中國儲能網訊：技術發(fā)展至今，磷酸鐵鋰電池已經遭遇性能瓶頸，亟待新的突破。
近日，有報道稱，寧德時代、億緯鋰能、欣旺達的磷酸錳鐵鋰電池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，其中寧德時代計劃于今年下半年量產該產品。比亞迪旗下的弗迪電池在今年初開始小批量采購磷酸錳鐵鋰材料，目前正處于內部研發(fā)階段。
作為鋰電池的一種“變異物種”，磷酸錳鐵鋰被認為是磷酸鐵鋰的升級版，其具有電壓平臺高、高熱穩(wěn)定性、安全性良好等諸多優(yōu)勢。
與磷酸鐵鋰電池相比，磷酸錳鐵鋰電池的能量密度高出20％，成本也更低；與錳酸鋰電池相比，磷酸錳鐵鋰電池的能量密度高出更多，高溫循環(huán)壽命更長；與三元鋰電池相比，磷酸錳鐵鋰電池具有相似的能量密度，但更安全、成本更低。
“磷酸錳鐵鋰制備工藝與現(xiàn)有磷酸鐵鋰生產體系區(qū)別不大，主要需要通過包覆、摻雜、納米化等改性技術來解決其電導率較低的問題，電池材料成本僅增加5%左右。而從資源的角度來看，磷酸錳鐵鋰原料成本相對更低，市場前景也將更為廣闊。”業(yè)內人士指出。
今年3月，特斯拉CEO馬斯克宣稱，錳具有潛力，特斯拉看到了錳基正極在電池化學方面的潛力，一直探索在電池中使用更多錳。
東吳證券預計，磷酸錳鐵鋰這一新技術產品有望在2023年上半年實現(xiàn)大規(guī)模量產。中泰證券也稱，磷酸錳鐵鋰正處于大規(guī)模產業(yè)化前夕。
巨頭紛紛布局
從企業(yè)的布局軌跡來看，早在 2013年，比亞迪就已經進行過磷酸錳鐵鋰的相關研究，不過比亞迪有段時間曾終止了相關開發(fā)，后來又積極推進。據(jù)悉，比亞迪新一代的磷酸錳鐵鋰電池，能量密度已經達到了三元材料的能量密度，且從成本角度比三元材料更具經濟性。
“老對手”寧德時代也早在2015年就申請了磷酸錳鐵鋰制備方法的專利。2021年寧德時代又以4.13億元投資獲得磷酸錳鐵鋰材料公司力泰鋰能15.57%的股權。據(jù)悉，力泰鋰能現(xiàn)有年產2000噸磷酸錳鐵鋰生產線，近期又計劃新建年產3000噸磷酸錳鐵鋰產線。
據(jù)悉，國軒高科曾在2015年、2016年、2017年和2019年也相繼申報了磷酸錳鐵鋰相關技術專利；國軒高科自主研發(fā)的“方形磷酸錳鐵鋰鋰離子蓄電池”還獲得了安徽省新產品榮譽。
據(jù)業(yè)內統(tǒng)計，近年來磷酸錳鐵鋰相關專利的數(shù)量迅速上升，截至2022年3月專利數(shù)為172項。除了電池企業(yè)外，材料企業(yè)也在發(fā)力。
據(jù)悉，當升科技已經在針對電動車和高端儲能市場專項開發(fā)高性能的磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰材料。合縱科技表示，公司于去年開展磷酸錳鐵鋰前驅體產品研發(fā)，目前已完成多型號磷酸錳鐵鋰前驅體產品中試，并開始向下游新能源企業(yè)送樣測試。
德方納米透露，公司新型磷酸錳鐵鋰已開始送樣，預計1-2年后可實現(xiàn)產業(yè)化。其先是在云南曲靖建設“年產10萬噸新型磷酸鹽系正極材料生產基地項目”，此后又再次計劃擴產33萬噸新型磷酸鹽系正極材料。
據(jù)了解，鵬欣資源參股的江蘇力泰鋰能自主研發(fā)的納米級磷酸錳鐵鋰材料，基于納米晶立體網狀多孔磷酸鐵鋰正極材料技術，據(jù)稱實現(xiàn)了一次粒子納米化、二次粒子具有立體網狀導電功能，可有效降低傳統(tǒng)LFMP的電阻問題，具有良好的倍率性能。
除此之外，中貝新材料、天津斯特蘭等材料企業(yè)也在布局磷酸錳鐵鋰。
市場空間不小
“磷酸錳鐵鋰未來應用場景主要集中于電動汽車和電動二輪車市場?！眹抛C券表示，在電動汽車市場，其一方面能夠部分取代磷酸鐵鋰，另一方面可與三元材料混用降本和提高安全性，預計2025年磷酸錳鐵鋰全球市場需求為15.4萬噸，市場空間達到92億元，2021-2025年均復合增速將達到129%。
中金公司則預計，磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰和三元5系的潛在替代材料，預計到2025年在電動車領域磷酸錳鐵鋰對磷酸鐵鋰替代需求將達到 56GWh，與三元復合搭配需求將達到28GWh，總體需求量約為84GWh。
不僅如此，磷酸錳鐵鋰的需求增長還將拉動對錳源的需求。咨詢公司伍德麥肯茲預測，伴隨著新能源產業(yè)的發(fā)展，將支撐錳在電池領域需求的增長。預計到2040年，電池中錳的使用量將增加5倍，使得錳金屬的長期需求被強烈看好。
中信證券認為，未來錳將成為“不容忽視的第四種電池金屬”。該機構預計，受益于三元正極材料和錳酸鋰材料出貨量的快速增長，2025年鋰電正極材料用錳量將超過30萬噸，2021～2025年復合增長率為32％。
