LiFePO4电池

磷酸铁锂电池是采用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池。
在充电过程中，磷酸铁锂中的部分锂离子被脱出，通过电解液转移到负极，并嵌入负极碳材料中；同时，电子从正极释放出来，由外电路到达负极，维持化学反应的平衡。在放电过程中，锂离子从负极脱出，通过电解液到达正极，同时，负极释放出电子，由外电路到达正极，为外界提供能量。
LiFePO4电池具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、安全性能好、自放电率低、无记忆效应等优点。
电池结构特点
磷酸铁锂电池左侧是橄榄石结构LiFePO4材料构成的正极，通过铝箔与电池正极连接。右侧是碳（石墨）构成的电池负极，通过铜箔与电池负极连接。中间是聚合物隔膜，将正极与负极隔开，锂离子可以穿过隔膜，但电子不能穿过。电池内部充满电解液，电池被金属外壳密封。

磷酸铁锂电池特点
更高的能量密度

据介绍，2018年量产的方形铝壳磷酸铁锂电池能量密度约为160Wh/kg，2019年一些优秀的电池厂商大概可以做到175-180Wh/kg的水平，如果芯片技术和容量做得更大，或可以做到185Wh/kg。
安全性能好
磷酸铁锂电池正极材料的电化学性能比较稳定，决定了它拥有稳定的充放电平台。因此，在充放电过程中电池的结构不会发生变化，不会燃烧爆炸，在充电、挤压、针刺等特殊条件下仍然非常安全。

循环寿命长

磷酸铁锂电池1C循环寿命一般达到2000次，甚至达到3500次以上，而储能市场要求达到4000-5000次以上，保证8-10年的使用寿命，高于三元电池1000次循环的水平。长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右。
磷酸铁锂电池的产业化应用

新能源汽车行业应用

我国《节能与新能源汽车产业发展规划》提出，“我国新能源汽车发展的总体目标是：到2020年，新能源汽车累计产销达到500万辆，我国节能与新能源汽车产业规模位居世界前列”。磷酸铁锂电池凭借安全性好、成本低的优势，广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车等领域。受政策影响，三元电池凭借能量密度的优势占据主导地位，但磷酸铁锂电池在乘用车、物流车等领域依然占据着不可替代的优势。在乘用车领域，磷酸铁锂电池在2018年第五、六、七批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》（以下简称《目录》）中的占比分别约为76%、81%、78%，依然保持主流。在专用车领域，磷酸铁锂电池在2018年第五、六、七批《目录》中的占比分别约为30%、32%、40%，应用占比逐步提升。
中国工程院院士杨裕生认为，增程式电动车市场采用磷酸铁锂电池，不仅可以提高车辆的安全性，还可以支持增程式电动车的市场化进程，消除纯电动车对续航里程、安全性、价格、成本、充电、后续电池问题等的担忧。2007年至2013年期间，已有多家车企上马增程式纯电动车项目。

启动电源上的应用程序

启动用磷酸铁锂电池除了具备动力型锂电池的特性外，还具备瞬间输出大功率的能力，用能量不足一度电的动力锂电池取代传统的铅酸电池，用BSG电机取代传统的启动电机和发电机，不仅具备怠速启停功能，还具备发动机停机滑行、滑行及制动能量回收、加速助力以及电动巡航等功能。

储能市场的应用

LiFePO4电池具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优势，且支持无级扩容，适合大规模电能存储，在可再生能源电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS电源、应急电源系统等领域有良好的应用前景。
根据国际市场研究机构GTM Research近日发布的最新储能报告，2018年中国电网侧储能项目应用持续拉动磷酸铁锂电池消费量。
随着储能市场的兴起，近年来一些动力电池企业纷纷布局储能业务，为磷酸铁锂电池开拓新的应用市场。一方面，由于磷酸铁锂具有超长寿命、使用安全、容量大、绿色环保等特点，将其转移到储能领域，将延伸价值链，促进新型商业模式的建立。另一方面，与磷酸铁锂电池配套的储能系统已成为市场主流选择。据介绍，磷酸铁锂电池已在电动公交车、电动卡车、用户侧和电网侧调频等领域进行试点应用。
1、风电、光伏发电等可再生能源发电安全接入电网。风电发电固有的随机性、间歇性和波动性，决定了其规模化发展必然对电力系统安全运行产生重大影响。随着风电产业的快速发展，尤其是我国风电场大多为“大规模集中开发、远距离送出”，大型风电场的并网发电对大电网的运行控制提出了严峻挑战。
光伏发电受环境温度、太阳光照强度和气象条件等影响，光伏发电呈现随机波动的特点，我国呈现出“分散发展、低压就地接入”和“规模化发展、中高压接入”的发展趋势，对电网调峰、电力系统安全运行提出了更高的要求。
因此，大容量储能产品成为解决电网与可再生能源发电矛盾的关键因素，磷酸铁锂电池储能系统具有工况转换快、运行方式灵活、高效安全环保、可扩展性强等特点，能够有效解决局部电压控制问题，提高可再生能源发电的可靠性，改善电能质量，使可再生能源成为持续稳定的电源。
随着容量和规模的不断扩大，以及集成技术的不断成熟，储能系统成本将进一步降低。经过长期安全性和可靠性考验，磷酸铁锂电池储能系统有望在风电、光伏发电等可再生能源领域得到广泛应用，在能源安全并网、电能质量改善等方面得到广泛应用。
2.电网调峰。电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站。由于抽水蓄能电站需要建设上、下两个水库，受地理条件制约较大，在平原地区不易建设，且占地面积大，维护成本高。利用磷酸铁锂电池储能系统取代抽水蓄能电站，应对电网峰值负荷，不受地理条件限制，选址自由，投资少，占地少，维护成本低，将在电网调峰过程中发挥重要作用。
3.分布式电站。由于大电网本身的缺陷，供电质量、效率、安全性和可靠性要求难以保证。对于重要单位和企业，往往需要双电源甚至多电源作为备份和保护。磷酸铁锂电池储能系统可以减少或避免因电网故障及各类突发事件造成的停电，在保障医院、银行、指挥调度中心、数据处理中心、化工材料行业、精密制造行业等安全可靠的电力供应方面发挥重要作用。
4.UPS电源。中国经济的持续快速发展，使得UPS电源用户需求也趋于分散，从而引起更多行业、更多企业对UPS电源有持续供电的需求。
与铅酸电池相比，磷酸铁锂电池具有循环寿命长、安全稳定、绿色环保、自放电率低等优势，将会得到广泛的应用。

其他领域的应用

磷酸铁锂电池凭借良好的循环寿命、安全性、低温性能等优势，在军事领域也得到广泛应用。2018年10月10日，山东一家电池企业强势亮相首届青岛军民融合技术创新成果展览会，展出了包括-45℃军用超低温电池在内的军工产品。