中國儲能網(wǎng)訊：車輪滾滾，動力電池產(chǎn)業(yè)驅(qū)動著新能源汽車不斷向前，三元電池、磷酸鐵鋰電池長期以來二分天下。高比能、安全、成本成為判斷動力電池的關(guān)鍵因素，隨著對安全性重視，以及重金屬等材料價(jià)格的水漲船高，近期各動力電池廠商更加青睞磷酸鐵鋰，其裝機(jī)量也反超三元鋰榮登榜首。近日，在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上錳元素的加入，動力電池顯示出更猛的性能，得到業(yè)界重視，并爭相布局。
“錳”成網(wǎng)紅
近日，加了錳的磷酸鐵鋰火遍動力電池圈，寧德時(shí)代稱，計(jì)劃推出新產(chǎn)品M3P，準(zhǔn)確來說不是磷酸錳鐵鋰，還含有其他金屬元素。近日，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱表示，公司M3P電池已經(jīng)量產(chǎn)，明年將推向市場運(yùn)用。
比亞迪工作人員表示，公司電池研究院對不同電池路線都進(jìn)行了跟蹤研究，磷酸錳鐵鋰目前沒有量產(chǎn)布局，但相關(guān)研究一直在進(jìn)行當(dāng)中。
今年3月，特斯拉CEO馬斯克表示，特斯拉看好在電池中加入錳元素的技術(shù)路線，并一直探索欲在電池中使用更多錳材料。
不僅幾大巨頭電池廠商，很多后起之秀也看中了磷酸錳鐵鋰電池這塊“材料”，抓緊布局，搶占先機(jī)。
行業(yè)第三方研究機(jī)構(gòu)公開報(bào)告顯示，2030年中國新能源汽車滲透率將達(dá)55%，其中：高鎳三元材料、磷酸錳鐵鋰材料、鈉電材料三種產(chǎn)品將占據(jù)全球鋰電正極市場70%以上的市場份額。
7月20日，容百科技舉辦2022年戰(zhàn)略發(fā)布會，公司總裁助理、正極事業(yè)部總經(jīng)理佘圣賢發(fā)布了題為《從高鎳龍頭到全市場覆蓋的正極材料綜合供應(yīng)商》的專題報(bào)告。他表示，在這樣的行業(yè)趨勢下，容百將實(shí)現(xiàn)從高鎳龍頭到全市場覆蓋的正極材料綜合供應(yīng)商的轉(zhuǎn)型，通過布局高鎳三元材料、磷酸錳鐵鋰材料和鈉電材料等三大材料，實(shí)現(xiàn)對動力和儲能兩大市場全覆蓋。
據(jù)了解，欣旺達(dá)以及億緯鋰能的磷酸錳鐵鋰電池已于今年上半年通過電池中試環(huán)節(jié)，正在給車企寄送樣品用于測試。
磷酸鐵鋰的“天下”
據(jù)了解，正極材料是鋰電池的核心材料，決定著電池的能量密度、電壓、使用壽命等多個(gè)核心性能，同時(shí)也是鋰電池材料中成本最高的部分，占鋰電池電芯總成本約為40%。
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)三元電池裝機(jī)74.3GWh，同比增加91% ，磷酸鐵鋰裝機(jī)79.8GWh，同比增加227%，增速大幅超過三元電池。2021年國內(nèi)鐵鋰電池裝機(jī)占比較2020年提升約13%。
今年6月，在裝車量方面，我國動力電池裝車量27.0GWh，同比增長143.3%，環(huán)比增長45.5%。其中三元電池裝車量11.6GWh，占總裝車量42.9%，同比增長94.9%，環(huán)比增長39.4%；磷酸鐵鋰電池裝車量15.4GWh，占總裝車量57.1%，同比增長201.5%，環(huán)比增長50.7%。1-6月，我國動力電池累計(jì)裝車量110.1GWh, 累計(jì)同比增長109.8%。其中三元電池累計(jì)裝車量45.6GWh,占總裝車量41.4%，累計(jì)同比增長51.2%；磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車量64.4 GWh,占總裝車量58.5%，累計(jì)同比增長189.7%。
可以看出，目前磷酸鐵鋰電池的銷量及裝車量都實(shí)現(xiàn)大幅度增長，并且目前超過三元鋰電池穩(wěn)坐我國動力電池市場正極材料的寶座。
正極材料是動力電池的關(guān)鍵材料之一，直接影響電池能量密度、使用壽命和安全性。磷酸鐵鋰因其不含貴重金屬，原材料成本相對較低，同時(shí)，其安全性和循環(huán)性能表現(xiàn)優(yōu)異，近期備受青睞，增速大幅上升。
“猛”電池的“三板斧”
觀察當(dāng)下動力電池市場，主流動力電池分為三元鋰和磷酸鐵鋰，后者依靠成本較低、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢，在產(chǎn)量、裝車量方面反超三元鋰電池，而磷酸錳鐵鋰電池可以看作是磷酸鐵鋰的升級版。雖然目前磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用，但是其具有諸多局限性，相對三元電池磷酸鐵鋰電池的能量密度已經(jīng)接近“天花板”。
此前《新能源汽車報(bào)》記者在采訪一位動力電池領(lǐng)域?qū)＜視r(shí)得知，錳元素加入動力電池早已不是新鮮事，多年前，我國就有過一些相關(guān)的嘗試。
據(jù)悉，早在2013年比亞迪就曾進(jìn)行相關(guān)研究，并在此后表示要推出磷酸錳鐵鋰的技術(shù)升級路線，但彼時(shí)各廠商紛紛擁抱三元高容量材料，該路線并未成為主流，比亞迪在2016年終止了相關(guān)開發(fā)。
磷酸錳鐵鋰在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上添加錳元素獲得新型正極材料，一方面可以提高材料體系的電壓、彌補(bǔ)磷酸鐵鋰電壓低導(dǎo)致能量密度低的不足；另一方面可以通過表面包覆碳材料導(dǎo)電劑來提升導(dǎo)電性能。
因此磷酸錳鐵鋰被稱為磷酸鐵鋰的升級版。作為升級版本，得益于更高的電壓平臺，在同樣條件下，磷酸錳鐵鋰的理論能量密度較磷酸鐵鋰要高出15%-20%。后續(xù)或許還可以兼容超高壓快充等技術(shù)，有望為新能源汽車提供更高的續(xù)航里程。
動力電池行業(yè)業(yè)內(nèi)人士表示：?“磷酸錳鐵鋰自身導(dǎo)電性和部分動力學(xué)性能較差，因而需要進(jìn)行包覆、摻雜、納米化等改性手段以改善導(dǎo)電性能，而改性技術(shù)往往依賴長期的研發(fā)和工藝積累，具有較高的壁壘?！?未來，隨著眾多企業(yè)的布局，壁壘可能會進(jìn)一步消除，加了錳的磷酸鐵鋰電池讓我們拭目以待。
