行業(yè)對(duì)磷酸錳鐵鋰的研發(fā)投入持續(xù)火熱。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示,近期不少企業(yè)都申請(qǐng)了磷酸錳鐵鋰相關(guān)專(zhuān)利。
其中,湖北億緯動(dòng)力有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種鎂摻雜磷酸錳鐵鋰正極材料及其制備方法、正極極片”的專(zhuān)利。該制備方法的制備成本低廉、制備工藝簡(jiǎn)單、操作便捷,且制得的鎂摻雜磷酸錳鐵鋰正極材料的鋰離子傳導(dǎo)速率快且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、金屬離子溶出較少。
合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“磷酸鐵錳鋰前驅(qū)體及其制備方法、磷酸鐵錳鋰及其制備方法”的專(zhuān)利。該制備方法合成的磷酸鐵錳鋰前驅(qū)體具有細(xì)密均勻的三維孔結(jié)構(gòu),提高了磷酸鐵錳鋰正極材料的壓實(shí)密度和電池的容量。
此外,湖南裕能新能源電池材料股份有限公司公開(kāi)了一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,涉及一種新型磷酸錳鐵鋰復(fù)合材料及其制備方法。其棒狀結(jié)構(gòu)和片層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料比表面積更大,與電解液接觸面積增加,從而提高了鋰離子擴(kuò)散效率。湖南泓原新能源科技有限公司取得一項(xiàng)名為“一種磷酸鐵錳鋰復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用”的專(zhuān)利。
在應(yīng)用方面,截至目前,磷酸錳鐵鋰與三元材料的混摻應(yīng)用已有終端車(chē)型落地,奇瑞和華為合作推出智界S7的兩款Max車(chē)型、奇瑞星途兩款車(chē)型,都已經(jīng)搭載“三元+磷酸錳鐵鋰”混摻的M3P電池。據(jù)報(bào)道,寧德時(shí)代也將向特斯拉提供M3P電池,首批使用的車(chē)型將會(huì)是Model Y。
“能量密度不足始終是磷酸鐵鋰應(yīng)用的痛點(diǎn)之一,市場(chǎng)長(zhǎng)期存在磷酸鐵鋰摻錳升級(jí)的明確需求。”國(guó)內(nèi)某正極材料頭部廠商表示,隨著裝載磷酸錳鐵鋰的奇瑞智界S7上市、寧德時(shí)代M3P確定裝車(chē)特斯拉,疊加新技術(shù)存在溢價(jià),盈利能力可觀,供需兩側(cè)均推動(dòng)磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。
性能更優(yōu)的新型材料
磷酸錳鐵鋰作為新型的鋰電池正極材料,相比磷酸鐵鋰產(chǎn)品性能更優(yōu),在動(dòng)力及儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)及廣闊應(yīng)用前景。磷酸錳鐵鋰兼具磷酸鐵鋰和磷酸錳鋰的優(yōu)點(diǎn),更高的電壓平臺(tái),使其理論能量密度較同樣條件的磷酸鐵鋰要高15-20%,且其合成技術(shù)路線和成本,與現(xiàn)在的磷酸鐵鋰比較相近。
眾多材料廠商都在加碼布局。目前德方納米已經(jīng)建成磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能11萬(wàn)噸/年,預(yù)計(jì)2025年其將把產(chǎn)能提升至44萬(wàn)噸/年。德方納米表示,該公司磷酸錳鐵鋰采用“液相法”工藝和“涅甲界面改性技術(shù)”等自主研發(fā)的獨(dú)特工藝技術(shù),有效解決了磷酸錳鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化難題,產(chǎn)能規(guī)模領(lǐng)先,具備批量化生產(chǎn)能力,并已率先應(yīng)用裝車(chē)。
據(jù)容百科技介紹,該公司國(guó)內(nèi)磷酸錳鐵鋰固相1萬(wàn)噸年產(chǎn)能項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)完成,預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年,該公司的產(chǎn)能將有效滿(mǎn)足不斷增加的市場(chǎng)需求。容百科技計(jì)劃,到2025年在中韓建成14萬(wàn)噸/年磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能,2030年底在中韓歐美建成56萬(wàn)噸/年產(chǎn)能。
“公司的磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品已進(jìn)入試生產(chǎn)階段,正在積極推進(jìn)客戶(hù)認(rèn)證中,在粉末壓實(shí)、容量、倍率、低溫性能等多項(xiàng)性能上表現(xiàn)優(yōu)異?!焙显D芤嗤嘎?,該公司已在云南基地規(guī)劃了項(xiàng)目布局,其產(chǎn)線可與磷酸鐵鋰產(chǎn)線柔性切換。此前,湖南裕能擬定增募資不超過(guò)65億元,用于年產(chǎn)32萬(wàn)噸磷酸錳鐵鋰等項(xiàng)目。
據(jù)光華科技介紹,該公司現(xiàn)已建成年產(chǎn)3000噸磷酸錳鐵前驅(qū)體產(chǎn)線。資料顯示,該公司采用液相法制備磷酸錳鐵,通過(guò)引入液態(tài)體系,實(shí)現(xiàn)錳和鐵元素的均勻分布,確保磷酸錳鐵鋰正極材料的穩(wěn)定性和一致性。產(chǎn)品錳和鐵比例可控,可根據(jù)客戶(hù)需求定制化調(diào)配,使磷酸錳鐵鋰正極材料適配不同應(yīng)用場(chǎng)景。
除此之外,振華新材表示,該公司的磷酸錳鐵鋰正極材料已完成中試驗(yàn)證。富臨精工表示,該公司磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及客戶(hù)驗(yàn)證進(jìn)展順利,依托現(xiàn)有的技術(shù)體系支撐,該公司可滿(mǎn)足客戶(hù)和市場(chǎng)對(duì)磷酸錳鐵鋰和快充電池磷酸鐵鋰的多元化需求。
廣闊的應(yīng)用前景
磷酸錳鐵鋰市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2025年磷酸錳鐵鋰當(dāng)年的市場(chǎng)滲透率預(yù)計(jì)在5-10%,市場(chǎng)對(duì)其應(yīng)用的電池需求近130GWh,對(duì)應(yīng)正極需求或超20萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模近150億元;2030年滲透率將超30%,電池需求超1500GWh,對(duì)應(yīng)正極需求超260萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模或超1500億元。
值得注意的是,由于錳的加入會(huì)導(dǎo)致鋰離子擴(kuò)散速度、導(dǎo)電率下降。業(yè)內(nèi)人士指出,磷酸錳鐵鋰現(xiàn)階段單獨(dú)使用還存在一些問(wèn)題,其更適合用作三元鋰電池的輔助材料,既可以兼顧能量密度,又可以提高三元電池的安全性能。
另一方面,“動(dòng)力電池領(lǐng)域始終將磷酸錳鐵鋰材料的核心性能、瓦時(shí)成本與成熟的磷酸鐵鋰材料進(jìn)行對(duì)標(biāo),”因此國(guó)內(nèi)某材料廠商表示,磷酸錳鐵鋰材料除了要快速提升快充、高溫和DCR等方面的性能,還需要實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的批量交付和成本控制。