磷酸铁锂作为磷酸铁锂(LFP)升级版,磷酸锰铁锂(LFMP)正成为动力电池轨道的新热点,无论是整车厂、电池厂、正极材料厂,都将手伸向了这一领域。
许多玩家进入游戏
据不完全统计,蔚来、宁德时代、比亚迪、中创新航、富能科技、国轩高科技、蜂巢能源、星恒电源、瑞浦兰军、恒创纳米、德国纳米等汽车产业链上下游企业都在增加磷酸锰铁锂轨道的布局。
近日,据相关媒体报道,蔚来将在合肥小规模生产磷酸锰铁锂电池,供应子品牌阿尔卑斯。
德国纳米年产11万吨磷酸锰铁锂项目最近也宣布了新进展,目前正在攀升产能。据报道,这是中国最大的单一产能磷酸锰铁锂正极材料项目。
上周,恒创纳米还正式宣布其一期项目正式投产。根据官方信息,恒创纳米一期项目总投资3亿元,建成后年产5000吨磷酸锰铁锂正极材料,年销售额8亿元。二期和三期项目将投资,磷酸锰铁锂正极材料总规模最终将达到年产15万吨。
恒创纳米一期工程;图片来源:恒创纳米
回到2022年,富能科技9月表示,钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂计划于2023年推出第一代产品,目标是到2030年将钠离子电池的能量密度从160开始Wh/kg提升至220Wh/kg,从2000年形成磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的能量密度Wh/kg到240Wh/kg产品覆盖。
8月前,中创新航副总裁谢秋发表了关于《OS高锰铁锂电池的主题演讲,并宣布该行业首次推出OS高锰铁锂电池。据报道,第一代磷酸铁锂电池组采用OS技术,能量密度达到152Wh/kg。
同月,星恒电源与恒创纳米签署战略合作协议。双方将深入合作磷酸锰铁锂产品,共同完善磷酸锰铁锂产品产业链。不仅如此,星恒电源还与龙盘科技子公司常州锂源就磷酸锰铁锂材料项目签署了战略合作协议。
此外,据后来的LatePost报道,2022年上半年,宁德时代、新旺达和亿纬锂能的磷酸锰铁锂电池通过了电池中试,并正在向汽车公司发送样品进行测试。比亚迪的弗迪电池也开始购买磷酸锰铁锂材料,目前正处于内部研发阶段。
事实上,早在2021年12月,宁德时代就投资了LMFP厂商力泰锂能,成为其最大股东。据悉,力泰锂能现有年产2000吨磷酸锰铁锂生产线,计划新建年产3000吨磷酸锰铁锂生产线。
李泰锂能主营业务;图片来源:
力泰锂能官网截图
由此可见,磷酸锰铁锂电池的工业化应用已经开始逐步加快。一些业内人士认为,磷酸锰铁锂电池预计将于2023年下半年大规模生产,并开始应用于乘用车。
许多优点使然
磷酸锰铁锂之所以被许多制造商“盯”,是因为磷酸铁锂从磷酸铁锂开始。
公共数据显示,磷酸铁锂是一种锂离子电池电极材料,主要用于各种锂离子电池。磷酸铁锂具有有序、规则的橄榄石结构,其中锂离子具有一维的可移动性,在充放电过程中可以可逆地拆卸和嵌入。
磷酸铁锂起步较早,技术发展相对成熟。其核心优点是价格低、环境友好、安全性能高、结构稳定性和循环性能好。缺点是低温性能差,能量密度低。
磷酸锰铁锂是磷酸铁锂与磷酸锰锂混合的产物,与磷酸铁锂结构相同,均为有序规则的橄榄石结构。磷酸锰铁锂与磷酸铁锂具有成本低、安全性高、热稳定性高、针刺、过充不自燃、使用寿命长、安全无爆炸风险等优点,也弥补了磷酸铁锂的不足。
华金证券在相关报告中指出,与磷酸铁锂相比,磷酸铁锂具有能量密度优势。具体来说,磷酸锰铁锂的电压平台高达4.1V,显著高于磷酸铁锂(3).4V)。高压平台可以提高相应电池的能量密度,理论能量密度比磷酸铁锂高15%-20%,基本可以达到三元电池NCM523的水平可以为电动汽车提供比磷酸铁锂电池更高的里程。
还提到了财信证券的相关报告,磷酸锰铁锂电池可支持电动汽车700公里,“带磷酸铁锂电池的问界M5 EVCLTC的标准范围可达620公里,磷酸锰铁锂电池的能量密度将进一步高于磷酸铁锂。未来的磷酸锰铁锂系统加上CTP、CTC随着系统组装效率的不断优化,我们认为相应的电动汽车续航里程可以超过700公里。
问界M5 EV;图片来源:AITO汽车
另外,与磷酸铁锂相比,磷酸锰铁锂具有低温性能优势。华金证券表示,磷酸锰铁锂在-20℃磷酸铁锂的容量保持率可达75%左右,而磷酸铁锂的容量保持率可达60%-70%。
此外,该机构还指出,由于全球锰矿资源丰富,磷酸锰铁锂的成本仅比磷酸铁锂增加5%-10%左右。此外,考虑到锰铁锂能量密度的提高,磷酸锰铁锂的单瓦装机成本略低于磷酸铁锂,明显低于三元电池。
未来前景乐观
近年来,磷酸铁锂电池和三元电池广泛应用于新能源汽车领域。
其中,从2018年到2020年,由于补贴政策的倾向,三元电池的比例一直高于磷酸铁锂电池。相关数据显示,2020年,三元锂电池共装载38辆.9GWh,占比61.1%磷酸铁锂电池装载24.4GWh,占比38.3%。
然而,自2021年以来,由于技术迭代、成本优势和补贴下降,汽车公司和电池公司为不同的定位车型提供了不同的动力电池,磷酸铁锂电池的安装开始加速。2021年,磷酸铁锂电池的装载量和产量超过三元电池,累计装载量为74元.3GWh,磷酸铁锂电池装载量占总装载量的48.1%.8GWh,占总装车量的51.7%。
2022年,随着相关厂商对磷酸铁锂的扩产布局和原材料价格上涨的影响,磷酸铁锂电池的装载量继续上升。根据中国汽车动力电池产业创新联盟最新发布的数据,2022年,三元电池累计装载量1100.4GWh,总装车量为37.5%,累计同比增长48.6%;磷酸铁锂电池累计装车量为183.8GWh,占总装车量的62.4%,累计同比增长130.2%。
电池装载量如磷酸铁锂;图片来源:
中国汽车动力电池产业创新联盟
显然,磷酸铁锂电池发展势头强劲,逐渐成为市场主流。所以问题是,磷酸锰铁锂电池的前景如何?
你知道,磷酸锰铁锂并非没有缺点。据了解,磷酸锰铁锂中添加了锰元素,锰的溶解会缩短循环寿命、充放电能力和寿命。此外,磷酸锰铁锂材料的晶体结构特性决定了其导电性和倍率性能差,导致磷酸锰铁锂无法充分发挥其电化学性能。
然而,盖世汽车研究所的高级分析师认为,这并不限制磷酸锰铁锂的进一步大规模商业应用。“磷酸锰铁锂仍在改进,其性能将在磷酸铁锂和三元之间。
值得注意的是,磷酸锰铁锂除了在磷酸铁锂的基础上升级外,还可以复合三元材料,提高三元材料的安全性能、低温性能和成本。磷酸锰铁锂可复合三元材料,扩大市场份额。上述分析师表示。
据中金公司预测,磷酸锰铁锂是磷酸铁锂和三元五系的潜在替代品,预计到2025年,磷酸锰铁将出现在电动汽车领域锂对磷酸铁锂的替代需求将达到56GWh,与三元组合的需求将达到28GWh,总体需求量约为84GWh。
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