錳基電池“風(fēng)起”

在新產(chǎn)業(yè)周期下，新能源汽車市場應(yīng)用的多樣化驅(qū)動動力電池技術(shù)路線多元化發(fā)展，材料迭代創(chuàng)新隨之加快。繼鋰和鈷之后，錳基正極材料正迎來第二波需求高峰。

當(dāng)前，錳在鋰電正極材料中的應(yīng)用主要以錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰（三元材料）為主。隨著材料改性技術(shù)的進步，錳基正極材料磷酸錳鐵鋰和富鋰錳基技術(shù)發(fā)展迅速，有望助力電池錳需求的二次成長。

此前，馬斯克展現(xiàn)了對錳基正極電池的興趣，直言特斯拉一直在探索在電池中使用更多錳。國內(nèi)主流電池企業(yè)如寧德時代、比亞迪、國軒、中創(chuàng)新航、億緯、欣旺達、蜂巢、孚能科技、瑞浦蘭鈞等均加快電池“摻錳”技術(shù)研發(fā)及量產(chǎn)。

國內(nèi)正極材料龍頭德方納米、容百科技、當(dāng)升科技等也發(fā)布了錳元素新產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用正處在爆發(fā)“前夜”。

1磷酸錳鐵鋰電池量產(chǎn)“前夜”

憑借更低成本、更高安全以及資源豐富等優(yōu)勢，磷酸錳鐵鋰作為錳基材料的第二代產(chǎn)品，在業(yè)內(nèi)倍受關(guān)注，成為鋰電正極材料行業(yè)新的風(fēng)口，已進入量產(chǎn)前期。

2022年，電池企業(yè)如寧德時代、比亞迪、中創(chuàng)新航、國軒高科、欣旺達、億緯、孚能科技、蜂巢能源、星恒電源、瑞浦蘭鈞、天能股份、遠東電池等都在加大磷酸錳鐵鋰賽道的布局。

據(jù)悉，多家企業(yè)的磷酸錳鐵鋰已在今年上半年通過電池中試環(huán)節(jié)，正在送樣品給車企測試。

目前，寧德時代M3P電池已經(jīng)量產(chǎn)，計劃明年將推向市場應(yīng)用。M3P電池也被稱為“磷酸鹽體系的三元”，若實現(xiàn)裝車，將極大推動磷酸錳鐵鋰的市場化應(yīng)用。

而早在去年12月，寧德時代就以4.13億元投資力泰鋰能，成為其第一大股東，提前布局LMFP電池的上游產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)悉，力泰鋰能現(xiàn)有年產(chǎn)2000噸磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)線，并計劃新建年產(chǎn)3000噸磷酸錳鐵鋰產(chǎn)線。

今年9月，孚能科技在戰(zhàn)略及新品發(fā)布會上表示，2023年將推出磷酸錳鐵鋰第一代產(chǎn)品，推動讓磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰電池的能量密度形成從200Wh/kg到240Wh/kg的產(chǎn)品覆蓋。

8月，中創(chuàng)新航對外發(fā)布OS高錳鐵鋰電池，將鋰用量下降了15%，成為其面向TWh時代又一創(chuàng)新產(chǎn)品。

國軒方面，早在2013年，公司就在研發(fā)磷酸錳鐵鋰電池，并在2014年和2017年分別獲得了磷酸錳鐵鋰電池的新產(chǎn)品證書，現(xiàn)已申請大量正極材料相關(guān)專利。

億緯鋰能相關(guān)人士表示，公司的磷酸錳鐵鋰電池正處于送樣階段，且子公司金泉新材料有一定的產(chǎn)能。

瑞浦蘭鈞方面也規(guī)劃，2023-2024年，公司的磷酸錳鐵鋰能量密度將做到500Wh/L，支持純電車型800公里續(xù)航。

此外，星恒電源與珩創(chuàng)納米在鹽城簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方將就磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品開展深度合作，并將共同完善磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈；4月，還與龍蟠科技子公司常州鋰源就磷酸錳鐵鋰材料項目簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。

天能股份也曾公開表示，公司已具備高鎳三元、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰、三元復(fù)合錳鋰等產(chǎn)品的生產(chǎn)能力；遠東電池也正以新型磷酸錳鐵鋰電芯技術(shù)，布局下一代儲能競爭力產(chǎn)品。

跟隨電池企業(yè)布局，上游正極材料企業(yè)也加快協(xié)同跟進。據(jù)統(tǒng)計，目前入局LMFP賽道的包括一眾磷酸鐵鋰材料企業(yè)、三元材料企業(yè)以及一些跨界企業(yè)，包括德方納米、鵬欣資源、當(dāng)升科技、中貝新材料、天津斯特蘭等。

如9月，德方納米年產(chǎn)11萬噸新型磷酸鹽系正極材料生產(chǎn)基地項目在云南曲靖正式投產(chǎn)，是目前全國已建成投產(chǎn)最大單體產(chǎn)能的磷酸錳鐵鋰正極材料項目。

7月，容百科技在戰(zhàn)略新品發(fā)布會上展示了4種磷酸錳鐵鋰和高鎳三元混合使用的產(chǎn)品。

其日前表示，磷酸錳鐵鋰9月出貨超200噸，正進行產(chǎn)能爬坡，目前下游需求比較旺盛，現(xiàn)有的6000多噸產(chǎn)線滿足不了市場的需求，公司將開發(fā)萬噸級的磷酸錳鐵鋰產(chǎn)線建設(shè)，以滿足下游需求。

隨著認證周期完成和生產(chǎn)放量后，磷酸錳鐵鋰將步入產(chǎn)業(yè)化進程。起點鋰電大數(shù)據(jù)預(yù)計，最晚2023年國內(nèi)會穩(wěn)定批量生產(chǎn)，并規(guī)模化應(yīng)用到電動汽車領(lǐng)域。

2富鋰錳基材料逐步“升溫”

另一頗具潛力的材料，富鋰錳基在2V-4.8V電壓平臺基礎(chǔ)上的比容量可超200mA·h/g，是目前所用正極材料實際容量的兩倍左右。

同時，富鋰錳基正極材料以較便宜的錳元素為主，貴重金屬含量少，與能量密度高的三元正極材料、鈷酸鋰正極材料相比，材料成本更低，被認為是繼磷酸鐵鋰和三元材料之后最具前景的動力電池用正極材料。

不過，富鋰錳基充放電效率低、循環(huán)穩(wěn)定性差，使用過程中還會出現(xiàn)持續(xù)的電壓衰減，且對電解液要求較高，也一定程度上降低了其高比容量的優(yōu)勢。

為此，富鋰錳基整體還處在研發(fā)階段，市場玩家較少，且大多玩家處于中試階段。

根據(jù)相關(guān)公司公告，容百科技、當(dāng)升科技等正極材料企業(yè)均提前布局了富鋰錳基材料的研發(fā)，目前已進入小試階段，并積極配合相關(guān)客戶在公司現(xiàn)有產(chǎn)線進行產(chǎn)品性能優(yōu)化及工藝放大實驗。

另外，振華新材、中偉股份、昆工科技、天原股份、多氟多、江特電機等公司也開展了富鋰錳基材料（前驅(qū)體）的研發(fā)項目，目前正積極探索其商業(yè)化的可行性。

2022年以來，站在行業(yè)風(fēng)口之上，多家富鋰錳基材料企業(yè)頗受資本關(guān)注。

如9月，寧夏漢堯完成5億元B輪融資。據(jù)稱，公司是目前國內(nèi)唯一可以實現(xiàn)富鋰錳基正極材料批量銷售的企業(yè)，也是極少具備富鋰錳基前驅(qū)體量產(chǎn)能力的高新技術(shù)企業(yè)，已成功進入國內(nèi)第一梯隊客戶供應(yīng)鏈體系，并實現(xiàn)裝機。

目前，富鋰錳基材料實驗室階段做到400mAh/g，批產(chǎn)之后大概可以做到300mAh/g的水平，若與硅碳負極匹配，有望做到400Wh/kg。

對于富鋰錳基材料的應(yīng)用前景，業(yè)內(nèi)預(yù)計，若高性能的富鋰錳基材料能夠得以應(yīng)用，理論上可以替代三元正極和部分鐵鋰正極，甚至創(chuàng)造出更多增量，廣泛應(yīng)用在汽車、儲能、小動力、數(shù)碼等各領(lǐng)域，潛力巨大。

結(jié) 語

據(jù)測，磷酸錳鐵鋰單噸錳用量約0.2－0.3噸。未來隨著磷酸錳鐵鋰放量，電池級錳源需求有望迎來新一輪高增長，有望成為動力電池主要正極材料之一。

因此，除了電池企業(yè)和正極材料廠商外，磷酸錳鐵鋰、富鋰錳基等新型錳基正極材料的加速迅速崛起，還將助力鋰電池用錳量快速增長，率先向下游電池材料延伸的錳產(chǎn)品制造商將受益。

目前與錳產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)包括紅星發(fā)展、南方錳業(yè)、湘潭電化、中鋼天源等。

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