01 磷酸铁锂结构

LFP为LiFePO4的简写，中文一般称为磷酸铁锂，橄榄石结构，是电池的一种正极材料。

2 LFP 规格

单体额定电压 = 3.2V；

充电截止电压 = 3.6V~3.65V；

单体的能量密度 = 160Wh/kg；

循环寿命次数 = 2000次左右[2]；

以下是工信部在2021年11月18日发布的《锂离子电池行业规范条件（2021年本）》，里面规定的电池单体的能量密度和电池组的能量密度要求。

三、产品性能

(一)电池

1.消费型单体电池能量密度>230Wh/kg，电池组能量密度≥180Wh/kg，聚合物单体电池体积能量密度>500Wh/L。循环寿命≥500次且容量保持率≥80%。

2.动力型电池分为能量型和功率型。其中，使用三元材料的能量型单体电池能量密度>210Wh/kg，电池组能量密度≥150Wh/kg;其他能量型单体电池能量密度≥160Wh/kg，电池组能量密度≥115Wh/kg。功率型单体电池功率密度>500W/kg，电

池组功率密度≥350W/kg。循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。

3.储能型单体电池能量密度≥145Wh/kg，电池组能量密度≥100Wh/kg。循环寿命>5000次且容量保持率>80%。

(二)正极材料

磷酸铁锂比容量≥145Ah/kg，三元材料比容量≥165Ah/kg,钴酸锂比容量≥160Ah/kg，锰酸锂比容量>115Ah/kg，其他正极材料性能指标可参照上述要求。

LFP大都可以达到这个要求。

3 LFP 优缺点

它具备了锂离子电池所有的优点：

1、能量密度大；

2、无记忆效应，可以长期充放电，储能效果几乎不受影响；

3、自放电率低；

4、免维护。

相比于其他锂离子电池，其优势在于：

1、更安全，因为更耐高温

2、可快速充放电。

3、循环寿命长。

4、价格便宜

5、环保

但是相对于其他锂离子电池，其缺点[4]是：

1、LFP存在一定的性能缺陷，如振实密度和压实密度很低[5]，导致锂离子电池的能量密度相对较低。单体能量密度在180Wh/kg已经是极限，几乎不可能在增加；。

2、低温下性能差，在0℃以下，使用LFP使用性能被大幅限制；

3、LFP的OCV-SOC平台区太平，使用传统意义的OCV-SOC曲线估计SOC的方法可用性不高，精度较低；

4、产品的一致性差，因为LFP的合成反应是一个复杂的多项反应，有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐等等，这个过程很难保证反应的一致性；

5、知识产权的问题，目前的LFP很大部分专利都在国外，所以在LFP的成本中记上专利使用费的话，产品成品会进一步增加。

针对以上缺点，传统的车企在应用LFP的过程中做了很多创新，对LFP进行BMS管理，并加入热启动等方案解决低温性能差问题，合理控制电池主动和被动均衡解决一致性问题，以及使用斜坡区曲线和常规矫正等手段进行SOC估计等等。

而且针对LFP知识产权问题，目前大部分专利是2001年左右出的，已经快过了专利的期限20年，所以在最近几年，LFP的成本还会进一步降低。

总的来说：LFP安全性高和成本低两大原因，以及企业对LFP应用缺陷的弥补，导致目前LFP被广泛应用。

04 LFP 应用

应用在各个领域：

1、大型电动汽车，如公交车，电动汽车，旅游汽车，混合动力汽车；

2、轻型电动汽车，如电动自行车，高尔夫球车，平板车，叉车，保洁车[6]；

3、电动工具，UPS，应急灯，矿灯，5G基站，机器人设备，小型医疗设备和便携设备等等；

笔者之前在车企上过车，这里就对其在电池企业和车企应用简单的统计下：

电池企业：比亚迪、宁德时代、国轩、亿维等等

车企：蔚来、小鹏、理想，基本大多数车企都用到LFP电池。

05 LFP 未来应用

LFP往材料的方向很难再做突破，很多电池厂更多的是往结构上突破，但是这个不仅仅限制于LFP了，三元材料也可。

目前很多电池都是‘电芯-模组-电池包’小模组的形式，最大的好处是将电芯按照模组进行区分，更好管理，后期也更好维修，但是有很多冗余结构，降低包的利用率，也使得整个电池变得很笨重。所以就有新的突破，采用无模组设计，直接将电芯设计到电池包里面。

CTP是一种电池包技术，CTC和CTB是一类整车技术。CTB要稍逊于特斯拉的CTC方案，也就是说比亚迪的制造成本会略高于特斯拉。但是在结构安全和可维修性方面，比亚迪的CTB还是要更为出色，这种方案对用户更有利。

特斯拉的CTC技术方案比较激进，集成度高，但相对灵活性差，并且可维修性差。

零跑的CTC在轻量化程度上不及特斯拉极致，电池舱密封性能风险高。

比亚迪的CTB方案在轻量化及集成度上恰到好处，并且安全性高，比较符合未来发展趋势。

06 总结

总体来说，在半固态和固态电池没有到来之前，至少在最近几年时间，笔者还是很看好LFP，随着CTP、CTC、CTB的技术不断成熟，相信电池企业会越做越好，车企也会越来越好。人们生活方式会更加便捷和舒适。