況下，我認(rèn)為提高壓實(shí)密度，不僅要從材料本身，還要采用其他的方式開發(fā)新的路徑。如果繼續(xù)從材料本身提高壓實(shí)密度，可能會(huì)造成材料成本的上升，犧牲磷酸鐵鋰材料的性價(jià)比優(yōu)勢。像我們之前在做磷酸鐵鋰材料時(shí)候，包括現(xiàn)在大家用二次燒結(jié)工藝雖然能提高壓實(shí)密度，但是這種方法會(huì)使產(chǎn)品的材料價(jià)格提高，那么我們需要尋找新的方向進(jìn)行突破。這是我的一點(diǎn)個(gè)人看法。

中國粉體網(wǎng)：目前日韓等海外企業(yè)也開始布局磷酸鐵鋰電池，是否會(huì)對(duì)我國磷酸鐵鋰電池的出口有影響？

王教授：目前，我覺得從磷酸鐵鋰材料來說，我們國家可以說是在世界上是斷崖式的領(lǐng)先，在產(chǎn)業(yè)方面，前幾年日韓企業(yè)尤其是韓國很多企業(yè)到國內(nèi)來考察，甚至通過設(shè)備供應(yīng)商等途徑學(xué)習(xí)我們的技術(shù)，但整體來說，日韓要追趕中國磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)，不管是從材料技術(shù)還是從裝備以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，它們是三兩年是很難追趕的，所以我感覺對(duì)外出口方面最大的風(fēng)險(xiǎn)或者最大的競爭不一定是在日韓的技術(shù)競爭方面，而是很多政治因素的影響可能比較大。

中國粉體網(wǎng)：感謝王教授接受我們的采訪！

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