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近日，以寧德時代為首包括比亞迪、國軒高科、億緯鋰能等在內(nèi)多家動力電池制造商透露，已經(jīng)開始就磷酸錳鐵鋰電池進行相關(guān)研發(fā)和布局。其中，多家企業(yè)的磷酸錳鐵鋰已在今年上半年通過電池中試環(huán)節(jié)，正在送樣品給車企測試。

相比大家耳熟能祥的三元鋰和磷酸鐵鋰電池，磷酸錳鐵鋰還是一個陌生的電池產(chǎn)品。盡管磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰盡管只有一字之差，從材料上來說也只是加入了“錳”元素，但磷酸錳鐵鋰電池在理論上能量密度上更高，且保留了磷酸鐵鋰電芯的安全性及低成本的特性。

一場關(guān)于動力電池“錳”元素的大戲正在悄然上演。同時，也有分析人士表示，磷酸錳鐵鋰電池并不是新興產(chǎn)物，只不過時機成熟水到渠成的產(chǎn)物而已，外界不必過于期待。

磷酸錳鐵鋰電池續(xù)航表現(xiàn)提升25%

相比大眾熟知的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，外界對磷酸錳鐵鋰電池卻鮮有耳聞。其實磷酸錳鐵鋰電池并不是新生事物，信息顯示，比亞迪早在2013 年就曾進行相關(guān)研究，只不過因為當時磷酸錳鐵鋰電池循環(huán)壽命過低、內(nèi)阻過大后來被比亞迪暫時擱置。

而要想明白此次磷酸錳鐵鋰電池走俏，則需了解錳元素在電池中的作用。錳元素可滿足更高的電壓需求，如錳酸鋰電池電壓可以達到 3.9V，而磷酸鐵鋰電池達到3.4V。因此，錳元素在電壓有優(yōu)勢的情況下，充放電功率可以得到更好的表現(xiàn)，而且錳元素擁有相對良好的攜帶鋰離子的能力，也就是說，錳元素可以有較好的能量密度表現(xiàn)。

此外錳元素相對穩(wěn)定，有著可靠的安全性，能夠做到和磷酸鐵鋰電池相同的安全水平，但是錳元素也有缺點，就是如果動力電池正極全部采用錳元素，動力電池的充放電周期弱于磷酸鐵鋰，也就是電池循環(huán)壽命較短。

為了能夠兼顧磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢，在原來材料中加入錳元素，使得磷酸錳鐵鋰電池理論上能量密度極值可達230wh/kg，這意味著磷酸錳鐵鋰電池在同等質(zhì)量下能量密度要比磷酸鐵鋰電池高出15%-20%。目前尚未有搭載磷酸錳鐵鋰電池的新能源汽車相關(guān)數(shù)據(jù)出爐，不過根據(jù)天能股份(37.560, 0.38, 1.02%)生產(chǎn)的磷酸錳鐵鋰電池應用在小牛電動車F0系列最新款的產(chǎn)品參數(shù)顯示，其在低溫環(huán)境下續(xù)航里程表現(xiàn)提升25%。

此外，磷酸錳鐵鋰電池支持更高的電壓平臺，還可以兼容超高壓快充等技術(shù)。這就意味著搭載該款電池的純電車將擁有更高的補能效率以及更長的續(xù)航水平。

反觀新能源整車市場，數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年新能源汽車銷量累計達到260萬輛，同比增長1.2倍，市占率超兩成。而進一步梳理發(fā)現(xiàn)，其中續(xù)航里程在400km至500km之間新能源汽車銷量占比成絕對主流，占比超過五成。從市場終端反應來看，消費者對于長續(xù)航需求仍然高漲。這也倒逼市場需要續(xù)航里程更長的動力原材料出現(xiàn)。

磷酸錳鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化進程加快

“縱觀新能源汽車發(fā)展，就是一部長續(xù)航歷程發(fā)展史。這就要求動力電池原材料應用不能一成不變，而是向著性能更優(yōu)越的方向不斷優(yōu)化。”動力電池車企相關(guān)人士表示。

根據(jù)工信部官網(wǎng)發(fā)布的新能源推廣應用推薦車型目錄信息顯示，2022年，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的最大能量密度為161.27Wh/kg，這一數(shù)值在近兩年幾乎沒有變動。行業(yè)專家表示，磷酸鐵鋰電池的能量密度已接近天花板。
技術(shù)人士表示，新能源汽車動力電池屬于電化學產(chǎn)業(yè)的范疇，屬于在配方試錯中平緩發(fā)展并不斷優(yōu)化中，這需要底層的長期試錯積累。其中動力電池龍頭車企發(fā)展來看，動力電池發(fā)展主要依靠材料體系創(chuàng)新、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、極限制造創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新。以材料體系來看，動力電池實現(xiàn)以正極為核心的升級以及實現(xiàn)高鎳與錳鐵鋰為趨勢。

從目前來看，磷酸錳鐵鋰電池正在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化布局，擁有磷酸錳鐵鋰技術(shù)儲備的電池企業(yè)包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等，上述企業(yè)以專利技術(shù)研發(fā)、投資布局為主。其中寧德時代早在2015年就申請了“磷酸錳鐵鋰引入第三方元素方法改性”的專利。去年12月，寧德時代以4.13億元投資了江蘇力泰鋰能，目前持股60%，該公司主打產(chǎn)品正是磷酸錳鐵鋰材料，且擁有多項磷酸錳鐵鋰國家注冊專有技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)專利。

比亞迪曾公開表示，磷酸錳鐵鋰為公司新的技術(shù)路線，而后布局了相關(guān)專利。

此外，在磷酸錳鐵鋰領(lǐng)域有所布局的正極廠商有德方納米(369.480, -9.53, -2.51%)、力泰鋰能等。公開信息顯示，2022年一季度，德方納米已在國內(nèi)申請并獲得與磷酸錳鐵鋰相關(guān)的專利共9項。力泰鋰能擁有涉及磷酸錳鐵鋰的專利8項。磷酸錳鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化進程不斷加快。

磷酸錳鐵鋰不是動力電池終極材料

相比于拗口電池原材料專業(yè)名詞術(shù)語，對于消費者來說，核心本質(zhì)需要的是續(xù)航更久效率更高的動力電池原材料。

汽車預言家在梳理相關(guān)信息時發(fā)現(xiàn)，今年上半年磷酸鐵鋰電池銷量為121261.6MWh，市場占比達到6成，成主流材料。

另一方面，市場的高需求也在刺激著磷酸鐵鋰生產(chǎn)端產(chǎn)能過剩。據(jù)信達證券統(tǒng)計顯示，2025年全球磷酸鐵鋰需求可達181萬噸。而目前據(jù)我國不完全統(tǒng)計，各廠商宣布的磷酸鐵鋰擴產(chǎn)規(guī)模加上現(xiàn)有產(chǎn)能已超500萬噸，規(guī)劃產(chǎn)能遠遠高于三年后的全球需求量。因此為搶占更高的份額，保持競爭優(yōu)勢，新型材料成為新的業(yè)績增長點。

一位電池企業(yè)內(nèi)部人士透露，目前動力電池企業(yè)已經(jīng)開始積極布局磷酸錳鐵鋰電池，他認為就像當初4680電池從提出到上量只需要經(jīng)歷兩年時間一樣。隨著電池企業(yè)技術(shù)的升級，供應鏈完善，磷酸錳鐵鋰電池的產(chǎn)業(yè)化應用，或許將在明年上半年實現(xiàn)量產(chǎn)裝機。

而根據(jù)國信證券預計，磷酸錳鐵鋰在2021-2025年均復合增速將達到129%。這一預測也得到高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)相關(guān)佐證，數(shù)據(jù)到2025年，磷酸錳鐵鋰正極材料出貨量將超35萬噸，相比磷酸鐵鋰材料市場滲透率將超15%，這表明磷酸錳鐵鋰電池將成為市場未來主流發(fā)展方向。

與此同時，分析人士指出，磷酸錳鐵鋰電池并不是新興產(chǎn)物，它的出現(xiàn)只是動力電池發(fā)展的階段性產(chǎn)物，是在現(xiàn)有材料上的性能提升，并不能代表動力電池材料的終極選擇。未來新能源汽車動力電池搭載更多考慮實際需求以及應用場景，因此對于磷酸錳鐵鋰電池路線終極不能絕對而論。 

原標題：動力電池，用力過“錳”