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動(dòng)力電池廠商又整新活了。市場消息稱，多家電池廠商正在極力推進(jìn)磷酸錳鐵鋰電池的研發(fā)和生產(chǎn)。據(jù)中國證券報(bào)報(bào)道，比亞迪、國軒高科、億緯鋰能等多家鋰電池企業(yè)表示正在研究并布局磷酸錳鐵鋰電池。據(jù)了解，鐵鋰正極能量密度已接近理論極值，錳鐵鋰或?qū)⒊蔀殍F鋰企業(yè)新增長點(diǎn)：在兼具安全性、低成本優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)能量密度提升。

有關(guān)于磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)劣之說一直有爭論，而市場結(jié)構(gòu)的變化也具象化了這種雙方觀念博弈的狀態(tài)。

在新能源汽車起步階段，2014年磷酸鐵鋰所占市場份額為82%，然而由于三元鋰電池的能量密度更高，可以獲得更多補(bǔ)貼，磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量越來越低，2019年市占率降至32%，而三元鋰電池的裝機(jī)量則達(dá)到62%。2020年，三元鋰電池共裝車38.9GWh，占比61.1%；磷酸鐵鋰電池裝車24.4GWh，占比38.3%。

然而形勢在2021年開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，一方面，頻繁的電池自燃事故讓消費(fèi)者不得不再次審視電池安全的重要性，另一方面，補(bǔ)貼退坡、原材料價(jià)格飛漲也迫使汽車廠商考慮是否還要執(zhí)著于三元鋰電池。

2021年，磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量累計(jì)79.8GWh，占比51.7%；三元鋰電池裝機(jī)量累計(jì)74.3GWh，占比48.1%。2022年前6個(gè)月，磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車量達(dá)64.4GWh，占比58.5%；三元鋰電池累計(jì)裝車量達(dá)45.6GWh，占比41.4%。磷酸鐵鋰電池在市占率擴(kuò)大的情況下，裝機(jī)量也在逐步增高，2022年半年時(shí)間，磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量已經(jīng)接近2021年全年的裝機(jī)量，甚至比2020年三元電池和磷酸鐵鋰電池加起來的總裝機(jī)量都多。

那么，這個(gè)多了一個(gè)錳的磷酸錳鐵鋰電池是否會(huì)加速侵蝕三元鋰電池的生存空間呢？

加“錳”的快樂和煩惱

先說是什么，再說是不是。

磷酸錳鐵鋰（LMFP）電池確實(shí)是磷酸鐵鋰（LFP）電池的進(jìn)階版。這里要再次提一下，無論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，都指的是電池中的正極材料。馬斯克曾經(jīng)對正極材料做了一個(gè)比喻：正極材料可以被看做是儲(chǔ)存鋰離子的架子，這個(gè)架子能夠儲(chǔ)存多少鋰離子決定了電池的能量密度，架子的高度決定了電池釋放的能量大小。

磷酸錳鐵鋰的“架子”比磷酸鐵鋰多了一個(gè)“錳”，錳又是一種導(dǎo)電性非常差的金屬元素，這意味著就算加了一味“錳”藥，鋰離子在“架子”中的進(jìn)出不會(huì)受到很大影響，所以至少在安全性上，磷酸鐵錳鋰電池是有保證的。

除此之外，錳還具有電壓大的特點(diǎn)。正極材料中加入錳，可以提升電壓。能量密度是指單位體積內(nèi)所包含的能量，單位是焦耳/立方。物理告訴我們，焦耳=安培×伏×秒，也就是說，越高的電壓意味著越高的能量密度。一般來說，加錳的正極材料電壓都比較高，比如LMO錳酸鋰以及NCM鎳鈷錳酸鋰。

據(jù)華金證券研究所分析，磷酸錳鐵鋰作為正極有4個(gè)優(yōu)勢：

1、磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有能量密度優(yōu)勢。磷酸錳鐵鋰的電壓平臺(tái)高達(dá)4.1V，其值顯著高于磷酸鐵鋰（3.4V）。高電壓平臺(tái)可以提高對應(yīng)電池的能量密度，相當(dāng)條件下其理論能量密度比磷酸鐵鋰高15%-20%，基本能夠達(dá)到三元電池NCM523的水平，從而可以為電動(dòng)車提供較磷酸鐵鋰電池更高的續(xù)航里程。

2、磷酸錳鐵鋰相較于磷酸鐵鋰具有低溫性能優(yōu)勢。磷酸錳鐵鋰在-20℃下容量保持率能夠達(dá)到約75%，而磷酸鐵鋰的容量保持率為60%-70%。

3、磷酸錳鐵鋰相較于三元正極具有安全性優(yōu)勢。與三元相比，磷酸錳鐵鋰具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，充放電時(shí)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，比三元有更好的安全性和循環(huán)穩(wěn)定性。

4、磷酸錳鐵鋰具有成本優(yōu)勢。因全球錳礦資源豐富，磷酸錳鐵鋰成本較磷酸鐵鋰僅增加5%-10%左右，考慮到錳鐵鋰能量密度的提升，電池裝機(jī)成本上，磷酸錳鐵鋰單瓦時(shí)成本略低于磷酸鐵鋰，并大幅低于三元電池。


作為磷酸鐵鋰電池的堅(jiān)定支持者比亞迪，其實(shí)很早就對磷酸錳鐵鋰電池進(jìn)行了研究。比亞迪在2013年就開始了對磷酸錳鐵鋰的探究、升級，不過最后傳聞稱比亞迪于2016年終止了相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。

市場猜測主要原因是，磷酸錳鐵鋰的加工技術(shù)存在難以克服的難點(diǎn)。據(jù)億歐網(wǎng)消息，江蘇力泰曾舉辦了關(guān)于LMFP的專享交流會(huì)議，其中就提到，鐵鋰是半導(dǎo)體，而錳鐵鋰是絕緣體，錳鐵鋰的顆粒很小導(dǎo)致加工技術(shù)路線很難，且目前行業(yè)沒有一家統(tǒng)一技術(shù)路線，具備很高的技術(shù)壁壘。

在產(chǎn)能方面，LMFP雖然是LFP的進(jìn)化，但卻因?yàn)長MFP中增加了錳這種原材料，因此整個(gè)合成配方都需要改變，造成整個(gè)生產(chǎn)體系與LFP差異巨大。LMFP產(chǎn)線很難通過改造LFP產(chǎn)線獲得，仍需新建新的產(chǎn)線。

因此就算性能有不錯(cuò)的提升，但是投入產(chǎn)出比差距懸殊，高研發(fā)成本能夠給車企帶來的邊際經(jīng)濟(jì)效益有限，這可能是限制車企進(jìn)行深度投資的最大原因。

尾聲

雖然還有各種各樣的問題，但是券商依然看好這條技術(shù)路線。

中金公司表示，磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰和三元5系的潛在替代材料，預(yù)計(jì)到2025年，在電動(dòng)車領(lǐng)域磷酸錳鐵鋰對磷酸鐵鋰替代需求將達(dá)到56GWh，與三元復(fù)合搭配需求將達(dá)到28GWh，總體需求量約為84GWh。

在磷酸鐵鋰電池的電量已經(jīng)接近理論極值時(shí)，更新電極材料確實(shí)是非常常規(guī)的升級路線。然而，消費(fèi)者所關(guān)注的不僅僅是電池的安全和理論的電量，還有充電速度以及真實(shí)里程數(shù)。而這也意味著，僅僅著眼于正極材料是不夠的。很多分析師都表示，固態(tài)電池的性能優(yōu)于傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)電池才是鋰電池未來的升級路線。固態(tài)電池和傳統(tǒng)鋰電池最大的不同就是使用了固體電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)的電解液。

所以鋰電池的全面升級，將不會(huì)只停留在正極，其他零部件的升級也會(huì)給鋰電池的未來帶來更大空間。

原標(biāo)題：磷酸錳鐵鋰，到底猛在哪里？