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磷酸猛铁锂电池量产“提速”

磷酸猛铁锂电池量产“提速”

  撰稿丨马斯克斯

  编辑丨麦 子

  美编丨CBEA独耀

  技术发展至今,磷酸铁锂电池已经遭遇性能瓶颈,亟待新的突破。

  近日,有报道称,宁德时代、亿纬锂能、欣旺达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。

  作为锂电池的一种“变异物种”,磷酸锰铁锂被认为是磷酸铁锂的升级版,其具有电压平台高、高热稳定性、安全性良好等诸多优势。

  与磷酸铁锂电池相比,磷酸锰铁锂电池的能量密度高出20%,成本也更低;与锰酸锂电池相比,磷酸锰铁锂电池的能量密度高出更多,高温循环寿命更长;与三元锂电池相比,磷酸锰铁锂电池具有相似的能量密度,但更安全、成本更低。

  “磷酸锰铁锂制备工艺与现有磷酸铁锂生产体系区别不大,主要需要通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术来解决其电导率较低的问题,电池材料成本仅增加5%左右。而从资源的角度来看,磷酸锰铁锂原料成本相对更低,市场前景也将更为广阔。”业内人士指出。

  今天3月,特斯拉CEO马斯克宣称,锰具有潜力,特斯拉看到了锰基正极在电池化学方面的潜力,一直探索在电池中使用更多锰。

  东吴证券预计,磷酸锰铁锂这一新技术产品有望在2023年上半年实现大规模量产。中泰证券也称,磷酸锰铁锂正处于大规模产业化前夕

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巨头纷纷布局

  从企业的布局轨迹来看,早在 2013年,比亚迪就已经进行过磷酸锰铁锂的相关研究,不过比亚迪有段时间曾终止了相关开发,后来又积极推进。据悉,比亚迪新一代的磷酸锰铁锂电池,能量密度已经达到了三元材料的能量密度,且从成本角度比三元材料更具经济性。

  “老对手”宁德时代也早在2015年就申请了磷酸锰铁锂制备方法的专利。2021年宁德时代又以4.13亿元投资获得磷酸锰铁锂材料公司力泰锂能15.57%的股权。据悉,力泰锂能现有年产2000吨磷酸锰铁锂生产线,近期又计划新建年产3000吨磷酸锰铁锂产线。

  据悉,国轩高科曾在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;国轩高科自主研发的“方形磷酸锰铁锂锂离子蓄电池”还获得了安徽省新产品荣誉。

  据业内统计,近年来磷酸锰铁锂相关专利的数量迅速上升,截至2022年3月专利数为172项。除了电池企业外,材料企业也在发力。

  据悉,当升科技已经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。合纵科技表示,公司于去年开展磷酸锰铁锂前驱体产品研发,目前已完成多型号磷酸锰铁锂前驱体产品中试,并开始向下游新能源企业送样测试。

  德方纳米透露,公司新型磷酸锰铁锂已开始送样,预计1-2年后可实现产业化。其先是在云南曲靖建设“年产10万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目”,此后又再次计划扩产33万吨新型磷酸盐系正极材料。

  据了解,鹏欣资源参股的江苏力泰锂能自主研发的纳米级磷酸锰铁锂材料,基于纳米晶立体网状多孔磷酸铁锂正极材料技术,据称实现了一次粒子纳米化、二次粒子具有立体网状导电功能,可有效降低传统LFMP的电阻问题,具有良好的倍率性能。

  除此之外,中贝新材料、天津斯特兰等材料企业也在布局磷酸锰铁锂。

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市场空间不小

  “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。”国信证券表示,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,预计2025年磷酸锰铁锂全球市场需求为15.4万吨,市场空间达到92亿元,2021-2025年均复合增速将达到129%。

  中金公司则预计,磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂和三元5系的潜在替代材料,预计到2025年在电动车领域磷酸锰铁锂对磷酸铁锂替代需求将达到 56GWh,与三元复合搭配需求将达到28GWh,总体需求量约为84GWh

  不仅如此,磷酸锰铁锂的需求增长还将拉动对锰源的需求。咨询公司伍德麦肯兹预测,伴随着新能源产业的发展,将支撑锰在电池领域需求的增长。预计到2040年,电池中锰的使用量将增加5倍,使得锰金属的长期需求被强烈看好

  中信证券认为,未来锰将成为“不容忽视的第四种电池金属”。该机构预计,受益于三元正极材料和锰酸锂材料出货量的快速增长,2025年锂电正极材料用锰量将超过30万吨,2021~2025年复合增长率为32%。

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