據行業機構發布的數據,1-4月,我國動力電池累計裝車量184.3GWh,其中磷酸鐵鋰電池累計裝車量150.0GWh,占總裝車量81.4%,累計同比增長88.0%。可見,磷酸鐵鋰電池憑借高安全性和低成本優勢,已成為新能源汽車市場的主流選擇。
然而不可否認,磷酸鐵鋰電池并非完美,在實際應用中仍存在能量密度偏低、低溫性能較差等痛點,直接影響用戶體驗和產業發展。
“在動力電池綜合性能提升的趨勢下,磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰最重要的升級方向。”一位電池企業技術負責人在行業論壇上直言。而寧德時代董事長曾毓群更早前就公開強調,大規模應用下,磷酸錳鐵鋰電池在降本增效、能量密度和低溫性能上全面優于磷酸鐵鋰電池。比亞迪董事長王傳福也表示,公司的磷酸鐵錳鋰電池能量密度已達三元材料水平,且成本更具經濟性。
被譽為“磷酸鐵鋰進階版”的磷酸錳鐵鋰,正在悄然改寫動力電池的技術路線圖。
01
能量密度的飛躍:錳元素的“點石成金”
磷酸錳鐵鋰,名稱中增加的“錳”字揭示了其技術核心——在磷酸鐵鋰晶體結構中摻入錳元素。這一看似微小的調整,卻帶來了性能的顯著躍升。
錳的加入使電壓平臺從磷酸鐵鋰的3.4V提升至4.1V,直接推動能量密度提升15%-20%。這意味著同樣重量的電池,能為電動車提供更長的續航里程。
低溫性能的短板被有效補足。測試數據顯示,傳統磷酸鐵鋰電池在-20℃環境下容量保持率僅有約20%-40%,而磷酸錳鐵鋰在同等條件下仍能保持75%的容量。
成本控制同樣亮眼。錳源材料價格遠低于鎳、鈷等貴金屬,使磷酸錳鐵鋰具有天然的性價比優勢。據測算,其單瓦時成本已與磷酸鐵鋰基本持平,甚至略低。
磷酸錳鐵鋰既保留了磷酸鐵鋰的安全基因,又彌補了其能量密度和低溫性能的短板。”一位材料學專家如此評價這一材料的獨特價值。
02
產業化加速:巨頭搶灘新藍海
2023年8月,工信部新產品公示中首次出現搭載“三元鋰離子+磷酸錳鐵鋰電池”的車型——奇瑞星紀元ES和華為智選智界S7。這一標志性事件宣告磷酸錳鐵鋰電池正式進入量產裝車階段。
寧德時代是這一技術商業化的領跑者。其基于磷酸錳鐵鋰技術的M3P電池已應用于智界S7長航版和四驅旗艦版,分別實現705公里和630公里的CLTC續航里程。
材料端產能擴張如火如荼。容百科技計劃到2030年建成56萬噸/年磷酸錳鐵鋰產能;湖南裕能投資建設年產32萬噸項目;德方納米已投產11萬噸新型磷酸鹽系正極材料產線。
國際車企同樣表現出濃厚興趣。據報道,寧德時代正與特斯拉合作開發驗證磷酸錳鐵鋰電池。考慮到歐美高緯度地區的低溫環境,該材料的性能優勢可能成為進軍國際市場的關鍵籌碼。
03
輕型車領域:星恒領跑產業化應用
當行業還在探索電動汽車應用時,小動力鋰電池領域已率先實現磷酸錳鐵鋰規模化落地。星恒電源作為這一進程的引領者,2022年就在輕型車領域實現了磷酸錳鐵鋰電池產業化應用,成為國內該領域首家突破的企業。
市場數據印證了這一技術路線的成功:在國內雅迪、愛瑪、臺鈴、綠源、小牛、九號等頭部品牌搭載星恒磷酸錳鐵鋰電池比例高達70%,該電池在全球銷量已超1000萬組。可見,磷酸錳鐵鋰電池在輕型車中已經得到了大規模應用與驗證。
星恒磷酸錳鐵鋰電池在兩輪車領域實現如此高的普及率,關鍵在于其產品性能直擊用戶痛點。常溫循環壽命達3000次以上,遠高于普通鋰電池;安全性極高,可通過嚴苛的全電池針刺實驗,不起火、不爆炸;低溫放電性能提升顯著,解決冬季續航縮水問題。
星恒磷酸錳鐵鋰技術突破的背后,是來自材料端的、強大的研發創新實力。星恒電源旗下子公司四川青源新材料有限公司開發的MFO錳鐵氧化物前驅體合成技術(獲中、美、日、韓等多國專利),解決了磷酸錳鐵鋰材料導電性和能量密度的短板。該技術實現了錳鐵元素的均勻分布,使材料導電性能比傳統工藝提高一個數量級以上。2023年既已實現MFO前驅體的萬噸級量產,至今已迭代至第三代前驅體工藝,產能再獲大幅提升,為其高性能電池規模化生產奠定基礎。
“我們始終從核心材料技術開始研發。”星恒電源技術負責人介紹,這一理念讓公司在前驅體環節建立壁壘,得以制備出性能更優的磷酸錳鐵鋰材料。
隨著寧德時代M3P電池登陸高端車型、德方納米等材料巨頭百萬噸級產能的加速釋放、星恒電源率先在小動力領域的千萬級產業化驗證,磷酸錳鐵鋰已毋庸置疑地成為下一代電池材料的產業共識。其以“鐵鋰安全基因+三元性能表現”的獨特優勢,精準補足了能量密度與低溫性能短板,正快速重塑動力電池技術路線圖。
在磷酸鐵鋰轉“錳”的這一技術浪潮中,隨著材料改性技術持續突破、規模效應驅動成本下行,在電池巨頭、車企與材料企業的協同推動下,磷酸錳鐵鋰必將加速滲透高端電動車、商用載具及儲能系統,開啟鋰電技術的“錳”時代新紀元。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.