动力与储能作为新能源领域最广阔的两大万亿级应用市场,是所有新能源企业梦想并且必须要开拓的,只有进入这两大领域才算是真正的进入主战场。

现在作为锰基正极材料绝对的带头大哥,博石高科一直以此为目标,但博石并不是说要介入已经饱和的三元材料及磷酸铁锂领域,而是把目标定在下一代更具前景的新型锰基正极材料上,即高电压型镍锰酸锂和磷酸锰铁锂。

值得庆祝的是,通过持续的研发升级,高电压型镍锰酸锂和磷酸锰铁锂在主战场已经有了巨大的应用突破。

磷酸锰铁锂

LMFP 材料是在磷酸铁锂的基础上,通过掺杂一定比例的锰元素而形成的新型磷酸盐类锂电池正极材料。磷酸铁锰铁锂的结构与磷酸铁锂相似,晶体均为橄榄石型结构,但能量密度相较于磷酸铁锂更高,所以磷酸锰铁锂也被视为“升级版磷酸铁锂”。磷酸锰铁锂在能量密度、安全性、低温性能及成本方面具备一定优势,可广泛应用于动力及储能领域。

以动力市场为例,磷酸锰铁锂已经开始在终端车型中得到应用。2023 年 8 月,工信部发布第374批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示,奇瑞星纪元 ES 以及奇瑞与华为智选合作的首款新车智界S7中,有4款车型采用了“三元锂离子+磷酸铁锰锂电池”。而特斯拉Model 3后续要推出的高性能版也有望搭载磷酸锰铁锂电池。这些都表明磷酸锰铁锂电池技术通过下游验证,进入到商业化量产阶段。

高电压镍锰酸锂

LNMO 材料结构稳定、具有高电压平台、高比能量密度和良好的循环性能。

LNMO 材料通过用 Ni 取代了四分之一的 Mn 元素,因而获得了高工作电压的特性。这种高电压特性的材料比能量近650Wh/kg,接近三元,远高于铁锂,这恰好满足了锂离子电池高能量密度和高功率密度的需求,在消费类电池产品领域有望部分取代三元正极材料的市场份额,也更适合应用在电动汽车用的高功率密度锂离子电池。同时 LNMO正极材料属于AB2O4型立方结构,可以提供三维锂离子传输通道,拥有较好的倍率性能和循环稳定性,因此其在大容量锂电池领域拥有良好的应用潜力。

目前商业化的锂离子电池,逐渐由液态电池,发展为半固态电池,甚至准固态电池;“下一代锂电池”应是全固态锂电池。而固态电池对于正极材料,依然秉持这几个最核心的要求:

高能量密度、高功率密度、长循环寿命、高安全性、低成本。所以LNMO成为最具有竞争力的材料之一,尤其是在其他材料适应不了的5V电压领域。

钛酸锂电池(LTO)以其超长的循环寿命而闻名,理论上可以达到并超过50000次循环,这非常适合启停电源领域,所以近两年LTO电池市场规模快速增长。其正极材料虽然目前仍以三元材料为主,但LNMO 因其独特性能也逐渐打开了该领域的市场。

更重要的是,因为高电压镍锰酸锂不含价格昂贵的钴元素且制备工艺简单,所以材料的成本很低,适合于大规模应用,与三元材料对比,其具有绝对的价格优势。具体来看, 6系三元材料价格是高电压镍锰酸锂量产后价格的2.2倍,8系三元材料价格则是其价格的2.5倍。并且用高电压镍锰酸锂做出来的电芯价格也远远低于三元电芯价格。

总的来说,在三元及磷酸铁锂性能开发已接近理论“天花板”,高电压镍锰酸锂和磷酸锰铁锂有望接棒成为下一代动力与储能市场两大主要正极材料。