锂电技术进步不止:磷酸锰铁锂产业化加速 优势何在、前景如何?
原创
2021-09-14 15:10 星期二
科创板日报记者 曾乐

《科创板日报》(上海,记者 曾乐)讯,近期,磷酸锰铁锂产业事件密集,受到市场的关注度提升。不少业内人士向《科创板日报》记者表示,磷酸锰铁锂是磷酸铁锂电池的升级方向之一。

磷酸锰铁锂优势何在?

招商证券研究表示,磷酸锰铁锂(LMFP)兼具磷酸铁锂(LFP)和磷酸锰锂优点,LMFP更高的电压平台使其理论能量密度较同样条件的LFP要高15-20%,且合成技术路线与成本与现在的LFP比较相近。

天津斯科兰德科技有限公司总经理李积刚向《科创板日报》记者分析表示,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。“磷酸锰铁锂理论容量与磷酸铁锂相同,为170mAh/g;但磷酸锰铁锂相对于Li⁺/Li的电极电势为4.1V,远高于磷酸铁锂的3.4V,且位于有机电解液体系的稳定电化学窗口。4.1V的高电位使得磷酸锰铁锂具有潜在的高能量密度的优点,这是它相对于磷酸铁锂的最大优势。

李积刚向《科创板日报》记者进一步表示,“磷酸锰铁锂的实际容量发挥到与磷酸铁锂相同的程度,其能量密度将比磷酸铁锂提高15%;与电压相当的锰酸锂相比,其质量能量密度也可以提高25%以上。另外,磷酸锰铁锂原料成本低,环境友好,材料的市场前景广阔。”

真锂研究总裁墨柯向《科创板日报》记者分析表示,磷酸锰铁锂的和磷酸铁锂的主要区别在于,前者的电压平台更高、可存储的电量更多、能量密度相对更高。从这个角度来看,磷酸锰铁锂有可能成为磷酸铁锂的一个发展方向。

同时,墨柯告诉《科创板日报》记者,成本方面,磷酸锰铁锂电池会比磷酸锰铁锂更低。“锰现在是个比较便宜的元素,而锰铁锂的能量密度更高,平均到每度电的成本相对更低。”

当前,磷酸锰铁锂的应用市场主要在于小动力两轮车、三轮车。

真锂研究总裁墨柯告诉《科创板日报》记者,磷酸锰铁锂之所以应用市场主要在小动力两轮车、三轮车,是因为其目前尚存一些待解难题。“最大的问题是,磷酸锰铁锂电池是双电压平台。在试验的过程中,我们会发现,双电压平台存在不稳定性,这主要由于目前技术还不够完善、尚未研究明白其中电压变化的机理所在,这也是整个行业当前的一大痛点。”

墨柯进一步分析表示,“小动力两轮车、三轮车的行驶速度不会太快,电压切换所带来的影响也有限,同时加强了BMS的管理,就可以相对减少电压不稳定所带来的影响。如果把磷酸锰铁锂电池应用于电动汽车,假设车辆在高速行驶中出现电压切换的情况,车辆就会突然减少、甚至是失去动力,这就会导致较大的安全问题。”

天津斯科兰德科技有限公司总经理李积刚告诉《科创板日报》记者,“目前,磷酸锰铁锂已进入的市场是在小动力两轮车、三轮车,它主要给三元复合使用,改善三元的安全性能、降低三元的成本。后期,磷酸锰铁锂将进入动力电池市场,被应用于电动汽车。而后,磷酸锰铁锂将被应用于小储能方面,作为小电源取代部分铅酸;最后,通过正极补锂技术有望被应用于大储能方面。”

磷酸锰铁锂产业化进程加速

招商证券研究表示,近几年,通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术的进步,LMFP导电性、循环次数等缺点也在被逐步弥补,国内头部的电池与正极企业在专利方面加快储备,并相继开启了量产规划。总体看,LMFP产业化进程正在加快。

谈及磷酸锰铁锂电池未来的发展空间,真锂研究总裁墨柯向《科创板日报》记者分析表示,“如果电压的不稳定性能够得到根本性解决,磷酸锰铁锂电池有望大规模地被应用于电动汽车,未来甚至有望取代磷酸铁锂电池。”

与此同时,墨柯认为,“现阶段,磷酸锰铁锂电池被大规模应用尚存不小难度。这并非一个新鲜事物,大概10年前就有企业在研究布局。只有当磷酸锰铁锂电池的电压表现非常稳定时,才能够被大规模应用。目前来看,还需要一段时间去了解、开发。”

在天津斯科兰德科技有限公司总经理李积刚看来,“大概一年后,磷酸锰铁锂会大规模上量,将会迎来较大的市场份额。磷酸锰铁锂的应用,使得能量更高、更安全、循环寿命更长、成本更低,会使整个动力电池、储能市场的空间变得更大,对于整个行业来说是比较利好的。”

中泰证券研究表示,LMFP(磷酸锰铁锂)产业链爆发在即,从应用端看正在从两轮走向四轮。与NCM(镍钴锰)、LFP(磷酸铁锂)相比,LMFP(磷酸锰铁锂)电压高、安全性高、低温性能好,除了单独替代使用,未来LMFP掺杂产品将会快速发展。当前行业处于第一轮跑马圈地阶段,绑定优质客户、量产专利工艺领先的正极企业有望构筑起竞争壁垒。电池级锰酸锂需要将迎来快速增长。

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来源:招商证券

近期,不少企业均发布了关于锰铁锂、新型磷酸盐相关内容的公告。

其中,今年8月,鹏欣资源发布公告称,全资子公司鹏珈基金拟7500万元对江苏力泰锂能科技有限公司(简称:力泰锂能)进行增资,增资完成后鹏珈基金持有力泰锂能23%股份。对此,鹏欣资源方面表示,“此次收购主要看好力泰锂能的研发能力和产业化能力,主要产品磷酸锰铁锂产品是新型无钴正极材料,市场潜力巨大,具有较好的发展前景。”

同月,当升科技在中报披露,公司正在针对电动车和高端储能市场专项开发高性能的磷酸铁锂、磷酸锰铁锂材料。

中泰证券研究表示,截至2021年9月,国内现有关于LMFP的专利数仅为172项。其中,拥有LMFP制备方法专利的企业更是稀缺,得益于对LMFP专利的保护性。优化技术壁垒高,实现优化和量产的企业具备先发优势。

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来源:招商证券

当前,拥有磷酸锰铁锂技术储备的电池厂商包括:宁德时代、比亚迪、国轩高科、天能股份等;已在磷酸锰铁锂有所布局的正极厂商包括:鹏欣资源、德方纳米、当升科技等;与锰产业相关企业包括:红星发展、南方锰业、湘潭电化、中钢天源等。

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