磷酸铁锂技术升级向何方?LMFP产业化正提速

自去年新能源车补贴大幅退坡以来,电车进入市场化驱动,里程焦虑与成本是消费者两大考量。在此趋势下,磷酸铁锂电池凭借低成本优势,装车量得以迅速提升,7月首次超过三元电池。

各大车企争相发布磷酸铁锂版车型以争夺用户,不过现在装车的铁锂电池续航里程普遍在500公里,提升里程数成为吸引消费者的重要途径。

近段时间以来,磷酸锰铁锂(LMFP)作为磷酸铁锂(LFP)电池技术升级的方向之一,引发资本市场广泛关注。天津斯科兰德科技有限公司总经理李积刚对记者表示,较之铁锂电池,磷酸锰铁锂可使电池能量密度提升15%以上,目前仍需一年左右认证周期,之后将大规模上量。

能量密度优势明显

磷酸锰铁锂材料的合成方法与磷酸铁锂的合成方法类似,主要分为液相法与固相法两种。液相法能实现分子级的结合,一致性高,循环性能更为优秀。固相法产品均一性相对不及液相,但工艺成熟,易于控制,为市场大部分企业的磷酸铁锂生产方案。

“磷酸锰铁锂相对于磷酸铁锂的优势,就是把电压由3.2V提升至4.1V,进而能量密度提升了15%以上,这意味着续航里程可到600公里左右。”李积刚说。

招商证券游家训团队认为,LMFP的理论能量密度或可接近现在的5系高压三元(NCM)电池,但电导率低、与电解质会发生副反应、Jahn-Teller效应造成磷酸锰晶体结构发生不可逆变化等缺陷,极大影响了产业化进程。

李积刚认为,目前行业内通过碳包覆、离子掺杂、纳米化等手段,使电导率有较大的改善,同时对Jahn-Teller效应有显著的抑制。

除了升级磷酸铁锂电池外,对于三元电池的高成本和不稳定,LMFP也有用武之地。游家训团队称,通过使用LMFP包覆三元材料的方法,有望使得复合材料兼具LMFP的低成本、高安全性以及三元材料高能量密度的优势。

产业化正在提速

当下磷酸锰铁锂的应用市场主要是小动力两轮车、三轮车。比如天能股份(688819.SH)生产的LMFP18650电池成功应用在小牛的最新款F0系列电动车中。

“国内每年有3000万-4000万辆电动自行车,将逐渐由铅酸换成锂电。根据市场不同选用不同的产品,目前磷酸锰铁锂市场容量至少有上万吨。”李积刚说。

在李积刚看来,动力电池是确定性的发展方向。现在市场化最大的困难是新产品认证需要一年左右的周期,之后一定是大规模上量,逐步或部分取代铁锂,包括与三元材料复合使用,改善安全性能。

同时LMFP应用在储能端时,可有效减少储能系统的质量及所需要的电池数量,不但能够降低成本,而且能够减少检修数量。

近期以来,不少正极材料公司相继发布磷酸锰铁锂电生产和技术储备计划,为此后量产布局。

9月3日,德方纳米(300769.SZ)公告称,拟在曲靖经济技术开发区建设“年产10万吨新型磷酸盐系正极材料生产基地项目”。业界推测,该项目可能就是磷酸锰铁锂。

8月,当升科技(300073.SZ)则在中报披露,公司正在针对电动车和高端储能市场专项开发高性能的磷酸铁锂、磷酸锰铁锂材料。

另外,每KWh的LMFP正极需要0.13kg铁源和0.38kg锰源。其量产应用可能会大幅增加电池级锰源的需求量。

李积刚对此表示,“磷酸锰铁锂对锰有大量需求,但锰的储备很丰富,整体价格比较平衡。后续随着大规模生产,和铁锂的价格应该是相当的。”

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