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電池能量密度提升超15% 磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:662次  |  2021年12月27日  

憑成本低廉、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢,磷酸鐵鋰離子電池實(shí)現(xiàn)“逆襲”。今年八月,磷酸鐵鋰離子電池產(chǎn)量、年累計(jì)產(chǎn)量、裝車量已超三元電池。隨著技術(shù)演進(jìn),磷酸鐵鋰離子電池的能量密度能否突破“天花板”?近期,磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰離子電池技術(shù)的“升級版”,引發(fā)廣泛關(guān)注。


上海證券報(bào)記者從業(yè)內(nèi)了解到,磷酸錳鐵鋰可使電池能量密度提升15%以上。目前,相關(guān)公司正積極布局磷酸錳鐵鋰產(chǎn)量,經(jīng)歷一兩年左右的認(rèn)證周期和生產(chǎn)放量后,磷酸錳鐵鋰將步入產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。


成功運(yùn)用于小動力領(lǐng)域


“磷酸錳鐵鋰并非一個(gè)全新的概念,它已在小動力兩輪車、低速車等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用?!碧旖蛩箍铺m德科技有限公司總經(jīng)理李積剛表示,這些領(lǐng)域的電池認(rèn)證周期較短,磷酸錳鐵鋰技術(shù)推廣較快。


“此前,新能源汽車政策補(bǔ)貼與能量密度掛鉤,因此能量密度較低的磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰并不是很受歡迎。但在不受補(bǔ)貼影響的電動自行車領(lǐng)域,公司和用戶更關(guān)心性能,磷酸錳鐵鋰由此興起。”星恒電源電池工程院院長趙成龍表示。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

磷酸錳鐵鋰在小動力領(lǐng)域的實(shí)踐,無疑是成功的,其性能明顯優(yōu)于磷酸鐵鋰。李積剛向記者描繪了一幅畫面:人們騎著磷酸鐵鋰電動汽車,剛剛還顯示有電量,騎著騎著突然就沒電了,這是因?yàn)榱姿徼F鋰的前期放電曲線太平,放電結(jié)尾電壓下降太快,其電量在以SOC為代表的管理系統(tǒng)監(jiān)控下敏感度較差。


“磷酸錳鐵鋰離子電池的放電曲線則與三元電池相似,既擁有高能量密度,又有較好的耐低溫性能,成本也低廉,因此廣泛應(yīng)用于兩輪車?!崩罘e剛表示。


據(jù)了解,天能股份生產(chǎn)的磷酸錳鐵鋰離子電池已應(yīng)用于小牛電動汽車F0系列最新款,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%。兩輪車電池龍頭公司星恒電源、天能股份等均把磷酸錳鐵鋰當(dāng)略方向。


單用混用均有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)


高能量密度,是磷酸錳鐵鋰相較磷酸鐵鋰的核心優(yōu)勢。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

據(jù)李積剛介紹,磷酸錳鐵鋰?yán)碚撊萘颗c磷酸鐵鋰相同,為170mAh/g,但它相有關(guān)Li+/Li的電極電勢為4.1V,遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰的3.4V,因此具有潛在的高能量密度優(yōu)勢。當(dāng)磷酸錳鐵鋰的實(shí)際容量發(fā)揮到與磷酸鐵鋰相同的程度,其能量密度比磷酸鐵鋰提高15%。


除了單獨(dú)使用,磷酸錳鐵鋰與其他正極材料混用,以提升電池性能,也是磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化的一大方向。例如,星恒電源已在磷酸錳鐵鋰的復(fù)合技術(shù)改善上有重大突破。


“這種技術(shù)改善的核心,是將錳酸鋰和磷酸錳鐵鋰混摻,使電池的低溫、安全、循環(huán)等性能更為優(yōu)異?!壁w成龍表示,預(yù)計(jì)在未來的兩三年,磷酸錳鐵鋰仍以混合使用為主。


李積剛表示,經(jīng)過測試,磷酸錳鐵鋰復(fù)合80%的三元523材料后,其能量密度影響不大,但顯著提高了安全性能,并降低了三元電池體系的整體成本。


上市公司“跑步進(jìn)場”


近期,多家上市公司通告了磷酸錳鐵鋰量產(chǎn)計(jì)劃。


德方納米九月三日晚通告稱,公司簽訂年產(chǎn)10萬噸新型磷酸鹽正極材料生產(chǎn)基地和年產(chǎn)20萬噸磷酸鐵鋰前驅(qū)體項(xiàng)目框架合作協(xié)議。德方納米2021年半年報(bào)顯示,新型磷酸鹽系正極材料較磷酸鐵鋰顯著提升電池能量密度。補(bǔ)鋰添加劑材料和新型磷酸鹽系正極材料復(fù)合使用后,較現(xiàn)有磷酸鐵鋰離子電池能量密度提升約20%。多家券商認(rèn)為,上述新型磷酸鹽系正極材料正是磷酸錳鐵鋰材料。鵬欣資源、當(dāng)升科技也有相應(yīng)布局。


不過,短時(shí)間內(nèi),磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化仍需克服諸多瓶頸。例如,原料電池級硫酸錳制備難度較高,品質(zhì)參差不齊;磷酸錳鐵鋰離子電池投入乘用轎車領(lǐng)域的認(rèn)證周期較長,要一兩年甚至更長時(shí)間。


趙成龍表示,目前,絕大多數(shù)磷酸錳鐵鋰廠商均有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。今年,下游客戶的磷酸錳鐵鋰試用較多,預(yù)計(jì)明年開始正式出貨,后年可能達(dá)到產(chǎn)量全面鋪開的程度。


李積剛表示,磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級產(chǎn)品,即將進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。預(yù)計(jì)未來一兩年,磷酸錳鐵鋰將在乘用轎車上實(shí)現(xiàn)初步上量。



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