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马斯克“锰”动了小心思

来源:锂电网
时间:2022-03-25 16:01:32
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马斯克“锰”动了小心思  撰稿丨黎 烁  “我认为锰具有潜力。”近日,特斯拉CEO马斯克称,特斯拉一直探索欲在电池中使用更多锰材料。  作为全球电动汽车的先锋,马斯克的一言一行,都

  撰稿丨黎 烁

  “我认为锰具有潜力。”近日,特斯拉CEO马斯克称,特斯拉一直探索欲在电池中使用更多锰材料

  作为全球电动汽车的先锋,马斯克的一言一行,都会引起市场的极大关注,同时也有可能成为汽车电池发展的新方向。2020年,特斯拉曾表示将要在电动汽车中使用磷酸铁锂,随后几年,特斯拉在Model 3和Model Y车型中开始大量使用磷酸铁锂电池

  现如今,特斯拉又看到了锰材料在正极材料中应用的潜力。那么,电池材料会不会因为锰的使用再次变天?

  不过,马斯克并未透露更多关于锰在电池领域应用的具体信息和方向。但是,基于过往国内外关于锰在电池中的应用情况,也基本可以窥探马斯克所言的“锰的潜力”都有哪些?

  潜力一:磷酸锰铁锂——已经确定是磷酸铁锂的升级方向

  对比现有的主流电池材料磷酸铁锂之一,磷酸锰铁锂(LMFP)电压更高,可以达到4.1V(磷酸铁锂理论放电平台是3.4V),低温性能好,能量密度比磷酸铁锂高出15%左右。另外,LMFP工艺与现有磷酸铁锂生产体系区别不大,主要是需要通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术来解决其电导率较低的问题。

  磷酸锰铁锂被业界许多专家认为是磷酸铁锂电池的升级方向之一,兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂的优点。

  此外,磷酸锰铁锂还可以与三元材料复合使用,可以有效综合两者高安全性、高能量密度与低温性能等特点。

  值得注意的是,近几年国内企业可能开始加快LMFP量产。LMFP过去受限于其较低的导电性能与倍率性能未能得到推广应用,而随着碳包覆、纳米化、补锂技术等改性技术的进步,LMFP产业化进程开始加速。自去年以来,国内正极材料厂商德方纳米、当升科技等均公布了其在磷酸锰铁锂方面的最新布局情况,德方纳米最新公布的10万吨新型磷酸盐系正极材料项目,业界推测可能是LMFP。

  电池端,据悉包括宁德时代比亚迪国轩高科等电池业龙头企业均有相关技术专利布局。

  据业内人士分析,预计到2023年LMFP可稳定量产,并逐步应用到电动汽车上。

  潜力二:无钴电池——镍锰酸锂电池

  据报道,在2020年的特斯拉“电池日”上,马斯克也曾说过,用三分之二的镍和三分之一的锰做正极材料是相对简单的,这将允许我们在同样数量镍的情况下多产生50%以上的电池容量。

  受制于钴资源稀缺,且价格昂贵,低钴、少钴,甚至无钴一直是三元电池产业的重要研发方向。特斯拉也在2020年年初透露过要研发无钴电池(非磷酸铁锂电池),不过最近两三年并未再向外界透露相关消息。

  同年5月,宁德时代董事长曾毓群在业绩说明会上提到,“公司有自己的‘无钴’电池技术储备,目前研发进展顺利,正在想办法搞好供应链,因为是一个全新的、颠覆性的产品。”

  此外,宁德时代还表示,与特斯拉合作方面,公司在磷酸铁锂和三元方面都有相应产品,供货不限于磷酸铁锂或者三元,具体供货产品取决于市场需求。

  2021年1月,特斯拉电池供应商——松下电池透露,在电池新技术方面,松下在研发无钴电池,计划未来2-3年,将实现电池无钴化。

  值得一提的是,国内的蜂巢能源,去年已经量产无钴电池,并于同年8月配套装车。据了解,蜂巢能源的无钴电池不再使用金属钴,仅有镍锰两种主要元素,也即镍锰酸锂电池,据蜂巢能源透露,其利用阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆技术等三项关键技术,在镍7系和8系中间做无钴材料,也就是用中高镍体系来做“无钴材料”。

  据蜂巢能源透露,目前其无钴电池能量密度较磷酸铁锂高出40%,安全性、成本和循环寿命都要明显优于三元电池。

  特斯拉所言的“锰很有潜力”,是不是无钴电池,值得期待。

  潜力三:富锂锰基电池?

  富锂锰基具有不错的高比容量,一直是一种理想的锂电池材料,但是这种材料多年来一直处于“理想状态”。

  因为其富锂锰基充放电效率低、倍率性能不好、循环稳定性差,充放电过程中还会出现持续的电压衰退,且4.8V高压电解液也是很大的挑战。这在某种程度上降低了其高比容量带来的优越性。

  国内外很多科研人员过去多年一直在这一块进行了大量投入研究,但是难度实在太高,很多电池企业似乎都默认放弃了。

  但是锰的低廉价格,以及其高比容量,对于产业界的诱惑一直存在着。特斯拉能不能带来“惊喜”需要走着看。

  马斯克还指出,在未来很长一段时间中,特斯拉会专注于长续航汽车的镍材料电池,以及短续航汽车的磷酸铁锂电池。

  至于“锰很有潜力”,马斯克也并未给出时间点。

  当然,作为市场“砍价之王”,马斯克曾多次放出“狠话”希望打压锂电池关键金属价格。此次“喊话”是否因为近期三元电池和磷酸铁锂电池价格飙涨而故意为之,尚不得知。

   来源:电池中国网

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