磷酸鐵鋰能量密度已接近理論“天花板”。千呼萬(wàn)喚之后,作為磷酸鐵鋰的“基因突變”品種,擁有更強(qiáng)性能的磷酸錳鐵鋰電池終將迎來(lái)爆發(fā)。
近期,工信部第374批新能源汽車產(chǎn)品目錄中,奇瑞和華為合作推出的純電動(dòng)品牌智屆S7兩款車型,以及奇瑞高端純電動(dòng)品牌星途兩款車型,都將搭載寧德時(shí)代的“三元+磷酸錳鐵鋰”電池組合,也即是備受業(yè)界關(guān)注的M3P。上述車型將有望于今年第三季度發(fā)布。
不過(guò),準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)M3P并不是純粹的磷酸錳鐵鋰電池。寧德時(shí)代此前在調(diào)研紀(jì)要中稱,M3P應(yīng)該被稱為“磷酸鹽體系的三元材料”電池,其正極材料除了采用磷酸鹽體系的三元材料之外,還包括錳、鐵和其他金屬元素,是基于磷酸錳鐵鋰進(jìn)行了材料創(chuàng)新。
相關(guān)信息顯示,寧德時(shí)代的這種“磷酸錳鐵鋰電池”,性能優(yōu)勢(shì)非常明顯。按照寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群的說(shuō)法,“大規(guī)模應(yīng)用的情況下,M3P電池能夠降本增效,低溫性能、能量密度優(yōu)于磷酸鐵鋰電池,成本優(yōu)于三元鋰電池。”
除了奇瑞外,特斯拉也將裝配M3P電池。今年5月,時(shí)隔三年再次訪華的特斯拉CEO馬斯克,與寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群進(jìn)行了神秘會(huì)面。隨后就有媒體報(bào)道,寧德時(shí)代M3P電池或?qū)⒃诮衲甑谌径仁装l(fā)于特斯拉上海產(chǎn)改款Model 3上,所配備的電池包電量將從此前磷酸鐵鋰電池包的60kWh升級(jí)為66kWh。
01.“兵家必爭(zhēng)”之技
目前磷酸錳鐵鋰已經(jīng)是“兵家必爭(zhēng)”之技,幾乎成為頭部電池玩家標(biāo)配。除了寧德時(shí)代外,比亞迪、億緯鋰能、國(guó)軒高科、孚能科技、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、星恒電源、德方納米、當(dāng)升科技、容百科技、鵬欣資源、合縱科技、百川股份等鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)都在爭(zhēng)相布局。
去年7月,有媒體報(bào)道稱,寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、億緯鋰能的磷酸錳鐵鋰電池已在2022年上半年通過(guò)電池中試環(huán)節(jié),正在送樣品給車企測(cè)試。如今寧德時(shí)代M3P已經(jīng)確定裝車奇瑞,那么可以類推欣旺達(dá)、億緯鋰能磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品離裝車也應(yīng)該不遠(yuǎn)了,最早可能在今年晚些時(shí)候。
據(jù)了解,寧德時(shí)代最大的“友商”比亞迪,也較早布局了磷酸錳鐵鋰電池。比亞迪董事長(zhǎng)王傳福曾表示,公司的磷酸鐵錳鋰電池,能量密度已達(dá)三元材料水平,且成本更具經(jīng)濟(jì)性。有消息稱,比亞迪在2022年初已開(kāi)始小批量采購(gòu)磷酸錳鐵鋰材料。有券商預(yù)計(jì),比亞迪磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品將于2024年上半年裝車發(fā)布。
今年5月,國(guó)軒高科發(fā)布磷酸錳鐵鋰體系的L600啟晨電芯及電池包,續(xù)航可達(dá)1000公里,預(yù)計(jì)2024年量產(chǎn)。在此領(lǐng)域,國(guó)軒高科野心極大,公司曾稱,借助加錳,未來(lái)磷酸(錳)鐵鋰電池能量密度有望提高至300Wh/kg。
此外,孚能科技透露,公司的磷酸錳鐵鋰等計(jì)劃在2023年推出第一代產(chǎn)品,目標(biāo)是將磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰的能量密度形成從200Wh/kg到240Wh/kg的產(chǎn)品覆蓋。瑞浦蘭鈞也表示,2023-2024年公司的磷酸錳鐵鋰能量密度將做到500Wh/L,支持純電車型800公里續(xù)航里程。
在材料企業(yè)方面,據(jù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),德方納米目前擁有11萬(wàn)噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能,2023年底有望形成19萬(wàn)噸產(chǎn)能,且已經(jīng)送樣寧德時(shí)代。湖南裕能云南32萬(wàn)噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能在積極建設(shè)中,有望于2024年放量。容百科技目前擁有0.63萬(wàn)噸/年磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能,遠(yuǎn)期產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)50萬(wàn)噸/年以上。
02.助力進(jìn)入TWh時(shí)代
如今,磷酸錳鐵鋰已經(jīng)處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前夕。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)表示,目前磷酸錳鐵鋰電池混用方案已經(jīng)成熟。以三元材料來(lái)說(shuō),與錳鐵鋰混用比例多為7:3或6:4。未來(lái)隨著純用方案研發(fā)成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,磷酸錳鐵鋰成本將進(jìn)一步下降。
“錳元素的加入可以提升原本磷酸鐵鋰電池的能量密度,但與此同時(shí),錳加入后,材料的鋰離子擴(kuò)散速度和電子電導(dǎo)率均會(huì)降低,磷酸錳鐵鋰現(xiàn)階段單獨(dú)使用還存在一些問(wèn)題,因此目前主要是混搭使用。” 業(yè)內(nèi)人士指出。
東吳證券認(rèn)為,磷酸錳鐵鋰可使電池能量密度提升10-20%,且理論上電池Wh成本更低,有望替代動(dòng)力磷酸鐵鋰和中鎳三元。該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),2025年市場(chǎng)對(duì)磷酸錳鐵鋰電池的需求近130GWh。到2030年其滲透率將超30%,市場(chǎng)對(duì)該電池的需求或超1500GWh,對(duì)應(yīng)正極材料需求超260萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模超1500億元。
“我認(rèn)為錳基電池有潛力。”一向商業(yè)技術(shù)嗅覺(jué)敏銳的馬斯克聲稱,特斯拉看好在電池中加入錳元素的技術(shù)路線,并一直探索在電池中使用更多錳材料。馬斯克還在推特上發(fā)文表示,錳元素將替代正極材料中的鐵和磷,并推動(dòng)正極生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)入到TWh時(shí)代。
原標(biāo)題:破陣子:磷酸錳鐵鋰終于“爆發(fā)”