巨頭紛紛研發(fā) 磷酸錳鐵鋰電池加速產(chǎn)業(yè)化

時(shí)間:2024-02-28 08:37來(lái)源:綠研院 作者:子蕊
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作為當(dāng)前動(dòng)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(chǎng)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(jìn)入大眾視野，并加速產(chǎn)業(yè)化。
 
 磷酸錳鐵鋰市場(chǎng)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(chēng)為磷酸鐵鋰的升級(jí)版。磷酸錳鐵鋰的制備工藝與磷酸鐵鋰類(lèi)似，分為液相法和固相法兩大類(lèi)。 
 
磷酸錳鐵鋰是鋰電池正極材料的重要迭代方向，無(wú)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(chǎng)空間廣闊，根據(jù)上海證券測(cè)算，預(yù)計(jì)2023-2025年全球磷酸錳鐵鋰正極在動(dòng)力領(lǐng)域的需求量分別為3.7萬(wàn)噸、15.7萬(wàn)噸、35.2萬(wàn)噸，2023-2025年CAGR為207%，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程領(lǐng)先的材料企業(yè)有望率先受益。
 
行業(yè)普遍認(rèn)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(diǎn)，還能彌補(bǔ)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(chǎng)景上，目前磷酸錳鐵鋰電池已在兩輪車(chē)上應(yīng)用，并有望從兩輪走向四輪，有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)未來(lái)700公里左右續(xù)航里程的中端電動(dòng)車(chē)將會(huì)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(jì)到2025年，在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域磷酸錳鐵鋰對(duì)磷酸鐵鋰替代需求將達(dá)到56GWh。
 
工信部去年8月發(fā)布的第374批《道路機(jī)動(dòng)車(chē)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(jì)元ES和奇瑞與華為首款合作車(chē)型智界S7的身影，上述新車(chē)采用了寧德時(shí)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(shí)代的磷酸錳鐵鋰電池裝車(chē)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(chē)上。
 
 企業(yè)爭(zhēng)相布局磷酸錳鐵鋰
 
正極材料行業(yè)的頭部企業(yè)萬(wàn)潤(rùn)新能早已布局磷酸錳鐵鋰電池領(lǐng)域。2023年半年報(bào)中，萬(wàn)潤(rùn)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(shí)采用高溫固相法開(kāi)發(fā)的第一代高比容量磷酸錳鐵鋰已進(jìn)行小批量試生產(chǎn)，產(chǎn)線(xiàn)具備放量生產(chǎn)條件。此外，公司也在開(kāi)展第二代容量型磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化研究，目前已進(jìn)入中試階段，目標(biāo)開(kāi)發(fā)出高容量型磷酸錳鐵鋰正極材料，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。
 
近日，億緯鋰能在投資者互動(dòng)平臺(tái)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(jiān)持以科技創(chuàng)新推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，時(shí)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(dòng)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(jìn)入試生產(chǎn)階段，正在積極推進(jìn)客戶(hù)認(rèn)證中，在粉末壓實(shí)、容量、倍率、低溫性能等多項(xiàng)性能上表現(xiàn)優(yōu)異，公司已在云南基地規(guī)劃了項(xiàng)目布局，其產(chǎn)線(xiàn)可與磷酸鐵鋰產(chǎn)線(xiàn)柔性切換。
 
德方納米則公開(kāi)稱(chēng)，磷酸錳鐵鋰具有更高的電壓平臺(tái)、更高的能量密度、更好的低溫性能及安全性高、瓦時(shí)成本低等優(yōu)勢(shì)，將在動(dòng)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(yàn)證周期。隨著采用“三元鋰離子+磷酸鐵錳鋰電池”的車(chē)型落地，磷酸錳鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程開(kāi)始加速，公司已建成11萬(wàn)噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能，并已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，開(kāi)始批量供應(yīng)裝車(chē)，出貨量根據(jù)客戶(hù)需求節(jié)奏逐漸增加。
 
去年9月4日，韓國(guó)電池制造商三星SDI則在德國(guó)慕尼黑車(chē)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(jìn)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(wàn)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(xiàn)設(shè)備投入。泓原新能源是一家專(zhuān)注于鋰電池、鈉電池磷酸鹽正極材料研發(fā)商，團(tuán)隊(duì)主要來(lái)自寧德時(shí)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(wèn)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(bào)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(guó)際化的背景下，磷酸錳鐵鋰等新技術(shù)領(lǐng)先或者具有國(guó)際化先發(fā)布局優(yōu)勢(shì)的正極材料企業(yè)有望迎來(lái)阿爾法成長(zhǎng)機(jī)遇。
 
不過(guò)，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(zhuān)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(wèn)題導(dǎo)致錳鐵鋰加工難度較高，需通過(guò)多種方法改性。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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