【硬核设计】锂电芯设计手册（十二）：继辅材评价表后,LFP主材筛选表来了

最近星友付费提了一个问题：

有没有详细关于第三代 vs 第四代 LFP 材料制备的工艺、头部厂家的技术路线、性能等的详细介绍及对比？您这边有没有一个 LFP 主材的筛选评价表（您分享过一份关于辅材的评价表，很受用），非常感谢。

先谢谢这位星友的肯定。之前的辅材评价表请见这篇文章：

【硬核设计】锂电芯设计手册（九）：粘结剂、导电剂的评价体系，到底长什么样？（从来料到电芯）

这个问题难度不低。下面我把代际怎么分、四代的工艺路线有哪几条、头部各家走什么路、性能差在哪、选型怎么打分，一次说清楚。

一、先把”代际”这件事说明白#

先说一下所谓”二代/三代/四代/四代以上”，其实目前没有国际标准，所谓”代”是市场口径，以粉体压实密度为区分准则，压实密度 2.6 g/cm³ 以上的就算高压密 LFP。但压实密度，各家的测试方法其实也不统一，测试压力、保压时间、装粉方式都不一样。

二、高压实LFP“高级”在哪？#

高压实 LFP 要同时做到”既要、又要”。厂家手段有：

一次颗粒细化**

缩短锂离子在颗粒内部的固相扩散路径，让快充更好。但副作用是比表面积增大、堆积松散，压实反而下降（过度纳米化还会拉低循环）。

碳包覆在颗粒表面铺一层导电碳，改善电子电导、降低本征阻抗。

体相掺杂往晶格里掺入合适元素，提高电子电导和锂离子扩散，进一步降阻抗。

颗粒球形化把带棱角的不规则颗粒做成圆球，消除堆积时的架桥和空洞，提升压实。

**大小颗粒级配（梯度设计）**大颗粒搭骨架、小颗粒填空隙，把压实顶上去。

像我这种不是学电化学的，看到一堆学术名词就很痛苦。我给大家通俗的解释一下：

打个比方：你要往一个箱子里装球。

想装得多（高压实／高能量密度），就得把球塞得越满越好。可球和球之间挤得太死，水（电解液）就渗不进去、人（锂离子）也挤不动。这就是为什么压得越实、快充反而越差。

为了让人跑得更快（快充），我们把球做小一点（一次颗粒细化）。人是从球面钻到球心，最深就走一个半径；球小，这趟就短。有人会问：球多了、总路程不一样吗？不要紧,所有球是同时各装各的，球多只是同时开工的多了，每颗只看自己那趟跑多快。而这趟按半径的平方缩短，球小一半、时间缩到约四分之一，整体快充就上来了。

**另外可以给球面铺条导电的路、往球里掺点料（碳包覆 + 掺杂）。让电子和锂离子在球的表面和体相里都更好走。这是这块“不导电的石头”从实验室到商业化的最早技术路径，如今还在往里面填东西。**让球装得更满（压实）：把带棱角的球磨圆（球形化）。不规则的球堆在一起会架桥、留大空洞，装不满；磨成圆球能滚动密排、缝隙变小，天生装得多。

可全是小球有两个麻烦：一是小球太黏、容易抱团，排不整齐，堆起来松松垮垮；二是每颗小球表面那层壳占比高，摊薄了实心料，单位体积里实心的球变少，压实就低了。

大球小球搭配着装（大小颗粒级配）。大球搭骨架、小球填缝隙，箱子更满。