隨著我國新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展，動力電池需求量大幅增長，同時對續(xù)航里程的要求也不斷提升。中國證券報記者日前從比亞迪、國軒高科、億緯鋰能等多家鋰電池企業(yè)了解到，目前業(yè)內對于磷酸錳鐵鋰電池均有相關研究和布局。機構表示，鐵鋰正極能量密度已接近理論極值，錳鐵鋰或成為鐵鋰企業(yè)的第二成長曲線。其在兼具安全性、低成本優(yōu)勢的基礎上，可實現(xiàn)能量密度提升。
提升能量密度
磷酸鐵鋰電池已成為我國新能源汽車現(xiàn)階段裝車的主流電池品類，并保持了高增速。數(shù)據(jù)顯示，1-6月，我國動力電池累計裝車量達110.1GWh，累計同比增長109.8%。其中，三元電池累計裝車量達45.6GWh，占總裝車量的41.4%，累計同比增長51.2%；磷酸鐵鋰電池累計裝車量達64.4GWh，占總裝車量的58.5%，累計同比增長189.7%。
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，這一最大值近兩年幾乎沒有變化。英大證券表示，“磷酸鐵鋰電池憑借成本低廉、安全性強等優(yōu)勢，在產量、裝車量方面已超三元電池，但磷酸鐵鋰電池的能量密度已接近‘天花板’。”
“磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級版，具有更高的電壓平臺，能量密度可提高15%左右，且保留了磷酸鐵鋰電芯的安全性及低成本特性。”英大證券稱。
資料顯示，相較磷酸鐵鋰，由于錳離子的存在，磷酸錳鐵鋰具有更高的電壓平臺，能達到4.1V，因而理論能量密度相較于磷酸鐵鋰提高了20%。同時，磷酸錳鐵鋰的低溫性能也比磷酸鐵鋰更好。相較于三元材料的層狀結構，磷酸鐵鋰的橄欖石型結構額外增加了結構支撐，因此充放電過程中不易發(fā)生結構崩塌，熱穩(wěn)定性好、安全性高、使用壽命長。
國金證券表示，生產磷酸錳鐵鋰電池與生產磷酸鐵鋰電池的生產設備變動較小，無需重建產線，變動成本低，符合經(jīng)濟性。海通國際認為，磷酸錳鐵鋰與三元523、LCO等材料進行復合，可以進一步綜合材料的優(yōu)勢，實現(xiàn)短板互補，提高能量密度，實現(xiàn)更全面、綜合的電池性能，但相應的生產成本也會隨之提高。
加快產業(yè)化進程
電池企業(yè)、正極材料廠商近期正積極布局磷酸錳鐵鋰產業(yè)。比亞迪相關負責人對中國證券報記者表示，關于電池的各種材料都會研究。億緯鋰能、國軒高科相關負責人透露，公司在磷酸錳鐵鋰方面均有布局。
目前，擁有磷酸錳鐵鋰技術儲備的電池企業(yè)包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等，上述企業(yè)以專利技術研發(fā)、投資布局為主。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。比亞迪曾公開表示，“磷酸錳鐵鋰為公司新的技術路線，此前各廠商紛紛擁抱三元高容量材料，該路線并沒有成為主流，但公司仍在繼續(xù)推進，積極儲備，近幾年布局專利十余項。”2019年，國軒高科自主研發(fā)的FP1865140-15Ah方形磷酸錳鐵鋰鋰離子蓄電池獲得了“安徽省新產品”榮譽稱號。
在磷酸錳鐵鋰領域有所布局的正極廠商有德方納米、力泰鋰能等。截至2022年一季度，德方納米已在國內申請并獲得與磷酸錳鐵鋰相關的專利共9項。力泰鋰能擁有涉及磷酸錳鐵鋰的專利8項，其中大部分是提高磷酸錳鐵鋰性能的工藝專利以及引入第三方元素從結構上改性的相關專利。
中信證券表示，磷酸錳鐵鋰原材料成本與磷酸鐵鋰接近，主要區(qū)別在于所需錳源的用量變化，每KWh的LMFP-46正極需要鐵源0.39kg和錳源0.25kg。預計2025年磷酸錳鐵鋰需求量達29.4萬噸，市場空間達176億元。
中金公司表示，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。
中國證券報 記者 金一丹
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