磷酸錳鐵鋰電池的產(chǎn)業(yè)化有了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
2月28日晚間，全球動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代在回答投資者提問時(shí)表示，公司M3P電池已落地奇瑞與華為合作的車型，也在推進(jìn)與其他客戶的項(xiàng)目合作。
2月29日，澎湃新聞?dòng)浾哌€從業(yè)內(nèi)知情人士處了解到，目前寧德時(shí)代仍然在與特斯拉就該電池進(jìn)行開發(fā)驗(yàn)證，落地時(shí)間尚不明確。
去年8月，工信部發(fā)布第374批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品公示，其中出現(xiàn)了奇瑞星紀(jì)元ES，以及奇瑞與華為智選合作的首款純電動(dòng)新車智界S7。這兩個(gè)品牌中，有4款車型采用了三元鋰離子+磷酸鐵錳鋰電池，且生產(chǎn)企業(yè)為江蘇時(shí)代新能源科技有限公司——該公司為寧德時(shí)代全資子公司。
綜合此次寧德時(shí)代的官方信息，智界S7或已成為寧德時(shí)代M3P電池首發(fā)車型。
根據(jù)業(yè)內(nèi)提供的信息，兩款搭載“三元鋰離子+磷酸鐵錳鋰電池”的智界S7的分別為智界S7（2024款）長航版Max、智界S7（2024款）四驅(qū)旗艦版Max RS，官方指導(dǎo)價(jià)分別為28.98萬元和34.98萬元，CLTC純電續(xù)航里程分別為705公里和630公里，充電時(shí)間（30%—80%）為0.25小時(shí)。兩款車型都已經(jīng)于去年年底上市。
而去年6月，國內(nèi)媒體36氪曾報(bào)道，寧德時(shí)代的M3P電池或?qū)⒃谌ツ耆径仁装l(fā)于特斯拉上海工廠生產(chǎn)的改款Model 3，此外，使用寧德時(shí)代M3P電池的電池包還會(huì)是平臺(tái)方案，為此后的Model Y改款車型采用。
磷酸錳鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化加速
M3P電池的正式落地，無疑是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)在材料創(chuàng)新道路上的一大步。
不過，相對(duì)于被大加宣傳且迅速量產(chǎn)的麒麟電池和神行超充電池，寧德時(shí)代對(duì)待M3P電池的態(tài)度頗為神秘低調(diào)——至今未能明確透露M3P電池所用材料和技術(shù)的詳細(xì)信息。
據(jù)業(yè)內(nèi)猜測(cè)，從名字上來看（其中M作為錳元素的代號(hào)，P代表化學(xué)式PO?磷酸根），M3P電池就是電池正極材料為磷酸錳鐵鋰的電池， 但寧德時(shí)代表示， M3P電池準(zhǔn)確來說不是磷酸錳鐵鋰電池，電池正極材料中還含有其他金屬元素，公司稱之為磷酸鹽體系的三元鋰電池。
按照電池正極材料的不同，當(dāng)下全球主流的動(dòng)力鋰電池分為鎳鈷錳三元(NCM)鋰電池和磷酸鐵鋰（LFP)電池，后者憑成本低廉、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)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經(jīng)接近“天花板”。
在此情況下，磷酸錳鐵鋰材料開始在業(yè)內(nèi)萌動(dòng)。
據(jù)了解，磷酸錳鐵鋰材料，是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上添加錳元素以提高電壓平臺(tái)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，“磷酸錳鐵鋰材料理論容量與磷酸鐵鋰相同，為170mAh/g；但磷酸錳鐵鋰相對(duì)于Li?/Li的電極電勢(shì)為4.1V，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰的3.4V，且位于有機(jī)電解液體系的穩(wěn)定電化學(xué)窗口。4.1V的高電位使得磷酸錳鐵鋰具有潛在的高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，這是它相對(duì)于磷酸鐵鋰的最大優(yōu)勢(shì)。”
而磷酸錳鐵鋰的晶體和磷酸鐵鋰晶體類似，具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)是穩(wěn)定性高，即使在充電過程中鋰離子全部脫出，也不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌，因此安全性能好。
理論上，磷酸錳鐵鋰的實(shí)際容量發(fā)揮到與磷酸鐵鋰相同的程度，其能量密度將比磷酸鐵鋰提高15%—20%。若與三元材料復(fù)合使用，能夠有效綜合高安全性、高能量密度和低溫性能的特點(diǎn)。（這也是寧德時(shí)代的做法）此外，磷酸錳鐵鋰原料成本低，環(huán)境友好，在生產(chǎn)工藝上，其與磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝相似，通過高溫固相反應(yīng)法、水熱合成法合成，工藝成熟，適合批量生產(chǎn)。
2023年3月，寧德時(shí)代董事長曾毓群在公司年度業(yè)績說明會(huì)上表示， “大規(guī)模應(yīng)用情況下，M3P電池能夠降本增效，低溫性能、能量密度優(yōu)于磷酸鐵鋰電池，成本優(yōu)于三元鋰電池。”
寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱此前也表示，“M3P電池可針對(duì)續(xù)航里程700km左右的中檔車型，相對(duì)于此前中鎳、低鎳三元正極材料方案，成本更低。”
不過，吳凱此前也承認(rèn)，“行業(yè)對(duì)M3P材料雖然有多年的研究，但該類材料仍有一些固有問題解決不了，最典型的是電導(dǎo)率不夠，導(dǎo)致其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用難度很大。”
對(duì)此，“寧德時(shí)代研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過長期攻關(guān)和大量計(jì)算，利用添加不同元素給材料改性的辦法，解決了電導(dǎo)率不夠的問題。”吳凱說。
目前，除去寧德時(shí)代之外，國內(nèi)電池產(chǎn)業(yè)鏈廠商也在磷酸錳鐵鋰電池路線上加緊布局。電池企業(yè)中，中創(chuàng)新航已發(fā)布One-Stop高錳鐵鋰電池，支持整車?yán)m(xù)航超過700km。國軒高科也發(fā)布了基于磷酸錳鐵鋰電池材料的L600 “啟晨”電池，電池系統(tǒng)能量密度為190Wh/kg，可實(shí)現(xiàn)續(xù)航1000KM，計(jì)劃將于2024年量產(chǎn)。
正極材料端，當(dāng)升科技2022年已經(jīng)發(fā)布磷酸錳鐵鋰新產(chǎn)品，德方納米11萬噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能已投產(chǎn)。另外，2023年8月，湖南裕能公告，擬募集資金總額不超過65億元，募投項(xiàng)目包括年產(chǎn)32萬噸磷酸錳鐵鋰項(xiàng)目，該項(xiàng)目規(guī)劃總投資44.3億元；同月，容百科技也披露，計(jì)劃于2025年底在中韓建成14萬噸/年磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能，2030年底在中韓歐美建成56萬噸/年磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能。
去年11月，德方納米在回答投資者時(shí)稱，新產(chǎn)品商業(yè)化進(jìn)程方面，公司的磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品已開始批量出貨，將率先上車，正式開啟商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。
而今年2月28日，湖南裕能在回答投資者提問時(shí)稱，“磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品正在與客戶積極推進(jìn)認(rèn)證中。”
2月28日晚間，全球動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代在回答投資者提問時(shí)表示，公司M3P電池已落地奇瑞與華為合作的車型，也在推進(jìn)與其他客戶的項(xiàng)目合作。
2月29日，澎湃新聞?dòng)浾哌€從業(yè)內(nèi)知情人士處了解到，目前寧德時(shí)代仍然在與特斯拉就該電池進(jìn)行開發(fā)驗(yàn)證，落地時(shí)間尚不明確。
去年8月，工信部發(fā)布第374批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品公示，其中出現(xiàn)了奇瑞星紀(jì)元ES，以及奇瑞與華為智選合作的首款純電動(dòng)新車智界S7。這兩個(gè)品牌中，有4款車型采用了三元鋰離子+磷酸鐵錳鋰電池，且生產(chǎn)企業(yè)為江蘇時(shí)代新能源科技有限公司——該公司為寧德時(shí)代全資子公司。
綜合此次寧德時(shí)代的官方信息，智界S7或已成為寧德時(shí)代M3P電池首發(fā)車型。
根據(jù)業(yè)內(nèi)提供的信息，兩款搭載“三元鋰離子+磷酸鐵錳鋰電池”的智界S7的分別為智界S7（2024款）長航版Max、智界S7（2024款）四驅(qū)旗艦版Max RS，官方指導(dǎo)價(jià)分別為28.98萬元和34.98萬元，CLTC純電續(xù)航里程分別為705公里和630公里，充電時(shí)間（30%—80%）為0.25小時(shí)。兩款車型都已經(jīng)于去年年底上市。
而去年6月，國內(nèi)媒體36氪曾報(bào)道，寧德時(shí)代的M3P電池或?qū)⒃谌ツ耆径仁装l(fā)于特斯拉上海工廠生產(chǎn)的改款Model 3，此外，使用寧德時(shí)代M3P電池的電池包還會(huì)是平臺(tái)方案，為此后的Model Y改款車型采用。
磷酸錳鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化加速
M3P電池的正式落地，無疑是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)在材料創(chuàng)新道路上的一大步。
不過，相對(duì)于被大加宣傳且迅速量產(chǎn)的麒麟電池和神行超充電池，寧德時(shí)代對(duì)待M3P電池的態(tài)度頗為神秘低調(diào)——至今未能明確透露M3P電池所用材料和技術(shù)的詳細(xì)信息。
據(jù)業(yè)內(nèi)猜測(cè)，從名字上來看（其中M作為錳元素的代號(hào)，P代表化學(xué)式PO?磷酸根），M3P電池就是電池正極材料為磷酸錳鐵鋰的電池， 但寧德時(shí)代表示， M3P電池準(zhǔn)確來說不是磷酸錳鐵鋰電池，電池正極材料中還含有其他金屬元素，公司稱之為磷酸鹽體系的三元鋰電池。
按照電池正極材料的不同，當(dāng)下全球主流的動(dòng)力鋰電池分為鎳鈷錳三元(NCM)鋰電池和磷酸鐵鋰（LFP)電池，后者憑成本低廉、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)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經(jīng)接近“天花板”。
在此情況下，磷酸錳鐵鋰材料開始在業(yè)內(nèi)萌動(dòng)。
據(jù)了解，磷酸錳鐵鋰材料，是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上添加錳元素以提高電壓平臺(tái)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，“磷酸錳鐵鋰材料理論容量與磷酸鐵鋰相同，為170mAh/g；但磷酸錳鐵鋰相對(duì)于Li?/Li的電極電勢(shì)為4.1V，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰的3.4V，且位于有機(jī)電解液體系的穩(wěn)定電化學(xué)窗口。4.1V的高電位使得磷酸錳鐵鋰具有潛在的高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，這是它相對(duì)于磷酸鐵鋰的最大優(yōu)勢(shì)。”
而磷酸錳鐵鋰的晶體和磷酸鐵鋰晶體類似，具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)是穩(wěn)定性高，即使在充電過程中鋰離子全部脫出，也不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌，因此安全性能好。
理論上，磷酸錳鐵鋰的實(shí)際容量發(fā)揮到與磷酸鐵鋰相同的程度，其能量密度將比磷酸鐵鋰提高15%—20%。若與三元材料復(fù)合使用，能夠有效綜合高安全性、高能量密度和低溫性能的特點(diǎn)。（這也是寧德時(shí)代的做法）此外，磷酸錳鐵鋰原料成本低，環(huán)境友好，在生產(chǎn)工藝上，其與磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝相似，通過高溫固相反應(yīng)法、水熱合成法合成，工藝成熟，適合批量生產(chǎn)。
2023年3月，寧德時(shí)代董事長曾毓群在公司年度業(yè)績說明會(huì)上表示， “大規(guī)模應(yīng)用情況下，M3P電池能夠降本增效，低溫性能、能量密度優(yōu)于磷酸鐵鋰電池，成本優(yōu)于三元鋰電池。”
寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱此前也表示，“M3P電池可針對(duì)續(xù)航里程700km左右的中檔車型，相對(duì)于此前中鎳、低鎳三元正極材料方案，成本更低。”
不過，吳凱此前也承認(rèn)，“行業(yè)對(duì)M3P材料雖然有多年的研究，但該類材料仍有一些固有問題解決不了，最典型的是電導(dǎo)率不夠，導(dǎo)致其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用難度很大。”
對(duì)此，“寧德時(shí)代研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過長期攻關(guān)和大量計(jì)算，利用添加不同元素給材料改性的辦法，解決了電導(dǎo)率不夠的問題。”吳凱說。
目前，除去寧德時(shí)代之外，國內(nèi)電池產(chǎn)業(yè)鏈廠商也在磷酸錳鐵鋰電池路線上加緊布局。電池企業(yè)中，中創(chuàng)新航已發(fā)布One-Stop高錳鐵鋰電池，支持整車?yán)m(xù)航超過700km。國軒高科也發(fā)布了基于磷酸錳鐵鋰電池材料的L600 “啟晨”電池，電池系統(tǒng)能量密度為190Wh/kg，可實(shí)現(xiàn)續(xù)航1000KM，計(jì)劃將于2024年量產(chǎn)。
正極材料端，當(dāng)升科技2022年已經(jīng)發(fā)布磷酸錳鐵鋰新產(chǎn)品，德方納米11萬噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能已投產(chǎn)。另外，2023年8月，湖南裕能公告，擬募集資金總額不超過65億元，募投項(xiàng)目包括年產(chǎn)32萬噸磷酸錳鐵鋰項(xiàng)目，該項(xiàng)目規(guī)劃總投資44.3億元；同月，容百科技也披露，計(jì)劃于2025年底在中韓建成14萬噸/年磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能，2030年底在中韓歐美建成56萬噸/年磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能。
去年11月，德方納米在回答投資者時(shí)稱，新產(chǎn)品商業(yè)化進(jìn)程方面，公司的磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品已開始批量出貨，將率先上車，正式開啟商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。
而今年2月28日，湖南裕能在回答投資者提問時(shí)稱，“磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品正在與客戶積極推進(jìn)認(rèn)證中。”
