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磷酸锰铁专家调研纪要
时间:2021.09.13
背景:近期市场对于磷酸锰铁锂(LMFP)技术认读提升,其被认为是磷酸铁锂(LFP)电池的升级方向之一,兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂优点,LMFP更高的电压平台使其理论能量密度较同样条件的LFP要高15-20%,且合成技术路线与成本与现在的LFP比较相近。近几年,通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术的进步,LMFP导电性、循环次数等缺点有被逐步弥补的可能,总体看LMFP产业化进程正在加快。
LMFP(磷酸锰铁锂)的优缺点:
磷酸锰铁锂在LFP的基础上,用锰来替代铁,锰的电压平台更高,这两者克容量差不多,锰比铁的比例在5:5-8:2,作为下一代LFP的技术来开发。能量密度wh/kg=电压*克容量mah/g,LFP和LFMP克容量都是在150左右,而电压LFP3.2-3.3,LMFP就是3.7V,能量密度提升15-20%。
但是锰的离子导电性很差,导致它倍率性能很差,低温性能比较差。目前从行业上来看,电池厂会进行一些布局,但是方向上主要针对低温环境要求不高,和倍率性能要求不高的应用场景。这个技术并不是一个很新的技术,以前就有,随着LFP的出现,LFMP就没落了。但是现在LFP已经达到了天花板的状态,所以为了提升能量密度才又拿出来研究,现在是一个小试的状态。
LFMP比LFP的倍率性能和低温性能要慢几倍,解决的方式主要是:
1)减少颗粒的粒径,做纳米级别的LFMP材料,来提升的导电性能,比如通过液相法合成。
2)包覆一些碳源,在材料外层薄层的石墨
3)掺混来用,因为LMFP这个电压平台比铁锂更高。LFMP加权平均在3.7V(LMP电压是4.1V,LFP电压是3.3-3.4V),和三元差不多(所有的电压平台基本都是3.7V左右)。所以混用的化,便于BMS管理。三元比较好的倍率性能,铁锂有比较好的安全性。
(各类材料的能量密度:铁锂可能是200wh/kg,LFMP 230wh/kg,高镍811 可以到300wh/kg,320wh/kg,622高电压可能是260-280wh/kg、 三元523和LFMP差不多)
成本方面:
1)原材料上讲,锰比铁还要便宜,所以原材料成本可能还要便宜一些
2)加工成本上,减少粒径和增加碳包覆,增加了加工成本
综合来看,LFMP和LFP的wh成本持平,按吨的话更贵。
LFMP的市场不会太大:
锰会有一个溶出,沉积到负极,这个元素会导致容量衰减。动力上面可能有混用的可能,其他只能找对低温和寿命要求不高的场景。
制造端变动:产线不用大动,生产的环境包括湿度、压力什么的都不用变。
LFP主流的技术路线和代表厂商:
磷酸铁工艺:国轩、裕能、万润,成本偏低,压实密度高一些
硝酸铁:德方一家用,成本最低,硝酸铁本身就便宜,有N元素,会产生NO NO2,需要尾气处理,会增加一些加工成本,压实密度和磷铁工艺持平
草酸亚铁:升华科技
氧化铁红:重庆特瑞
水热法硫酸亚铁:粒径很均匀,倍率性能和低温性能都很好,成本高40-50%,主要应用于军工等特殊应用。
厂商进度:
目前来看,裕能可能明年年底达到量产,德方和B/C公司都在联合开发,还是一个小试的阶段,还没有量产条件。(德方纳米披露了其10万吨新型磷盐正极材料扩产计划)
其他:
钠电池的能量密度就是160wh/kg,和铁锂的200wh/kg还是有距离,但是可以支持快充。
#股票##价值投资日志[超话]#
时间:2021.09.13
背景:近期市场对于磷酸锰铁锂(LMFP)技术认读提升,其被认为是磷酸铁锂(LFP)电池的升级方向之一,兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂优点,LMFP更高的电压平台使其理论能量密度较同样条件的LFP要高15-20%,且合成技术路线与成本与现在的LFP比较相近。近几年,通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术的进步,LMFP导电性、循环次数等缺点有被逐步弥补的可能,总体看LMFP产业化进程正在加快。
LMFP(磷酸锰铁锂)的优缺点:
磷酸锰铁锂在LFP的基础上,用锰来替代铁,锰的电压平台更高,这两者克容量差不多,锰比铁的比例在5:5-8:2,作为下一代LFP的技术来开发。能量密度wh/kg=电压*克容量mah/g,LFP和LFMP克容量都是在150左右,而电压LFP3.2-3.3,LMFP就是3.7V,能量密度提升15-20%。
但是锰的离子导电性很差,导致它倍率性能很差,低温性能比较差。目前从行业上来看,电池厂会进行一些布局,但是方向上主要针对低温环境要求不高,和倍率性能要求不高的应用场景。这个技术并不是一个很新的技术,以前就有,随着LFP的出现,LFMP就没落了。但是现在LFP已经达到了天花板的状态,所以为了提升能量密度才又拿出来研究,现在是一个小试的状态。
LFMP比LFP的倍率性能和低温性能要慢几倍,解决的方式主要是:
1)减少颗粒的粒径,做纳米级别的LFMP材料,来提升的导电性能,比如通过液相法合成。
2)包覆一些碳源,在材料外层薄层的石墨
3)掺混来用,因为LMFP这个电压平台比铁锂更高。LFMP加权平均在3.7V(LMP电压是4.1V,LFP电压是3.3-3.4V),和三元差不多(所有的电压平台基本都是3.7V左右)。所以混用的化,便于BMS管理。三元比较好的倍率性能,铁锂有比较好的安全性。
(各类材料的能量密度:铁锂可能是200wh/kg,LFMP 230wh/kg,高镍811 可以到300wh/kg,320wh/kg,622高电压可能是260-280wh/kg、 三元523和LFMP差不多)
成本方面:
1)原材料上讲,锰比铁还要便宜,所以原材料成本可能还要便宜一些
2)加工成本上,减少粒径和增加碳包覆,增加了加工成本
综合来看,LFMP和LFP的wh成本持平,按吨的话更贵。
LFMP的市场不会太大:
锰会有一个溶出,沉积到负极,这个元素会导致容量衰减。动力上面可能有混用的可能,其他只能找对低温和寿命要求不高的场景。
制造端变动:产线不用大动,生产的环境包括湿度、压力什么的都不用变。
LFP主流的技术路线和代表厂商:
磷酸铁工艺:国轩、裕能、万润,成本偏低,压实密度高一些
硝酸铁:德方一家用,成本最低,硝酸铁本身就便宜,有N元素,会产生NO NO2,需要尾气处理,会增加一些加工成本,压实密度和磷铁工艺持平
草酸亚铁:升华科技
氧化铁红:重庆特瑞
水热法硫酸亚铁:粒径很均匀,倍率性能和低温性能都很好,成本高40-50%,主要应用于军工等特殊应用。
厂商进度:
目前来看,裕能可能明年年底达到量产,德方和B/C公司都在联合开发,还是一个小试的阶段,还没有量产条件。(德方纳米披露了其10万吨新型磷盐正极材料扩产计划)
其他:
钠电池的能量密度就是160wh/kg,和铁锂的200wh/kg还是有距离,但是可以支持快充。
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