1.2 產業概況

　　近年來，隨著鋰離子電池應用持續升溫，其產業仍呈現高速增長的態勢。國家發改委最新發布的《產業結構調整指導目錄》，把鋰離子電池等高技術綠色電池的制造作為高新技術產業放在了優先發展的位置。磷酸鐵鋰正極材料產業化的實施可極大地促進我國鋰離子電池產業的發展，并可獲得較高的經濟效益。

　　1.2.1 應用范圍的不斷增加，使鋰離子電池市場空間迅速擴大

　　鋰離子電池是“二次電池”，又名“鋰離子蓄電池”，其發展最早始于60~70 年代的世界石油危機時期。經過近20 年的探索，終于在1990 年，由日本的Sony 能源公司和意大利的Moli 能源公司率先開發出以碳材料為負極、以LiCoO2 為正極的鋰離子電池。自此以后，鋰離子電池獲得了飛速發展。進入新世紀，以鋰離子二次電池正極材料和鋰離子二次電池生產為代表的中國新能源產業雖起步遲，但其發展也相當迅速，可以說是種類齊全，各顯神通。據專家預測：在今后五年內全球鋰離子電池需求將會擴大到上百億只。隨著各種“用電器具”的飛速發展，鋰離子電池以其可再次充放電、輕巧、電容量大、壽命長等優點，使其市場容納量越來越擴大，其應用領

　　域主要有以下三個方面：

　　(1)便攜電源

　　作為用電器上的便攜式電源已被廣泛的應用于攝像機、錄音機、隨身聽、移動電話、筆記本電腦、便攜式測量儀器、小型醫療儀器、機器人等小型輕量化電子裝置及電動玩具、電動剃須刀、小手電等日用電器中，正在逐步地替代傳統電源。這些小型用電器的品種在不斷的出現、用戶在不斷地增加;可以回憶一下“上個世界末移動電話在中國還是富貴和權力的象征”，而如今走在街上隨便環顧一下到處是“手機”用戶的通話聲，中國已成為“手機大國”，手機已成為青少年的“玩具”;這其中少不了鋰離子電池的功勞，而手機技術的發展也少不了鋰離子電池技術不斷發展的推動;不少專家認為：鋰離子電池技術將成為21 世紀具有戰略意義的軍、民兩用技術。

　　(2)動力電源

　　隨著世界能源緊張、現能源(油、煤)使用所造成的環境污染加重，而急需“環保型能源”代替;于是，太陽能、風能、潮汐能的開發相繼問世，這些清潔能源有一個共同特點，即為∶動力來源在時間上不連讀，因而必須在其高峰期將所發的電能儲存下來，以便低峰時使用;因此大容電量的“二次電池”便成為清潔能源的組成之一;大容電量的二次電池也成為電動汽車的理想動力源，并且在航空、航天、航海中有廣泛的用處。

　　(3)軍用電源

　　戰爭由機械化→自動化→信息化→向信息中心戰的方向發展，其中那一個階段都少不了電源，軍用電源的便攜性、能量密度高低、壽命、可靠性、可再生性是軍事通訊設備、觀察與偵察設備、制導兵器、軍用計算機及模擬演練系統所用電源必須的要求;特別是前線作戰部隊，由于受到大范圍機動、高速推進、能利用的運載交通工具有限，主要依靠便攜能源;電池作為“信息中心戰”中的信息采集、信息處理、信息傳輸的動力源，也已成為部隊作戰能力的重要標志之一。目前，鋰離子電池除了用在軍事通訊外，也用在一些武器系統中，如∶美國、德國、英國研制的單兵系統中、日本正在建造電動潛艇中均采用了鋰離子電池。作為軍用電池，除其環境適應性有苛刻的要求外，還要有盡可能簡單地進行后勤補給。一般應保證電池能作為存貨，儲存時間達20~30 年，與尖端武器系統動力裝置性能保存期相匹配。鋰離子電池及其向前發展的產品在軍事應用方面具有無可比擬的優越性，可促進武器向靈活、機動、隱蔽、快速方向發展。

　　1.2.2 正極材料的產業化是促進鋰離子電池發展的需要

　　新能源的不斷開發是人類社會可持續發展的重要基礎，隨著科技的進步，人們對可移動能源的需求愈來愈強烈，特別是對純電動交通工具的要求隨石油及環境危機的加劇而不斷加強，2008 年的奧運會將在北京召開，綠色能源的利用已列入奧運的主題，國家也將電動汽車列入863 重大專項，其中鋰離子電池以其高能密度列入重點攻關的化學電源之一。但目前制約純電動交通工具產業化的瓶頸是：(1)電池價格高使純電動車價格昂貴;(2)無法解決高能動力電池因所用電極材料導致的安全問題。因此，電動汽車產業化的關鍵是能否解決價廉、安全、性能優異、環境友好的二次化學電源技術。

　　至今，主要用于鋰離子電池的正極材料是層狀LiCoO2，其已廣泛應用在小型電池，但它不適用于高能動力電池，目前我國已達到的LiCoO2 正極材料生產能力約為5000 多噸每年;若電動自行車，EV 或HEV 用鋰離子電池得以發展，則材料的需求量更大。而我國長期以來就缺乏鈷資源，鈷礦主要共(伴)生在銅、鎳、鐵礦中，截至1999 年底，我國累計探明鈷儲量47.1 萬噸。由于連年開采，我國鈷儲量逐年減少。尋求成本低、儲量豐富的原材料替代鈷已是刻不容緩。另外從安全性角度看，大功率鋰離子動力電池的正極材料如果還用做小型電池的鋰鈷氧化物，有可能引起燃燒甚至爆炸，已陸續出現過幾起手機電池爆炸事故，使人們對其產生了恐懼。要解決安全問題，一定要換成安全性好的材料才不會有安全隱患。1997 年，首次報道了橄欖石型的磷酸鐵鋰(LiFePO4)可用于鋰離子電池正極材料，近年來國際上普遍認為LiFePO4 是高能動力電池的最佳新型正極材料。其主要優點表現在：(1)能解決LiCoO2 及其他現有正極材料不能解決的安全問題：由于采用磷酸根取代了氧，在濫用條件下不會有氧氣析出，所以安全性能大大提高。(2)原料來源廣泛，價格低廉：鐵元素在地殼中含量十分豐富，僅次于氧、硅、鋁三種元素。(3)無毒、無污染，是真正的綠色能源。(4)循環壽命非常長，可以滿足電動車頻繁充放電的需要。綜上，LiFePO4 具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜，壽命長等優點，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。對該類材料進行深入研究并積極推進其產業化步伐，是解決電動車輛用長壽命、安全型、低成本的鋰離子電池的關鍵，該類材料的快速產業化不僅具有很大的經濟效益，還具有深遠的戰略意義，有利于我國乃至全球經濟的可持續發展。