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新能源车领域需求大 磷酸锰铁锂产业化提速

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新能源车领域需求大 磷酸锰铁锂产业化提速

● 本报记者 金一丹

随着我国新能源汽车行业快速发展,动力电池需求量大幅增长,同时对续航里程的要求也不断提升。中国证券报记者日前从比亚迪、国轩高科、亿纬锂能等多家锂电池企业了解到,目前业内对于磷酸锰铁锂电池均有相关研究和布局。机构表示,铁锂正极能量密度已接近理论极值,锰铁锂或成为铁锂企业的第二成长曲线。其在兼具安全性、低成本优势的基础上,可实现能量密度提升。

提升能量密度

磷酸铁锂电池已成为我国新能源汽车现阶段装车的主流电池品类,并保持了高增速。数据显示,1-6月,我国动力电池累计装车量达110.1GWh,累计同比增长109.8%。其中,三元电池累计装车量达45.6GWh,占总装车量的41.4%,累计同比增长51.2%;磷酸铁锂电池累计装车量达64.4GWh,占总装车量的58.5%,累计同比增长189.7%。

工信部官网发布的新能源推广应用推荐车型目录信息显示,2022年,磷酸铁锂电池系统的最大能量密度为161.27Wh/kg,这一最大值近两年几乎没有变化。英大证券表示,“磷酸铁锂电池凭借成本低廉、安全性强等优势,在产量、装车量方面已超三元电池,但磷酸铁锂电池的能量密度已接近‘天花板’。”

“磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂的升级版,具有更高的电压平台,能量密度可提高15%左右,且保留了磷酸铁锂电芯的安全性及低成本特性。”英大证券称。

资料显示,相较磷酸铁锂,由于锰离子的存在,磷酸锰铁锂具有更高的电压平台,能达到4.1V,因而理论能量密度相较于磷酸铁锂提高了20%。同时,磷酸锰铁锂的低温性能也比磷酸铁锂更好。相较于三元材料的层状结构,磷酸铁锂的橄榄石型结构额外增加了结构支撑,因此充放电过程中不易发生结构崩塌,热稳定性好、安全性高、使用寿命长。

国金证券表示,生产磷酸锰铁锂电池与生产磷酸铁锂电池的生产设备变动较小,无需重建产线,变动成本低,符合经济性。海通国际认为,磷酸锰铁锂与三元523、LCO等材料进行复合,可以进一步综合材料的优势,实现短板互补,提高能量密度,实现更全面、综合的电池性能,但相应的生产成本也会随之提高。

加快产业化进程

电池企业、正极材料厂商近期正积极布局磷酸锰铁锂产业。比亚迪相关负责人对中国证券报记者表示,关于电池的各种材料都会研究。亿纬锂能、国轩高科相关负责人透露,公司在磷酸锰铁锂方面均有布局。

目前,拥有磷酸锰铁锂技术储备的电池企业包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等,上述企业以专利技术研发、投资布局为主。宁德时代早在2015年就申请了“磷酸锰铁锂引入第三方元素方法改性”的专利。比亚迪曾公开表示,“磷酸锰铁锂为公司新的技术路线,此前各厂商纷纷拥抱三元高容量材料,该路线并没有成为主流,但公司仍在继续推进,积极储备,近几年布局专利十余项。”2019年,国轩高科自主研发的FP1865140-15Ah方形磷酸锰铁锂锂离子蓄电池获得了“安徽省新产品”荣誉称号。

在磷酸锰铁锂领域有所布局的正极厂商有德方纳米、力泰锂能等。截至2022年一季度,德方纳米已在国内申请并获得与磷酸锰铁锂相关的专利共9项。力泰锂能拥有涉及磷酸锰铁锂的专利8项,其中大部分是提高磷酸锰铁锂性能的工艺专利以及引入第三方元素从结构上改性的相关专利。

中信证券表示,磷酸锰铁锂原材料成本与磷酸铁锂接近,主要区别在于所需锰源的用量变化,每KWh的LMFP-46正极需要铁源0.39kg和锰源0.25kg。预计2025年磷酸锰铁锂需求量达29.4万吨,市场空间达176亿元。

中金公司表示,磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂和三元5系的潜在替代材料,预计到2025年,在电动车领域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。

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