上个月,以磷酸锰铁锂为代表的锰系锂电池刮起了“大风”。
7月20日,正极材料龙头容百科技在战略发布会上提及磷酸锰铁锂,重点就锰铁锂产业化项目及其新一体化战略进行了说明。
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当晚,容百科技还发布了收购斯科兰德的公告,后者专注磷酸锰铁锂细分领域,目前已有6200吨/年产能。据了解,斯科兰德旗下的临汾市中贝新材料有限公司万吨级磷酸锰铁锂产线已顺利投产。
而在上述发布会的前一天,创业公司珩创纳米完成逾亿元人民币融资,由悦达投资领投,沃赋资本、高瓴创投、沃衍资本、创维投资、激智科技、凯石资本跟投。
此轮融资珩创纳米将用于5000吨锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研发与生产,并预计于年底投产。后期投资总规模最终将达到年产15万吨的规模。
珩创纳米还拥有从陶氏化学买断的磷酸锰铁锂及其他电池材料的全球核心专利。基于核心的组分专利,珩创纳米可直接从基础化学结构上改进材料特性,实现快速的技术迭代。
据了解,珩创纳米的客户均为全球头部电动二轮车及新能源汽车企业。
基于此,8月3日,珩创纳米与两轮车电池厂家星恒电源在盐城签署正式战略合作协议。双方将就磷酸锰铁锂产品的研发、生产及销售业务等领域开展深度合作,并将共同完善磷酸锰铁锂产品产业链。
2021年星恒电源全球轻型车锂电池累计销售2100万组,市场占有率达44.43%,是全球两轮车市场当之无愧的龙头企业。
在三元锂电池、磷酸铁锂电池份额近乎“四六开”的背景下,磷酸锰铁锂电池的“异军突起”让许多人第一次认识这种新型材料。
其实早在2013年,国内某巨头就对磷酸锰铁锂进行过相关研究,不过由于当时国家补贴政策向能量密度更高的三元材料倾斜,叠加磷酸锰铁锂电池循环寿命过低、内阻过大等技术因素,该路线后来不了了之。
然而,2021年后形势有所转变。多起电池自燃事故让消费者愈加重视电池安全;另一方面,补贴退坡也让车企对上游原材料价格更加敏感。
这个背景凸显了磷酸锰铁锂作为正极材料的几大优势:
1.磷酸锰铁锂的电压平台高达4.1V,高于3.4V的磷酸,理论能量密度比磷酸铁锂高15%-20%,基本能够达到三元电池NCM523的水平。
2.磷酸锰铁锂在-20℃下容量保持率能够达到约75%,具备低温性能优势。
3.磷酸锰铁锂具有橄榄石型结构,相较三元有更好的安全性和循环稳定性。
4.因全球锰矿资源丰富,磷酸锰铁锂成本较磷酸铁锂仅增加5%-10%左右,考虑到锰铁锂能量密度的提升,电池装机成本上,磷酸锰铁锂单瓦时成本略低于磷酸铁锂,并大幅低于三元电池。
也就是说,磷酸锰铁锂电池同时结合了磷酸铁锂与三元锂电池各自的相对长处,达成了更全面的性能组合。
但是,由于双电压平台不稳定,电导率较低的技术问题尚未解决,磷酸锰铁锂目前的制备工艺仍有提升空间,现阶段磷酸锰铁锂更适合与三元(8系)、锰酸锂、钴酸锂等正极材料掺杂使用。
在磷酸锰铁锂与三元8系掺杂的情况下,其能量密度与三元5系相当,但相比三元5系安全性和循环性更高,复合价值明显。
此外,纳米化、碳包覆、金属离子掺杂等,也是头部企业破解磷酸锰铁锂电池技术障碍的办法。
本月初,关于宁德时代将向特斯拉供应M3P电池的新闻引发关注。虽然M3P电池并不算磷酸锰铁锂,但根据宁德时代介绍,M3P电池能量密度高于磷酸铁锂,成本优于三元电池,这种特性与磷酸锰铁锂电池的优势颇为相似。
且根据宁德时代公布的调研纪要来看,M3P还含有其他金属元素,被称为磷酸盐体系的三元。可推测,M3P采用的材料与磷酸锰铁锂复合搭配三元的思路类似。
其他企业也在纷纷加“锰”中。
国轩高科相关负责人表示,公司在磷酸锰铁锂方面有相关技术储备和专利,在行业有突破的时候,将进行产业布局。
合纵科技7月22日在投资者互动平台上公布,已于去年开展磷酸锰铁锂前驱体产品研发,目前已完成多型号磷酸锰铁锂前驱体产品中试,并开始向下游新能源企业送样测试。
虽然还面临各种问题,但头部券商及投资方依然看好磷酸锰铁锂赛道。磷酸锰铁锂也将从以小动力轻型车为主的应用场景,逐渐渗透到大动力场景中。
据行业数据,作为磷酸铁锂和三元5系的潜在替代材料,预计到2025年,磷酸锰铁锂对磷酸铁锂替代需求将达到56GWh,与三元复合搭配需求将达到28GWh,总体需求量约为84GWh。
珩创纳米便是获得资本加持的代表案例。
但是,如果想实现更高的产业价值,将磷酸锰铁锂成为独立的主流材料路线,而不是附加选项,还需要通过技术突破和规模化进一步降低制备成本。
毋庸置疑的是,磷酸锰铁锂终于迎来绝佳窗口期,也将给锂电行业的未来带来更大空间。