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磷酸鐵鋰技術(shù)升級(jí)向何方?

  • 發(fā)表時(shí)間:2021-09-30
自去年新能源車補(bǔ)貼大幅退坡以來(lái),電車進(jìn)入市場(chǎng)化驅(qū)動(dòng),里程焦慮與成本是消費(fèi)者兩大考量。在此趨勢(shì)下,磷酸鐵鋰電池憑借低成本優(yōu)勢(shì),裝車量得以迅速提升,7月首次超過(guò)三元電池。各大車企爭(zhēng)相發(fā)布磷酸鐵鋰版車型以爭(zhēng)奪用戶,不過(guò)現(xiàn)在裝車的鐵鋰電池續(xù)航里程普遍在500公里,提升里程數(shù)成為吸引消費(fèi)者的重要途徑。 近段時(shí)間以來(lái),磷酸錳鐵鋰(LMFP)作為磷酸鐵鋰(LFP)電池技術(shù)升級(jí)的方向之一,引發(fā)資本市場(chǎng)廣泛關(guān)注。天津斯科蘭德科技有限公司總經(jīng)理李積剛對(duì)記者表示,較之鐵鋰電池,磷酸錳鐵鋰可使電池能量密度提升15%以上,目前仍需一年左右認(rèn)證周期,之后將大規(guī)模上量。

能量密度優(yōu)勢(shì)明顯

磷酸錳鐵鋰材料的合成方法與磷酸鐵鋰的合成方法類似,主要分為液相法與固相法兩種。液相法能實(shí)現(xiàn)分子級(jí)的結(jié)合,一致性高,循環(huán)性能更為優(yōu)秀。固相法產(chǎn)品均一性相對(duì)不及液相,但工藝成熟,易于控制,為市場(chǎng)大部分企業(yè)的磷酸鐵鋰生產(chǎn)方案。

“磷酸錳鐵鋰相對(duì)于磷酸鐵鋰的優(yōu)勢(shì),就是把電壓由3.2V提升至4.1V,進(jìn)而能量密度提升了15%以上,這意味著續(xù)航里程可到600公里左右。”李積剛說(shuō)。目前行業(yè)內(nèi)通過(guò)碳包覆、離子摻雜、納米化等手段,使電導(dǎo)率有較大的改善,同時(shí)對(duì)Jahn-Teller效應(yīng)有顯著的抑制。

除了升級(jí)磷酸鐵鋰電池外,對(duì)于三元電池的高成本和不穩(wěn)定,LMFP也有用武之地。游家訓(xùn)團(tuán)隊(duì)稱,通過(guò)使用LMFP包覆三元材料的方法,有望使得復(fù)合材料兼具LMFP的低成本、高安全性以及三元材料高能量密度的優(yōu)勢(shì)。

產(chǎn)業(yè)化正在提速

當(dāng)下磷酸錳鐵鋰的應(yīng)用市場(chǎng)主要是小動(dòng)力兩輪車、三輪車。比如天能股份(688819.SH)生產(chǎn)的LMFP18650電池成功應(yīng)用在小牛的最新款F0系列電動(dòng)車中!皣(guó)內(nèi)每年有3000萬(wàn)-4000萬(wàn)輛電動(dòng)自行車,將逐漸由鉛酸換成鋰電。根據(jù)市場(chǎng)不同選用不同的產(chǎn)品,目前磷酸錳鐵鋰市場(chǎng)容量至少有上萬(wàn)噸!崩罘e剛說(shuō)。

在李積剛看來(lái),動(dòng)力電池是確定性的發(fā)展方向。現(xiàn)在市場(chǎng)化最大的困難是新產(chǎn)品認(rèn)證需要一年左右的周期,之后一定是大規(guī)模上量,逐步或部分取代鐵鋰,包括與三元材料復(fù)合使用,改善安全性能。同時(shí)LMFP應(yīng)用在儲(chǔ)能端時(shí),可有效減少儲(chǔ)能系統(tǒng)的質(zhì)量及所需要的電池?cái)?shù)量,不但能夠降低成本,而且能夠減少檢修數(shù)量。近期以來(lái),不少正極材料公司相繼發(fā)布磷酸錳鐵鋰電生產(chǎn)和技術(shù)儲(chǔ)備計(jì)劃,為此后量產(chǎn)布局。

9月3日,德方納米(300769.SZ)公告稱,擬在曲靖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)“年產(chǎn)10萬(wàn)噸新型磷酸鹽系正極材料生產(chǎn)基地項(xiàng)目”。業(yè)界推測(cè),該項(xiàng)目可能就是磷酸錳鐵鋰。

8月,當(dāng)升科技(300073.SZ)則在中報(bào)披露,公司正在針對(duì)電動(dòng)車和高端儲(chǔ)能市場(chǎng)專項(xiàng)開(kāi)發(fā)高性能的磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰材料。

另外,每KWh的LMFP正極需要0.13kg鐵源和0.38kg錳源。其量產(chǎn)應(yīng)用可能會(huì)大幅增加電池級(jí)錳源的需求量。

李積剛對(duì)此表示,“磷酸錳鐵鋰對(duì)錳有大量需求,但錳的儲(chǔ)備很豐富,整體價(jià)格比較平衡。后續(xù)隨著大規(guī)模生產(chǎn),和鐵鋰的價(jià)格應(yīng)該是相當(dāng)?shù)!?/p>