2023/9/19 “锰”料来了！磷酸锰铁锂电池要火
中国汽车报 2023-09-19
正极材料发展新方向
目前，国内上述两种磷酸锰铁锂电芯的主要原料基本上都具备供应能力，分别用于两种不同技术路线的生产制备工艺。磷酸锰铁锂电芯制备工艺大致可分为固相法和液相法。固相法一般使用的原料是二氧化锰，具有反应温度低、工艺简单、成本低等优点，但存在晶粒尺寸大、反应不充分等不足。
因此，除了部分企业由于条件所限或有自研的升级工艺之外，目前多数电池企业都在采用液相法，原料为高纯度硫酸锰，通过有机溶剂产生化学反应生成磷酸锰铁锂，具有晶粒尺寸小、反应充分等优点。其不足之处是由于大量使用有机溶剂，使得成本略有增加，但一些企业已经在通过优化工艺来控制成本。
兼具两大主流电池技术优点
最新数据显示，今年1～6月，在我国动力电池累计装车量中，三元锂电池为48GWh，占总装车量31.5％，同比增长5.2％；同期磷酸铁锂电池累计装车量103.9GWh，占总装车量68.3％，同比增长61.5％。由此可见，磷酸铁锂电池装车量超越三元锂电池1倍多，这是因为其综合性能更胜一筹。而磷酸锰铁锂电池本质上是磷酸铁锂电池的技术延伸，添加了锰，不仅继承了磷酸铁锂电池的诸多优点，而且具备更多长处。
磷酸锰铁锂之所以被诸多企业看中，是因为其兼具磷酸铁锂安全性和三元锂电池高能量密度等优点，是动力电池的升级方向之一。在安全性上，磷酸铁锂电池要优于三元锂电池；而磷酸锰铁锂电池与磷酸铁锂电池一样，具备良好的热稳定性和安全性，且无毒环保、对环境友好安全。不管是在针刺、过充等情况下，磷酸锰铁锂电池基本上都不会发生自燃、爆燃。在循环寿命上，常温下磷酸锰铁锂电池同样拥有较高的循环寿命，理论上平均循环寿命超过3000次，高于磷酸铁锂电池的2000次和三元锂电池的1500次平均循环寿命。
之前无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，其诸多核心技术专利仍然属于国外企业，形成了一定的技术壁垒。但我国企业在磷酸锰铁锂电池许多核心技术的研发上，已实现新的突破并处于世界先进行列。在能量密度上，磷酸锰铁锂电池优于磷酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸锰铁锂电池电极电压约为4.1V，高于磷酸铁锂的约3.4V，平台电压提升20％，相同体积质量的能量密度比磷酸铁锂电池提升了20％，这意味着磷酸锰铁锂电池将拥有更长的续驶里程。在低温性能上，磷酸锰铁锂电池能量密度比磷酸铁锂电池高15％～20％；在-20℃的环境下，磷酸锰铁锂电池的容量保持率可达到近80％，而磷酸铁锂电池的容量保持率为60％～70％，三元锂电池的表现更差。在材料成本上，无论是锰和铁都比锂更便宜且资源丰富，添加价格较低且可优化电池性能的锰，减少了价格昂贵的锂的使用，降本效益明显，也缓解了锂供应紧张和锂价高企给企业带来的采购成本负担。随着磷酸锰铁锂电池工艺不断优化，即将进入大批量生产阶段，其制造成本有望进一步降低。
商业化前景一片大好
在某种程度上，产业需求是新技术、新产品加速商业化的最大动力。
在如今新能源汽车产业对具备更安全、长续驶、更廉价、更环保及可快速充电等性能动力电池的不断追求之下，动力电池新产品正不断涌现。从材料及结构上看，除了传统的三元锂电池、磷酸铁锂电池，半固态电池、钠离子电池、凝聚态电池等发展势头良好，还有全固态电池、石墨烯电池等正处于研发当中。
从现有技术来看，磷酸锰铁锂电池在未来相当长一段时期内具有较大的市场发展潜力。尽管当前市场上有多种多样的动力电池产品，各电池企业自己命名的产品在名称上也是“五花八门”、“争奇斗艳”，但磷酸锰铁锂电池仍不容小觑。它之所以被诸多企业看好，是因为其本身具备了良好的发展前景，有望在商业化中体现出其降本增效环保的更多优势。动力电池领域本身具有技术迭代较快的特点，随着企业创新能力的提升，不断涌现更具优势的动力电池新品种既是发展的客观规律，也是适应产业需求的大势所趋。
（文章来源：中国汽车报)
【中顺新能市场部 2023年9月19日 责任编辑：小郑】
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