巨頭紛紛研發(fā) 磷酸錳鐵鋰電池加速產(chǎn)業(yè)化

時間:2024-02-28 08:37來源:綠研院 作者:子蕊
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作為當(dāng)前動力電池的主流，磷酸鐵鋰電池的能量密度已經(jīng)接近瓶頸。為了提高電池技術(shù)，市場也在不斷尋找新的正極材料。于是，能量密度更高、安全性更高的正極材料、低溫性能更好的磷酸錳鐵鋰逐漸進入大眾視野，并加速產(chǎn)業(yè)化。
 
 磷酸錳鐵鋰市場空間巨大
 
磷酸錳鐵鋰是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上添加錳元素而獲得的正極材料，被稱為磷酸鐵鋰的升級版。磷酸錳鐵鋰的制備工藝與磷酸鐵鋰類似，分為液相法和固相法兩大類。 
 
磷酸錳鐵鋰是鋰電池正極材料的重要迭代方向，無論是純用還是M3P摻混都能在成本及安全性相當(dāng)?shù)那闆r下為電池提供更高的能量密度。
 
磷酸錳鐵鋰市場空間廣闊，根據(jù)上海證券測算，預(yù)計2023-2025年全球磷酸錳鐵鋰正極在動力領(lǐng)域的需求量分別為3.7萬噸、15.7萬噸、35.2萬噸，2023-2025年CAGR為207%，產(chǎn)業(yè)化進程領(lǐng)先的材料企業(yè)有望率先受益。
 
行業(yè)普遍認為，磷酸錳鐵鋰電池不僅能夠保留磷酸鐵鋰電池成本低等優(yōu)點，還能彌補磷酸鐵鋰能量密度低的短板。有數(shù)據(jù)上顯示，磷酸錳鐵鋰電池可以較磷酸鐵鋰電池的能量密度提升15%左右。
 
應(yīng)用場景上，目前磷酸錳鐵鋰電池已在兩輪車上應(yīng)用，并有望從兩輪走向四輪，有機構(gòu)預(yù)計未來700公里左右續(xù)航里程的中端電動車將會大規(guī)模應(yīng)用磷酸錳鐵鋰電池。
 
中金公司表示，磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰和三元5系的潛在替代材料，預(yù)計到2025年，在電動車領(lǐng)域磷酸錳鐵鋰對磷酸鐵鋰替代需求將達到56GWh。
 
工信部去年8月發(fā)布的第374批《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品公示中，出現(xiàn)了奇瑞星紀元ES和奇瑞與華為首款合作車型智界S7的身影，上述新車采用了寧德時代子公司生產(chǎn)的三元鋰離子+磷酸錳鐵鋰電池，或意味著寧德時代的磷酸錳鐵鋰電池裝車在即。
 
此外，磷酸錳鐵鋰電池還有望搭載在特斯拉新款Model 3高性能版新車上。
 
 企業(yè)爭相布局磷酸錳鐵鋰
 
正極材料行業(yè)的頭部企業(yè)萬潤新能早已布局磷酸錳鐵鋰電池領(lǐng)域。2023年半年報中，萬潤新能表示，公司利用自有的“晶粒尺寸調(diào)控技術(shù)”、“循環(huán)壽命提升技術(shù)”、“高性能磷酸錳鐵鋰正極材料制備技術(shù)”等核心技術(shù)，有效改善磷酸錳鐵鋰導(dǎo)電性能及循環(huán)性能；同時采用高溫固相法開發(fā)的第一代高比容量磷酸錳鐵鋰已進行小批量試生產(chǎn)，產(chǎn)線具備放量生產(chǎn)條件。此外，公司也在開展第二代容量型磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化研究，目前已進入中試階段，目標開發(fā)出高容量型磷酸錳鐵鋰正極材料，達到行業(yè)領(lǐng)先水平。
 
近日，億緯鋰能在投資者互動平臺表示，公司看好磷酸錳鐵鋰電池的發(fā)展，并已做了相關(guān)技術(shù)布局。公司一貫堅持以科技創(chuàng)新推動高質(zhì)量發(fā)展，時刻關(guān)注與行業(yè)內(nèi)及上下游相關(guān)的新技術(shù)、新材料的動向，并積極參與，以持續(xù)提升產(chǎn)品品質(zhì)和優(yōu)化生產(chǎn)成本。
 
湖南裕能的磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品已進入試生產(chǎn)階段，正在積極推進客戶認證中，在粉末壓實、容量、倍率、低溫性能等多項性能上表現(xiàn)優(yōu)異，公司已在云南基地規(guī)劃了項目布局，其產(chǎn)線可與磷酸鐵鋰產(chǎn)線柔性切換。
 
德方納米則公開稱，磷酸錳鐵鋰具有更高的電壓平臺、更高的能量密度、更好的低溫性能及安全性高、瓦時成本低等優(yōu)勢，將在動力電池領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間。作為新一代正極材料，大規(guī)模應(yīng)用需要一定的驗證周期。隨著采用“三元鋰離子+磷酸鐵錳鋰電池”的車型落地，磷酸錳鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進程開始加速，公司已建成11萬噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能，并已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，開始批量供應(yīng)裝車，出貨量根據(jù)客戶需求節(jié)奏逐漸增加。
 
去年9月4日，韓國電池制造商三星SDI則在德國慕尼黑車展上首次展示了其磷酸錳鐵鋰電池產(chǎn)品。
 
除了以上提到的企業(yè)，比亞迪、容百科技、當(dāng)升科技等企業(yè)也在加快進行磷酸錳鐵鋰技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。
 
磷酸錳鐵鋰還受到資本的關(guān)注，今年1月，泓原新能源宣布完成數(shù)千萬元天使輪融資，本輪由麟閣創(chuàng)投、知名產(chǎn)業(yè)投資人共同投資，所籌資金主要用于千噸中試線設(shè)備投入。泓原新能源是一家專注于鋰電池、鈉電池磷酸鹽正極材料研發(fā)商，團隊主要來自寧德時代、中南大學(xué)等新能源頭部企業(yè)與知名院校。
 
 總結(jié)
 
泓原新能源創(chuàng)始人吳關(guān)博士指出，“磷酸錳鐵鋰所呈現(xiàn)的優(yōu)異性能，以及本征問題不斷被攻克，有望成為磷酸鐵鋰的終結(jié)者，或徹底替代三元鋰。”
 
中金公司研報分析，在全球鋰電需求高增、行業(yè)產(chǎn)能加速落地、產(chǎn)業(yè)鏈加碼國際化的背景下，磷酸錳鐵鋰等新技術(shù)領(lǐng)先或者具有國際化先發(fā)布局優(yōu)勢的正極材料企業(yè)有望迎來阿爾法成長機遇。
 
不過，當(dāng)前磷酸錳鐵鋰還處于早期發(fā)展階段，仍然面臨著不少挑戰(zhàn)。有專業(yè)人士指出，磷酸錳鐵鋰處于量產(chǎn)前夕，目前瓶頸在于正極材料的大批量生產(chǎn)，由于存在電子電導(dǎo)率低、錳易溶出等問題導(dǎo)致錳鐵鋰加工難度較高，需通過多種方法改性。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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