磷酸錳鐵鋰,簡(jiǎn)稱LiMnxFe1-xPO4、LMFP,是指在磷酸鐵鋰基礎(chǔ)上,參雜一定比例錳而構(gòu)成的橄欖型結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),但在成本、電壓、比容量、能量密度、安全性、穩(wěn)定性等方面有著更高優(yōu)勢(shì),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(guān)鍵的一類材料,其成本占比鋰電池材料總成本高達(dá)40%,目前國(guó)內(nèi)鋰電池正極市場(chǎng)被三元鋰電池與LEP(磷酸鐵鋰)電池瓜分。其中受益于電動(dòng)汽車與儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展,2022年國(guó)內(nèi)LEP電池市場(chǎng)份額已超過(guò)三元鋰電池份額,磷酸鐵鋰成為鋰電池正極市場(chǎng)增速最快的正極材料。
磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級(jí)材料,未來(lái)在其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快背景下,鋰電池正極產(chǎn)業(yè)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(wěn)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(tái)、能量密度更高、壽命更長(zhǎng)。同時(shí),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(shù)原理為將鋰化合物、磷化合物、鐵化合物、錳化合物等進(jìn)行混合,在特定條件下經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)磷酸錳鐵鋰。
其中星恒電源、天能股份走在市場(chǎng)前列,天能股份18650號(hào)磷酸錳鐵鋰電池已成功應(yīng)用于小牛F0系列電動(dòng)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(chǎn)品。此外,2023年1月,珩創(chuàng)納米年產(chǎn)5000噸磷酸錳鐵鋰正極材料一期項(xiàng)目已正式投產(chǎn);2023年3月,德方納米年產(chǎn)11萬(wàn)噸磷酸錳鐵鋰項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn),產(chǎn)能已進(jìn)入爬坡階段。
新思界
行業(yè)分析人士表示,未來(lái)在本土企業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)程不斷加快背景下,我國(guó)磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望持續(xù)加速,行業(yè)展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。但與此同時(shí),磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還受加工技術(shù)難度大、產(chǎn)線建設(shè)成本高以及電導(dǎo)率差、壓實(shí)密度低、循環(huán)次數(shù)低等劣勢(shì)特性限制,未來(lái)行業(yè)仍有巨大成長(zhǎng)空間。