磷酸锰铁锂电池成新宠?多家电池企业已布局、预计明年规模化应用汽车领域
原创
2022-07-13 17:26 星期三
财联社记者 刘阳

财联社7月13日讯(记者 刘阳)当磷酸铁锂电池的能量密度已经接近“天花板”时,市场将目光投向了磷酸铁锂的升级版——磷酸锰铁锂。

7月13日,尽管宁德时代、亿纬锂能均对“磷酸锰铁锂电池送样车企、下半年量产”的相关消息回应称“以公司实际公告为准”,但有业内人士透露,磷酸锰铁锂电池“最快将会在下半年应用,最晚2023年国内会稳定批量生产,并规模化应用到电动汽车领域。”

卷土重来

此前一日,市场有消息传出,宁德时代、欣旺达及亿纬锂能的磷酸锰铁锂电池已在今年上半年通过电池中试环节,正在送样品给车企测试。其中,宁德时代计划于今年下半年量产该产品;比亚迪旗下的弗迪电池在今年初开始小批量采购磷酸锰铁锂材料,目前正处于内部研发阶段。对此,比亚迪7月13日对财联社记者回应称,关于电池的各种材料,公司都会有研究。

实际上,磷酸锰铁锂电池并非一种新技术。早在 2013 年比亚迪就曾进行相关研究,并在此后表示要推出磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂的升级路线,但彼时由于补贴政策向能量密度更高的三元材料倾斜,各厂商纷纷拥抱三元高容量材料,该路线并未成为主流,比亚迪在2016年终止了相关开发。

不过,比亚迪还是布局了这一一度被“雪藏”的技术路线,为后续重新启用该技术做足了准备;国轩高科则在2015年、2016年、2017年和2019年也相继申报了磷酸锰铁锂相关技术专利;2021年12月,宁德时代以4.13亿元投资了江苏力泰锂能,成为其第一大股东。彼时,江苏力泰锂能计划新建年产3000吨磷酸锰铁锂产线的消息也传入市场。

对磷酸锰铁锂电池表现出较强关注的不仅仅是国内锂电池巨头。今年3月,特斯拉CEO马斯克表示,特斯拉看好在电池中加入锰元素的技术路线,并一直探索欲在电池中使用更多锰材料。在此之前,马斯克在2020年的特斯拉电池日上曾表示,用2/3的镍和1/3的锰做正极材料相对简单,这使得在同样数量镍的情况下可提升50%以上的电池容量。

“磷酸锰铁锂是磷酸铁锂的升级产品,代表着磷酸盐未来的方向。”在天津斯科兰德科技总经理李积刚看来,磷酸锰铁锂理论容量与磷酸铁锂相同,为170mAh/g,但其拥有更高的电压平台,可以达到4.1V左右,远高于磷酸铁锂的3.4V,因此具有潜在的高能量密度优势。另外,磷酸锰铁锂的实际容量发挥到与磷酸铁锂相同的程度,其能量密度比磷酸铁锂提高15-20%,续航里程上限进一步突破,“磷酸锰铁锂原料成本低,环境友好,材料的市场前景广阔。”

争议犹存

磷酸锰铁锂(LMFP),是在磷酸铁锂的基础上添加锰元素而获得新型正极材料,一方面可以提高材料体系的电压、弥补磷酸铁锂电压低导致能量密度低的不足;另一方面可以通过表面包覆碳材料导电剂来提升导电性能。

“目前很多电池企业都在对磷酸锰铁锂电池进行测试,但由于材料验证等原因,目前批量出货时间还不确定。”有关注电池产业的投行人士表示。

除了该人士提到的材料验证,生产工艺等因素或也在一定程度上制约了磷酸锰铁锂电池的产业化。

“随着新能源政策补贴退坡,磷酸锰铁锂的成本优势也在显现,磷酸锰铁锂或是磷酸铁锂的重要升级方向。”对于五年内磷酸锰铁锂电池是否会彻底取代磷酸铁锂电池,富临精工曾在投资者交流会表示,由于磷酸锰铁锂自身生产工艺和技术壁垒,目前还主要用于两轮车终端市场,工艺技术同时也要对应设备产线,成熟的技术、规模化的产线均需要时间积累,因此磷酸锰铁锂作为新的技术路线,从实验室走向产业化,尚需要时间和升级突破。

此外,在中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员夏永高看来,锰元素的加入可以提升原本磷酸铁锂电池的能量密度,但与此同时,锰加入后,材料的锂离子扩散速度和电子电导率均会降低,“磷酸锰铁锂现阶段单独使用还存在一些问题,其更适合用作三元锂电池的辅助材料,既可以兼顾能量密度,又可以提高三元电池的安全性能。”

不过,市场也有乐观的声音传出。“磷酸锰铁锂未来应用场景主要集中于电动汽车和电动二轮车市场。”国信证券研报认为,在电动汽车市场,其一方面能够部分取代磷酸铁锂,另一方面可与三元材料混用降本和提高安全性。高工产研锂电研究所(GGII)预计,2023年磷酸锰铁锂正极材料有望迎来一定规模出货。到2025年,磷酸锰铁锂正极材料出货量将超35万吨,相比磷酸铁锂材料市场渗透率将超15%。

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