磷酸錳鐵鋰,簡稱LiMnxFe1-xPO4、LMFP,是指在磷酸鐵鋰基礎上,參雜一定比例錳而構成的橄欖型結構固溶體。硫酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰(LEP)與磷酸錳鋰(LMP)的合成體,有著與兩者相似的結構,但在成本、電壓、比容量、能量密度、安全性、穩定性等方面有著更高優勢,可作為磷酸鹽類鋰離子電池的新型正極材料。
正極材料是鋰離子電池最關鍵的一類材料,其成本占比鋰電池材料總成本高達40%,目前國內鋰電池正極市場被三元鋰電池與LEP(磷酸鐵鋰)電池瓜分。其中受益于電動汽車與儲能市場快速發展,2022年國內LEP電池市場份額已超過三元鋰電池份額,磷酸鐵鋰成為鋰電池正極市場增速最快的正極材料。
磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級材料,未來在其產業化進程加快背景下,鋰電池正極產業格局將被顛覆。與三元鋰電池相比,磷酸錳鐵鋰電池性能更穩定、安全性更高、成本更低;與磷酸鐵鋰相比,磷酸錳鐵鋰電池有著更高的電壓平臺、能量密度更高、壽命更長。同時,磷酸錳鐵鋰制備路線與磷酸鐵鋰相似,主要包括高溫固相法、碳還原法、溶劑熱法、溶膠凝膠法、共沉淀法等,技術原理為將鋰化合物、磷化合物、鐵化合物、錳化合物等進行混合,在特定條件下經過化學反應生產磷酸錳鐵鋰。
其中星恒電源、天能股份走在市場前列,天能股份18650號磷酸錳鐵鋰電池已成功應用于小牛F0系列電動車上、星恒電源推出了由單晶混合錳酸鋰+磷酸錳鐵鋰材料混合而成的LONG終身保鋰電池產品。此外,2023年1月,珩創納米年產5000噸磷酸錳鐵鋰正極材料一期項目已正式投產;2023年3月,德方納米年產11萬噸磷酸錳鐵鋰項目已經投產,產能已進入爬坡階段。
新思界
行業分析人士表示,未來在本土企業研發與生產進程不斷加快背景下,我國磷酸錳鐵鋰產業化進程有望持續加速,行業展現出良好發展前景。但與此同時,磷酸錳鐵鋰產業化進程還受加工技術難度大、產線建設成本高以及電導率差、壓實密度低、循環次數低等劣勢特性限制,未來行業仍有巨大成長空間。