中科英硕锂离子电池正极材料磷酸铁锂产业化可行性研究报告.ppt

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1、锂离子电池正极材料磷酸铁锂产业化,可行性研究报告,中科英硕（北京）科技有限公司,2010 年 1 月,项目联系电话：13401037933,磷酸铁锂产业化可行性研究报告 项目名称：锂离子电池正极材料磷酸铁锂产业化 承担单位： 合作单位： 承担单位负责人： 承担单位联系人：,电 传,话： 真:,电子信箱： 编制日期：2010 年 1 月,1 项目概况,1.1 项目名称,锂离子电池正极材料磷酸铁锂产业化,1.2 项目概况,近年来，随着锂离子电池应用持续升温，其产业仍呈现高速增长的态,势。国家发改委最新发布的产业结构调整指导目录，把锂离子电池等,高技术绿色电池的制造作为高新技术产业放在了优先发展的位

2、置。磷酸铁,锂正极材料产业化的实施可极大地促进我国锂离子电池产业的发展，并可,获得较高的经济效益。,1.2.1 应用范围的不断增加，使锂离子电池市场空间迅速扩大,锂离子电池是“二次电池”，又名“锂离子蓄电池”，其发展最早始于,6070 年代的世界石油危机时期。经过近 20 年的探索，终于在 1990 年， 由日本的 Sony 能源公司和意大利的 Moli 能源公司率先开发出以碳材料为 负极、以 LiCoO2 为正极的锂离子电池。自此以后，锂离子电池获得了飞,速发展。,进入新世纪，以锂离子二次电池正极材料和锂离子二次电池生产为代,表的中国新能源产业虽起步迟，但其发展也相当迅速，可以说是种类齐全，

3、,各显神通。据专家预测：在今后五年内全球锂离子电池需求将会扩大到上,百亿只。随着各种“用电器具”的飞速发展，锂离子电池以其可再次充放电、,轻巧、电容量大、寿命长等优点，使其市场容纳量越来越扩大，其应用领,3,域主要有以下三个方面：,（1）便携电源,作为用电器上的便携式电源已被广泛的应用于摄像机、录音机、随身,听、移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪器、小型医疗仪器、机器人等,小型轻量化电子装置及电动玩具、电动剃须刀、小手电等日用电器中，正,在逐步地替代传统电源。这些小型用电器的品种在不断的出现、用户在不,断地增加；可以回忆一下“上个世界末移动电话在中国还是富贵和权力的象,征”，而如今走在街上随便

4、环顾一下到处是“手机”用户的通话声，中国已成,为“手机大国”，手机已成为青少年的“玩具”；这其中少不了锂离子电池的功,劳，而手机技术的发展也少不了锂离子电池技术不断发展的推动；不少专,家认为：锂离子电池技术将成为 21 世纪具有战略意义的军、民两用技术。,（2）动力电源,随着世界能源紧张、现能源（油、煤）使用所造成的环境污染加重，,而急需“环保型能源”代替；于是，太阳能、风能、潮汐能的开发相继问世，,这些清洁能源有一个共同特点，即为动力来源在时间上不连读，因而必,须在其高峰期将所发的电能储存下来，以便低峰时使用；因此大容电量的,“二次电池”便成为清洁能源的组成之一；大容电量的二次电池也成为电动

5、汽 车的理想动力源，并且在航空、航天、航海中有广泛的用处。,（3）军用电源,战争由机械化自动化信息化向信息中心战的方向发展，其中那,一个阶段都少不了电源，军用电源的便携性、能量密度高低、寿命、可靠,性、可再生性是军事通讯设备、观察与侦察设备、制导兵器、军用计算机,4,及模拟演练系统所用电源必须的要求；特别是前线作战部队，由于受到大,范围机动、高速推进、能利用的运载交通工具有限，主要依靠便携能源；,电池作为“信息中心战”中的信息采集、信息处理、信息传输的动力源，也已,成为部队作战能力的重要标志之一。目前，锂离子电池除了用在军事通讯,外，也用在一些武器系统中，如美国、德国、英国研制的单兵系统中、,

6、日本正在建造电动潜艇中均采用了锂离子电池。,作为军用电池，除其环境适应性有苛刻的要求外，还要有尽可能简单,地进行后勤补给。一般应保证电池能作为存货，储存时间达 2030 年，与 尖端武器系统动力装置性能保存期相匹配。,锂离子电池及其向前发展的产品在军事应用方面具有无可比拟的优越,性，可促进武器向灵活、机动、隐蔽、快速方向发展。,1.2.2 正极材料的产业化是促进锂离子电池发展的需要,新能源的不断开发是人类社会可持续发展的重要基础，随着科技的进,步，人们对可移动能源的需求愈来愈强烈，特别是对纯电动交通工具的要,求随石油及环境危机的加剧而不断加强，2008 年的奥运会将在北京召开，,绿色能源的利用

7、已列入奥运的主题，国家也将电动汽车列入 863 重大专项， 其中锂离子电池以其高能密度列入重点攻关的化学电源之一。但目前制约,纯电动交通工具产业化的瓶颈是：（1）电池价格高使纯电动车价格昂贵；（2）,无法解决高能动力电池因所用电极材料导致的安全问题。因此，电动汽车,产业化的关键是能否解决价廉、安全、性能优异、环境友好的二次化学电,源技术。,至今，主要用于锂离子电池的正极材料是层状 LiCoO2，其已广泛应用,5,在小型电池，但它不适用于高能动力电池，目前我国已达到的 LiCoO2 正极 材料生产能力约为 5000 多吨每年；若电动自行车，EV 或 HEV 用锂离子电 池得以发展，则材料的需求量

8、更大。而我国长期以来就缺乏钴资源，钴矿,主要共（伴）生在铜、镍、铁矿中，截至 1999 年底，我国累计探明钴储量 47.1 万吨。由于连年开采，我国钴储量逐年减少。寻求成本低、储量丰富 的原材料替代钴已是刻不容缓。,另外从安全性角度看，大功率锂离子动力电池的正极材料如果还用做,小型电池的锂钴氧化物，有可能引起燃烧甚至爆炸，已陆续出现过几起手,机电池爆炸事故，使人们对其产生了恐惧。要解决安全问题，一定要换成,安全性好的材料才不会有安全隐患。,1997 年，首次报道了橄榄石型的磷酸铁锂(LiFePO4)可用于锂离子电池 正极材料，近年来国际上普遍认为 LiFePO4 是高能动力电池的最佳新型正 极

9、材料。其主要优点表现在：（1）能解决 LiCoO2 及其他现有正极材料不能 解决的安全问题：由于采用磷酸根取代了氧，在滥用条件下不会有氧气析,出，所以安全性能大大提高。（2）原料来源广泛，价格低廉：铁元素在地,壳中含量十分丰富，仅次于氧、硅、铝三种元素。（3）无毒、无污染，是,真正的绿色能源。（4）循环寿命非常长，可以满足电动车频繁充放电的需,要。综上，LiFePO4 具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、,价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。对该类,材料进行深入研究并积极推进其产业化步伐，是解决电动车辆用长寿命、,安全型、低成本的锂离子电池的关键，该类材料的快速

10、产业化不仅具有很,大的经济效益，还具有深远的战略意义，有利于我国乃至全球经济的可持,6,续发展。,2 项目环境与发展前景分析,锂离子电池作为最新一代高比能量化学电源已经广泛应用于移动通,讯、便携式手提计算机、摄象机、照相机、便携式仪器仪表等领域，也是,各国大力研究的电动汽车的首选配套电源。近年来锂离子电池的市场增长,非常显著。发展锂离子电池材料具有重要意义。正极材料是锂离子电池的,关键技术之一。,金属氧化物如层状结构的 LiMO2(M=Co Ni Mn) 和尖晶石型结构的锰 酸锂(LiMn2 O4)是目前广泛研究的锂离子电池正极材料， 其中钴酸锂,(LiCoO2)的成本较高、资源贫乏且毒性大，

11、镍酸锂 (LiNiO2)的制备困难热,稳定性差， LiMn2O4 的容量较低循环稳定性较差 。开发性能优质廉价的 锂离子电池正极材料是锂离子电池材料研究领域的热门课题。,磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能，充放电,平台十分平稳，充放电过程中结构稳定。同时，该类材料又具有无毒、无,污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛、价格便宜等,优点，是目前电池界竞相开发与研究的热点。磷酸铁锂充放电效率高、具,有很好的循环稳定性，它可以使锂离子充电电池更耐用。目前广泛应用于,小型电池的钴酸锂材料满足不了动力电池的技术要求，磷酸铁锂将成一代,锂离子电池尤其是动力电池用正极材料,其

12、开发成功与否成为锂离子动力电,池研制的关键所在。在电池制造业这样一个竞争激烈的产业中，一项小的,改进都可能带来巨大的变化。 LiFePO4 材料的产业化将使锂离子电池在电,7,动交通工具方面的应用前景变得更好。目前美国和加拿大已有 LiFePO4 产 品，他们已看好亚洲这一很有潜力的大市场。我们将来能否在新一代锂电,材料市场中占一席之地，取决于今天的工作。开展产业化磷酸铁锂正极材,料制备技术的研究，将为其产业化应用提供重要依据。本项目的成功不但,对电池材料产业发展，以及地区经济的进一步增长具有显著的战略意义和,社会经济价值。,2.1 项目产品（或技术）主要应用领域,随着现代科学技术和信息产业的

13、飞速发展，电池在高科技产业中起到,越来越重要的作用。越来越多的新电子产品在各个领域中得到广泛应用，,这些产品对电池也提出了一些新的要求，如：高容量、高安全性、高循环,性能等。,本项目产品专门提供给各种电动车辆、储能设备 (UPS等)、电动工具,等产品所需的锂离子电池做为正极材料。,本项目所涉及的技术包括：锂离子电池正极材料磷酸铁锂生成实验技,术；锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能测试与中间产物监测技术及测试与,监测系统的建立； 锂离子电池正极材料磷酸铁锂批量生产工艺技术；磷酸,铁锂产品技术标准的建立。,2.2 国内外产品（或技术）现状与发展趋势,目前世界有能力的国家，研究锂离子电池正极材料的方向主

14、要集中在,磷酸铁锂，LiMO2(LiCoO2 和 LiNiO2)体系，锂锰氧化物（LiMn2O4）系列及,掺杂型锂镍钴锰氧化物等系列上。,8,2.2.1 锂离子电池正极材料磷酸铁锂现状 在国外做为锂离子动力电池正极材料载体的锂离子电池的发展速度比 较快，国外的投资相对比较多，并且均有明确的发展方向与计划。欧盟为 锂离子电池的研究和开发规定了一系列的计划，如Joule、Brite-Euram 等， 并为此投入了近 1400 万美元；加拿大的 Hydro-Quebec 和 3M 公司从 USABC（美国先进电池协会）获得了 3300 万美元用于发展电动汽车用锂离 子电池；德国的 Varta 公司和

15、美国的 Duracell 也为 USABC 从事这方面的工 作，欧、美的技术当前仍处于领先地位。 目前，Valence，Phostech，A123 和日本的三井造船的磷酸铁锂已经量 产，并且 Valence，和 A123 都在苏州建厂。但国外的供应商为了追求更高 的附加值只是在做 OEM，而不愿意向国内市场供应磷酸铁锂材料。 近几年来我国开展锂离子电池正极材料研究开发的单位主要有天津 电子 18 所、北京有色金属研究总院、中科院化学所及物理所、中国兵器工 业第二一三研究所、中南大学、厦门大学、中科院盐湖所、北京科技大学、 清华大学等单位。国内磷酸铁锂的主要生产厂家和产能见下表： 表 2.1 国

16、内主要厂家的设计生产能力表,生产厂家 贝特瑞 烟台卓能 天津斯特兰 北大先行 山西力之源 青岛乾运,设计生产能力（吨/年） 500 200 500 50 50 50,2.2.2 锂离子电池正极材料的发展趋势 9,，,钴酸锂（LiCoO2）正极材料为层状结构，空间群为 R3m，氧原子构成 立方密堆序列，钴和锂则分别占据立方密堆积中八面体的 3(a)与 3(b)位置； 在充放电过程中，材料的结构保持稳定，具有比较好的循环性能，而且,LiCoO2 在可逆性、放电容量、充电效率、电压稳定性等各方面性能均最好。,在锂离子电池正极材料中，钴酸锂是迄今为止制备方法比较简单的材,料，其生产工艺最为成熟，用其制

17、造的电池的性能最为可靠，是获得了最,广泛商业应用的锂离子电池的正极材料；钴酸锂还具有较高的容量和较长,的使用寿命，当前国内外锂离子电池生产企业以使用钴酸锂材料为主。,由于钴属于战略物资，在中国未发现大规模有开采价值的钴矿，钴资,源基本依赖进口，价格昂贵，安全性较差，限制了锂离子电池在广泛领域,中的推广应用。其替代材料正在被开发中，其中最有希望的有如下几种：,（1）锂镍氧化物（LiNiO2）,LiNiO2 是目前研究的各种正极材料中电容量最高的系列，是非常有希 望的高电压电池活性材料， LiNiO2 曾被认为是最有希望成为 LiCoO2 的替 代材料之一，其容量（190210mAh/g）远远高于

18、 LiCoO2 材料（135 mAh/g） 而且自放电率低，对环境无污染，在价格和资源上也比 LiCoO2 有优势。 法国 SAFT 和日本“新阳光计划”均在致力于 LiNiO2 与其他正极材料替,代品的开发，用以提高锂离子电池的电容量和降低其成本；国内也有不少,单位在这方面进行研究，但是投入均相对较少，进展较慢。,当前，LiNiO2 之所以尚未得到大规模的推广和应用，主要原因是因为 LiNiO2 的合成技术比较难掌握，其一：LiNiO2 的合成需要在氧气气氛下进,行，增大了工业生产的负荷，其二：在合成的过程中，产物易受环境中所,10,含水份的影响，故而对生成环境要求非常严格，较难实现大批量的

19、生产。,（2）锂锰氧化物（LiMnxOy）,LiMnxOy 系列主要有三种结构：隧道结构、层状结构和尖晶石结构。 其结构不同合成方法也不同，其组成也有差别；其中，层状结构的 LiMnO2 目前的研究成果还不够成熟。而处于同系列的 LiMn2O4 是目前研究比较热,的材料、也是相对比较成熟的锂离子电池正极材料之一，锂锰氧化物,（LiMn2O4 ）系尖晶石型结构，氧原子构成立方密堆积（CCP）序列，Li 在 CCP 堆积的四面体间隙位置（8a），而 Mn 则在 CCP 堆积的八面体间隙 位置(16d)上，Li 可以在（LiMn2O4）骨架提供的二维隧道中实现脱嵌。,该体系具有制备容易、污染低、价格

20、便宜等特点，因而引起研究者的,极大兴趣 , 但相对于其它正极材料体系而言，该体系比容量较低 （110mAh/g）、高温电容量衰减较快，故而提高其可逆比容量及改善其高温,电化学性能成为 LiMn2O4 正极材料体系的研究焦点之一；据报道，云南汇,龙科技有限公司已开始生产尖晶石型锰酸锂。然而，由于锰在其氧化物结,构中的价态比较复杂，因而不易掌握制备方法和充放电条件。,（3）锂钒氧化物（Li1+V3O8）,Li1+V3O8 体系属于单斜晶系，呈层状结构，空间群为 P21m,其结构单 元是两层 V3O8 结构，中间夹有 Li 离子的 MXM（V3O8-Li-V3O8）夹心饼， Li+占据八面体间隙位置

21、，额外的 Li+（与 相对应）嵌入到层间，并占据四 面体间隙位置；Li1+V3O8 具有 Li 的嵌入量大（ 可达 4.5）、比能量高、放 电容量大、可逆性较好等特点；但随着 Li 离子的嵌入量不同,其晶体结构易 发生改变,从而导致大的残余容量,放电电压也随之变化,造成放电电压曲线,11,x,x,x,x,不平坦，故其作为实用化的正极材料尚有一定的局限性。,（4）锂 镍 钴 氧 化 物 （ LiNi,Co1-xO2 ） 和 锂 镍 钴 锰 氧 化 物 （ LiNi,Co1-2xMnxO2） LiNixCo1-xO2 是用部分 Ni 取代 Co 得到的，LiNi x Co1-2xMnxO2 是用部

22、 分 Ni 和 Mn 取代 Co 得到的，它们属于掺杂体系，结构与 LiCoO2、LiNiO2 相似，综合了 LiCoO2、LiNiO2 材料的共同优点，具有成本较低、容量较高 （130200mAh/g 之间）和较好的循环稳定性等特点，因而是当前锂离子,电池正极用材料的研究热点之一。国外已有将 LiNi,Co1-xO2 和 LiNi,Co1-2xMnxO2 批量投入商业使用的报道。 以上锂离子电池及其正极材料都在研究开发之中，至今尚未形成 批量产品。 （5）磷酸铁锂（LiFePO4） 随着科学技术的进步，锂离子电池制造和销售都在快速发展，锂离子 电池逐渐在动力、储能等大容量电池领域得到应用，但

23、是由于钴资源紧缺， 而且氧化钴锂的热稳定性相对较差，难以满足这一要求。磷酸盐正极材料 作为大容量电池应用的首选材料备受瞩目， 它具有高容量、低价格、原料 来源丰富、环境友好、安全性出色等氧化钴锂难以比拟的优点。众多的应 用试验结果已经证明，以磷酸铁锂为正极材料的锂离子二次电池具有优异 的热稳定性和稳定的循环充放电性能，完全可以应用到诸如电动汽车、低 谷电力储藏、风力与太阳能发电电能储藏、应急电力储备和车用辅助电源 等。 随着磷酸铁锂技术的逐渐成熟，其电导率低、低温放电性能差的弱点 12,已经被克服，磷酸铁锂大规模应用的时代已经到来。,2.3 产业化关联度分析（含对行业技术进步的作用）,本项目属

24、于高新技术项目中功能性能源材料的开发，是国家“863”计划、,“973”计划和“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。,受技术落后、起步晚、投资规模小且分散等因素的制约，目前我国锂,离子动力电池及所用材料的技术开发水平和产业规模与发达国家相比均有,较大的差距；而且，材料的品种以及综合电化学性能方面也同样存在着差,距。本项目开发成功后，将为市场提供新型锂电池的正极材料，使我国锂,离子动力电池行业的整体水平上一个新台阶，对行业的技术进步和锂离子,动力电池的推广应用必将产生巨大的推动作用。,2.4 项目产品（或技术）市场需求预测,石油能源日渐趋竭及环境保护意识日受重视，绿色环保能源相关产业,将是

25、未来 3050 年的明星产业。石油的替代能源 (包括太阳能、风力、水力 发电等) 未来将日趋受到重视。储存电能的重要媒介 电池的市场需求,将是非常庞大，各种电动车辆、储能设备 (UPS等)、电动工具等产品的电 池需求，将带动第一波磷酸铁锂动力电池的需求。据估计，至 2006 年，锂 离子动力电池总需求量为 50.69 亿 Ah（单体电池工作电压 3.6 伏），折算为 正极材料其消耗量为 36200 吨。而以上数据仅仅只包含了国内市场，考虑 到国外市场的拓展及电动轿车的潜在发展，对动力型锂离子电池正极材料,的需求量要远远超出 36200 吨。磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极 活性材料及电子材

26、料产品，随着电池工业及电子工业的发展，具有广阔的,13,市场前景。在未来的几年内，磷酸铁锂的市场需求量将达 5 万吨以上，尤 其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂的需求将大幅增加。目前全球磷酸,铁锂生产能力小于 2000 吨/年，投资磷酸铁锂项目风险小，回报快。 磷酸铁锂材料在国外已尝试应用于军工产品（随身携带电源）、笔记本,电池、矿灯、高尔夫球场推车用电源，轮椅等用途中。近期有望得到大力,发展的磷酸铁锂材料应用领域是电动自行车用电池。伴随全球兴起的一股,绿色环保风，加上高油价时代到来，电动自行车将大行其道。台湾最大的,电动自行车生产企业必翔实业有限公司宣称在台湾岛使用磷酸铁锂作为动,力电源的电

27、动自行车年产量为一万台，并计划以年产量 10 万辆进入国内市 场。中国是一个自行车消费大国，仅中国国内就是一个巨大的电动自行车,市场。国内方面，山东海霸通讯设备有限公司投资 3 亿人民币，新建厂房 占地 350 亩。拟建成国内最大的磷酸铁锂动力电池生产基地；深圳市比亚 迪电池股份有限公司正致力于研究动力汽车，如果磷酸铁锂材料技术、制,作电池技术有突破，该公司对磷酸铁锂的消费量将会比较大。此外，ATL,广东新能源、河南环宇集团和青岛澳柯玛都希望能寻找到供应磷酸铁锂材,料的国内生产厂家。欧美、台湾、日本方面对磷酸铁锂材料也有很大的需,求量。目前磷酸铁锂材料在国内和国际市场上都处于供不应求状态，一方

28、,面国内几乎没有能大批量供应质量稳定的磷酸铁锂材料的厂家，另一方面，,国外的供应商为了追求更高的附加值不愿意向国内市场供应磷酸铁锂材,料。在这种形势下把握机遇，实现磷酸铁锂产业化，将具有良好的经济效,益和社会作用，市场前景十分乐观。,14,3 技术特点和技术水平,3.1 技术特点,本技术路线主要先进性和创新性有：,（1） 避开了其它合成方法中使用磷酸二氢铵或乙醇为原料，产生大,量氨气污染环境和燃烧、爆炸等问题。,（2） 所采用的原料均为大宗化工产品，在原料的供应和价格方面都,非常稳定。,（3） 采用湿化学方法，使添加剂与锂源、铁源、磷源达到充分混合，,添加剂在后续的反应中即可以起到保护作用，也

29、能形成对磷酸铁锂颗粒的,包覆作用，可以大大提高正极材料的导电性能。,（4） 采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，容易实现大批量生,产。,（）由于本技术路线使用比较低廉的大宗化工产品，原料成本只是,其他工艺原材料成本的/甚至一半，极具市场竞争力。,（） 本项目前期采用全新工艺研制的磷酸铁锂材料克容量已达到或,超过进口产品。,3.2 技术水平,基本技术指标：,基本参数,Li =4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2%,物理参数,15,松装密度 0.7g/cm3, 振实密度 1.2g/cm3, 中位径 24m 涂片参数,LiFePO4:C:PVDF=90:3:7,极片压实密度：2

30、.1-2.4g/cm3,电化学性能,克容量125mAh/g 测试条件：1C, 全电池。,4 设备选择,本项目的重点内容主要是生产线的建设。按年产吨磷酸铁锂产,能计算，需新购置生产和检测两个部分的设备。,主要工艺设备明细表见表 4.1。,16,表 4.1,主 要 生 产 设 备 明 细 表,单位：万元,序号,设备名称,型号规格,生产厂家,台套数,单价,共计,一,混料设备,1,研磨机,1000L,2,10,20,二,干燥设备,1,喷雾干燥机,100,1,30,30,三,煅烧设备,1,气氛炉,2,90,180,四,粉碎设备,1,气流筛,1,2,2,2,新型球磨机,500L,2,6,12,五,包装,1

31、,锥形混料机,2m3,1,7.5,7.5,六,辅助设备,1 2 3,电子秤 上料机 纯水机,TCS-150 500L/h,2 2 1,0.25 2 3,0.5 4 3,总,计,17,259,主 要 检 测 设 备 明 细 表,序号,设备名称,型号规格,生产厂家,台套数,单价,共计,八,检测设备,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,梅特勒分析天平 振实密度测定仪 激光粒度分布仪 碳硫分析仪 比表面积分析仪 原子吸收 手套箱 真空干燥箱 恒温箱 电性能测试仪,AL204 BT9300S,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1.0 5 3 5 10 10 1 1 1,1 1.0 5 3

32、 5 10 10 1 1 1,总,计,18,38,5 原材料供应与外协配套,本项目开发所需的主要原材料为磷酸、氢氧化锂和草酸亚铁，目前国,内有多家生产厂商供应，根据需要选择几家产品质量可靠，货源充足，价,格合理的单位作为原材料的“协议供应商”，以确保项目的顺利进行。一般采,用现款现货或现款订货方式供货。,本项目的主要原材料消耗情况：每吨磷酸铁锂消耗草酸亚铁 1.13 吨， 磷酸 0.75 吨，氢氧化锂消耗 0.28 吨。每吨磷酸铁锂原材料成本为：35000 元（草酸亚铁为元/吨，磷酸为元/吨，氢氧化锂为 45 元/吨，添加剂 2000 元）,6 动力供应与辅助设施,本项目生产主要能源为电力，为

33、满足该项目正常用电需求，应配备 350,千瓦的变电站专门为本项目供电。,7 环境保护与职业安全卫生,本项目生产的是一种无污染的二次电池正极材料，因此，所选择的金,属盐类及金属氧化物等原材料对人和环境危害极小，制造过程中仅产生少,量 CO2 气体，故不会对环境和人员造成危害。,19,8 项目实施计划,（1）签定合同后一周内，由专家提供设备技术参数、设备生产厂家，,进行设备采购。,（2）设备到厂后（一般非标设备制作时间为 90 天左右），人员培训和 设备安装同步进行。利用两个月的时间安装、培训，并开始试生产。,（3）整个项目可通过半年时间，建立年产 200 吨锂离子电池正极材料,磷酸铁锂的生产线。

34、,9 投资估算,项目开发总投资为 500 万元，其中生产设备购置费用为 259 万元，检 测设备购置费用为 38 万元，其他为流动资金、试验费、外协费等。,10 经济效益初步分析,磷酸铁锂的产业化是动力型锂离子电池发展的根本保证，以磷酸铁锂,作为锂离子电池正极材料可提供高安全性、低成本、高温性能好、环境友,好的笔记本电脑用动力源，大型清洁能源等。以电动自行车为例，我国 2001 年产量已达 58 万辆，按照每辆自行车用电池目标价位 1 千元计算，电池的 年产值近 6 亿元人民币。以磷酸铁锂替代其需求量达 5 万吨。,与电动汽车相比，42V 系统汽车（即软混合动力汽车）是更现实可见,的市场，为世

35、界各大主要汽车制造商所推崇，它具备发电/电动机一体化、,20,制动能量回收、怠速停车/启动等功能，可提高燃油效率约 15，使汽车更 舒适、更环保、更省油，已作为现有轿车的升级产品进入市场，成为令人,注目的汽车新卖点。高温性能良好的 LiFePO4 系锂离子电池具有高能量密 度、长寿命等优势，是最理想的 42V 系统汽车车载电源。2003 年奔驰、宝 马已推出 42V 汽车，2005 年其它中高档汽车也将全部采用 42V 系统。全世 界仅高档轿车的年销量就稳定在 23 万辆，按每辆车电池成本 8000 元计， 动力电池产值就可达 18.4 亿元。,与 LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4

36、及其衍生物正极材料相比，LiFePO4 正极,材料在成本、高温性能、安全性方面具有突出的优势，可望成为中大容量、,中高功率锂离子电池首选的正极材料。该材料的产业化和普及应用对降低,锂离子电池成本，提高电池安全性，扩大锂离子电池产业，促进锂离子电,池大型化、高功率化具有十分重大的意义，将使锂离子电池在中大容量,UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中的应用成为现实。磷酸铁锂,材料及其应用将形成一个巨大的动力型锂离子电池市场。该项目完成后，,将打破国外对磷酸铁锂材料的垄断，提高中国在锂离子电池材料行业的整,体水平，并可以出口创汇，提高企业经济效益，增加就业机会，进而产生,巨大的经济和社会效应。

37、本项目一期产能设计为 200 吨/年，对于潜在的庞 大市场来说是微不足道，只要本项目形成了稳定的产能和质量，产品将会,是供不应求。根据现有的情况来看，本产品的成本将会在 5 万元/吨或者更 低，而市场价格在近年内会在 15 万元/吨。本项目建成投产后一年内，不仅 收回全部投资，并将在今后几年内获得非常丰厚的回报。,本项目的市场定位为通过磷酸铁锂产业化,在一年内形成年产 200 吨锂,21,5,2,离子电池正极材料磷酸铁锂的生产能力。 锂离子电池正极材料磷酸铁锂达规模后，按年产销 200 吨测算： 按现行每吨磷酸铁锂 15 万元售价，利税 10 万元估算，产值 3000 万元， 利税 2000

38、万元。 附：成本核算一览表,项目 1、主要原料 氢氧化锂 草酸亚铁 磷酸 2、其他原料及辅料 添加剂 一次水 氮气 3、燃料及动力 电 4、定员（200 吨装置总定员） 5、占地面积（200 吨装置占地总面积） 22,单位 吨/吨 吨/吨 吨/吨 kg/吨 吨/吨 m3/吨 度/吨 人 亩,消耗定额 0.28 1.13 0.75 1000 4000 30 5,11，,结论和建议,结论： 1、建设年产 200 吨磷酸铁锂项目，对发展民营经济和振兴地方经济具 有十分重要的意义。 、采用新型工艺生产，工艺先进、技术成熟，收率高，无污染物排 放。 、原料易购，价格低廉，产品成本低，利润高，用途广泛。不但可 以满足国内市场需求，国外市场的销售前景更加广阔。 、从经济评价中可知本项目投资回收期仅为 0.7 年，盈亏平衡点为 300 万元，保本起点低，抗风险能力强，有很好的经济效益。 建议： 磷酸铁锂材料市场前景良好。应不失时机的攻关开发并尽快形成生产 规模。建议有条件的单位抓紧机遇，尽早建设投产，创造效益。 项目联系: 李先生 13401037933 23,