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德方納米、當(dāng)升科技都在布局 LFMP產(chǎn)業(yè)化步伐加快
時間:2021-09-10 08:19來源:電池聯(lián)盟 作者:子蕊
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近期，被稱為磷酸鐵鋰（LFP）電池技術(shù)升級的方向之一的磷酸錳鐵鋰（LMFP）受到市場關(guān)注，產(chǎn)業(yè)化步伐加快，以下就讓我們了解一下：
多家企業(yè)布局LMFP
近日，德方納米發(fā)布公告稱，擬在曲靖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)“年產(chǎn)10萬噸新型磷酸鹽系正極材料生產(chǎn)基地項(xiàng)目”，項(xiàng)目總投資不低于20億元。值得注意的是，此項(xiàng)目對今年3月31日德方納米與曲靖經(jīng)開區(qū)政府簽訂的《年產(chǎn)15萬噸磷酸鐵鋰生產(chǎn)基地項(xiàng)目投資協(xié)議》中約定項(xiàng)目進(jìn)行了部分調(diào)整。
之前的公告顯示，德方納米擬在曲靖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)投資建設(shè)年產(chǎn)15萬噸磷酸鐵鋰生產(chǎn)基地項(xiàng)目，該基地項(xiàng)目包含公司與億緯鋰能合資建設(shè)的年產(chǎn)10萬噸磷酸鐵鋰LFP項(xiàng)目，其余5萬噸磷酸鐵鋰產(chǎn)能初步規(guī)劃由德方納米獨(dú)立負(fù)責(zé)實(shí)施。
此次，德方納米將原規(guī)劃的年產(chǎn)5萬噸磷酸鐵鋰生產(chǎn)項(xiàng)目調(diào)整為年產(chǎn)5萬噸新型磷酸鹽系正極材料生產(chǎn)項(xiàng)目。業(yè)界推測，項(xiàng)目中的10萬噸新型磷酸鹽系正極材料可能是LMFP。
德方納米在2021年半年報中曾提到，對于新產(chǎn)品的研發(fā)，補(bǔ)鋰添加劑材料和新型磷酸鹽系正極材料的開發(fā)取得重要進(jìn)展。
德方納米表示，新型磷酸鹽系正極材料顯著提升電池的能量密度，且保留了磷酸鐵鋰電芯的安全性及低成本特性。補(bǔ)鋰添加劑材料和新型磷酸鹽系正極材料復(fù)合使用后，對比現(xiàn)有磷酸鐵鋰電池能量密度提升約20%。
目前兩款材料均已通過下游客戶的小批量驗(yàn)證，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。新產(chǎn)品如果能夠順利推向市場，將有效豐富公司的產(chǎn)品種類，進(jìn)一步提升公司的盈利能力，為公司的長遠(yuǎn)發(fā)展儲備動能。
在此之前，當(dāng)升科技也在半年報中披露，公司正在針對電動車和高端儲能市場專項(xiàng)開發(fā)高性能的磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰材料。
此外，國軒高科、光華科技、寧德時代、百川科技等企業(yè)都在布局LMFP，其中， 寧德時代2022年將重點(diǎn)發(fā)展LMFP。
LFP升級方向
據(jù)了解，LMFP與LFP結(jié)構(gòu)相同，均為有序的橄欖石結(jié)構(gòu)，因此同樣擁有高安全性和穩(wěn)定性。但兩者的重要區(qū)別在于，由于LMFP擁有較高的電壓平臺（可以達(dá)到4.1V左右，顯著高于鐵鋰3.4-3.5V）以及與LFP相同的理論克容量，因此，相同條件下，LMFP的理論能量密度比LFP高15-20%，被認(rèn)為是LFP的升級版。
業(yè)界研究表明，相對較高的Mn使用比例能夠使得LMFP在利用LMP高能量密度的同時兼顧其他電化學(xué)性能。
在工藝方面，LFMP材料的合成方法與LFP類似，主要分為液相法與固相法兩種。液相法使原材料形成均勻的溶液，產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)分子級的結(jié)合，一致性高，循環(huán)性能更為優(yōu)秀。固相法產(chǎn)品均一性相對不及液相，但工藝成熟，易于控制，為市場大部分企業(yè)的磷酸鐵鋰生產(chǎn)方案。
對于三元電池的高成本和不穩(wěn)定問題，通過使用LMFP包覆三元材料的方法，有望使得復(fù)合材料兼具LMFP的低成本、高安全性以及三元材料高能量密度的優(yōu)勢。
LFMP產(chǎn)業(yè)化步伐加快
雖然LMFP較高的電壓平臺所帶來的理論能量密度的提升比較顯著，或接近現(xiàn)在的5系高壓NCM電池，但電導(dǎo)率低、與電解質(zhì)會發(fā)生副反應(yīng)、Jahn-Teller效應(yīng)造成磷酸錳晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化等缺陷，極大影響了其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。不過，隨著碳包覆、納米化、補(bǔ)鋰技術(shù)等改性技術(shù)的進(jìn)步，LMFP產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開始加速。
臺灣地區(qū)的宏瀨科技在2014年成為全球第一家量產(chǎn)磷酸錳鐵鋰的公司，目前已經(jīng)成功推出了第三代LMPF產(chǎn)品G3；
PHOSTECH、大阪水泥均在2014年實(shí)現(xiàn)LMFP中試性小批量生產(chǎn)；
天津斯特蘭已于2014年實(shí)現(xiàn)LMFP噸級量產(chǎn)；
光華科技2017年開展LMFP項(xiàng)目，旨在開發(fā)出與現(xiàn)有生產(chǎn)線匹配度高、成本低廉、節(jié)能環(huán)保的改型LMFP材料；
今年1月，由中貝科技、鵬冠新材料、百民冠達(dá)共同投資的中貝材料3萬噸LMFP項(xiàng)目落戶山西；
鵬欣資源參股的力泰鋰能自主研發(fā)的納米級LMFP材料，據(jù)稱實(shí)現(xiàn)了一次粒子納米化、二次粒子具有立體網(wǎng)狀導(dǎo)電功能，使其傳統(tǒng)LMPF的電阻問題得到有效降低。
9月1日，星恒電源介紹了其最新研發(fā)的LMFP復(fù)合改善技術(shù)，該技術(shù)通過不斷迭代使得電池循環(huán)性能突出，可達(dá)到質(zhì)保五年；低溫性能優(yōu)異，0.5C常溫充電，滿足不同溫度下放電；安全性能極佳，通過了滿電針刺與150℃熱箱測試。
此外，寧德時代、比亞迪、國軒高科等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)均有相關(guān)技術(shù)專利的布局，天能股份生產(chǎn)的LMFP18650電池成功應(yīng)用在小牛的最新款 F0 系列電動車中······
電池級錳源也一定程度受益。產(chǎn)業(yè)反饋，量產(chǎn)后的LMFP材料成本與LFP接近，用量的主要區(qū)別在于所需錳源的用量變化，每kWh的LFP正極需要鐵源0.61kg，而每kWh的LMFP正極需要鐵源0.13kg+錳源0.38kg。如果LMFP開始量產(chǎn)應(yīng)用，可能會大幅增加電池級錳源的需求量。
有業(yè)內(nèi)專家表示，磷酸錳鐵鋰對錳有大量需求，而錳的儲備很豐富，整體價格比較平衡。后續(xù)隨著大規(guī)模生產(chǎn)，和磷酸鐵鋰的價格應(yīng)該是相當(dāng)?shù)摹?/div>
(責(zé)任編輯：子蕊)
從磷酸錳鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程來看，磷酸錳鐵鋰將首先應(yīng)用在輕型車（兩輪電動車），如果隨著技術(shù)的逐步成熟，可能會使用在動力電池領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)鏈影響方面，對于目前中游的磷酸鐵鋰企業(yè)來說，擁有磷酸錳鐵鋰技術(shù)儲備的公司更受益。
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