動力電池“錳抬頭”

在動力電池追求更高性能和更低成本的內(nèi)在驅(qū)動下，有一種電池材料正變得愈發(fā)舉足輕重，且受到關(guān)注。

它就是錳。

2023年被業(yè)界認(rèn)為將是鈉電池量產(chǎn)元年，同時綜合三元和磷酸鐵鋰各自優(yōu)勢的磷酸錳鐵鋰也將會在明年大批量出貨。此外，具備更高性能，更低成本的鎳錳二元材料和富鋰錳也有望從實驗室走向裝車……多種新材料、新技術(shù)的落地，市場都將增加對于錳的需求。

　　“春江水暖鴨先知”。事實上，經(jīng)營錳材料端的相關(guān)企業(yè)已經(jīng)蠢蠢欲動。

　　11月1日，紅星發(fā)展發(fā)布公告，公司擬定增募資5.8億元，其中部分資金將用于建設(shè)年產(chǎn)5萬噸動力電池專用高純硫酸錳項目。

　　據(jù)電池中國了解，截至目前紅星發(fā)展現(xiàn)有高純硫酸錳產(chǎn)能為3萬噸/年，擬建項目產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)后紅星發(fā)展高純硫酸錳產(chǎn)能將達(dá)到8萬噸/年。紅星發(fā)展表示，該項目的實施，將有利于公司抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和新能源電池加速發(fā)展的機(jī)遇，搶占動力型鋰電池市場，順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢。

　　11月2日，中鋼天源表示，公司在穩(wěn)固四氧化三錳行業(yè)地位的同時，進(jìn)一步加大電池級四氧化三錳的投入，預(yù)計明年年初將新增10000噸電池級四氧化三錳產(chǎn)能。

　　目前在錳原料端，包括湘潭電化、紅星發(fā)展、中鋼天源等都已涉足動力電池領(lǐng)域。據(jù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計，截至2021年年底，中鋼天源擁有55,000噸四氧化三錳產(chǎn)能(其中：電子級四氧化三錳50,000噸，電池級四氧化三錳5000噸);湘潭電化擁有電解二氧化錳年產(chǎn)能12.2萬噸。

　　業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，錳有可能會成為未來正極材料中比較重要的元素。據(jù)了解，目前行業(yè)推出的幾種高電壓平臺/高克容量材料體系中都添加了錳元素。

　　今年3月，在特斯拉柏林工廠交付第一批Model Y后，該公司CEO馬斯克表示：“我認(rèn)為，錳具有潛力。”事實上，在2020年的特斯拉電池日上，馬斯克就曾表示：“用三分之二的鎳和三分之一的錳做正極，可以在使用相同數(shù)量鎳的情況下，電池容量提升50%左右。”

01磷酸錳鐵鋰率先量產(chǎn)

　　磷酸錳鐵鋰，顧名思義，是在磷酸鐵鋰中摻雜一定比例的錳元素，是目前業(yè)內(nèi)有明確共識的主要技術(shù)升級路線之一。

　　作為磷酸鐵鋰的“升級版”，磷酸錳鐵鋰是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上添加錳元素而獲得的新型正極材料。據(jù)了解，磷酸錳鐵鋰材料既可以單獨使用，也可以與三元材料混合使用，從而獲得更優(yōu)異的性能。

　　單獨使用的話，因磷酸錳鐵鋰比磷酸鐵鋰具有更高的電壓平臺，其能量密度可以比磷酸鐵鋰高出15%~20%，且成本和安全性與磷酸鐵鋰電芯幾無差別。

　　混合使用的話，通過磷酸錳鐵鋰包覆三元材料后，復(fù)合材料可兼具磷酸錳鐵鋰的低成本、高安全性以及三元材料的高能量密度的優(yōu)勢，同時電池?fù)碛袃?yōu)異的循環(huán)性能。

　　今年8月，寧德時代董事長曾毓群表示，通過材料體系創(chuàng)新，寧德時代推出了M3P電池。M3P電池基于鐵鋰電池又不是鐵鋰，保持了磷酸鐵鋰高安全長壽命的特點，電芯能量密度提升了20%，非常具有競爭力。有消息稱，M3P即為摻雜30%-70%的磷酸錳鐵鋰-三元方案。通過M3P+麒麟電池結(jié)構(gòu)，可以滿足700km續(xù)航這一主流市場車型。

　　除了寧德時代，包括億緯鋰能、蜂巢能源、欣旺達(dá)、國軒高科、孚能科技、捷威動力、遠(yuǎn)東電池等多家電池企業(yè)在磷酸錳鐵鋰電池路線上均有深度布局。

　　材料企業(yè)方面，今年7月，當(dāng)升科技和容百科技均發(fā)布了磷酸錳鐵鋰材料新品，既有單獨使用，也有摻雜包覆使用。此外包括德方納米、振華新材等多家主流正極材料企業(yè)均透露了其磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)展。

　　容百科技表示，磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰的下一代升級產(chǎn)品，兼顧較高能量密度和較低成本的優(yōu)勢，隨著產(chǎn)品技術(shù)的升級和產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)張，未來有望替代磷酸鐵鋰在動力電池市場中50%以上份額。

　　而隨著磷酸錳鐵鋰的導(dǎo)入和放量，未來這一材料路線將會成為電池級錳材料新的潛在巨大增量路線之一。

02鈉電池，也離不開錳

　　碳酸鋰價格的暴漲，讓作為儲能電池備選方案的鈉離子電池受到了極大的關(guān)注。相對于鋰離子電池，鈉離子電池具備原材料資源優(yōu)勢、成本優(yōu)勢和部分性能優(yōu)勢，尤其是在碳酸鋰價格高企的背景下，鈉電池的成本優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯，開始愈發(fā)受到電池企業(yè)的關(guān)注。

　　今年9月，傳藝科技披露，鑒于鈉離子電池產(chǎn)品市場空間大，需求旺盛，結(jié)合項目中試成果，公司擬將原計劃實施的一期2GWh產(chǎn)能鈉離子電池項目提升至4.5GWh;同月，寧德時代透露，其鈉電池產(chǎn)品2023年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的計劃不變。

　　除了寧德時代和傳藝科技，包括中科海鈉、孚能科技、鵬輝能源、欣旺達(dá)、超威集團(tuán)、鈉創(chuàng)新能源、維科技術(shù)、星空鈉電、漢行科技、眾鈉能源、山東章鼓等都已經(jīng)公開透露其在鈉電池領(lǐng)域的布局。

　　材料企業(yè)方面，當(dāng)升科技、容百科技、多氟多、振華新材、華陽股份、格林美、長遠(yuǎn)鋰科、美聯(lián)新材、七彩化學(xué)、百合花、廣東邦普等都進(jìn)行了相關(guān)材料的布局。

　　據(jù)了解，目前鈉電池正極材料有三種技術(shù)路線：層狀氧化物、普魯士藍(lán)(白)和聚陰離子。其中，鈉基層狀氧化物的通式為NaxMO2，普魯士藍(lán)類化合物的晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)通式為NaxM[Fe(CN6)]1-y△yzH2O，兩個通式中的M代表一種或多種過渡金屬元素或其他摻雜元素，錳是重要的組成部分。

　　也就是說，層狀氧化物或普魯士體系均將拉動市場對錳的需求。

　　東吳證券預(yù)計，今年年底鈉電池技術(shù)和材料體系有望基本定型，2023年為鈉電產(chǎn)業(yè)化元年，有望實現(xiàn)小批量出貨，2024年實現(xiàn)大批量量產(chǎn)，規(guī)模有望達(dá)到30GWh，此后需求有望保持高速增長。而伴隨著鈉電池的廣泛應(yīng)用，也將形成新的電池級錳增量市場。

　　一直以來，錳最大的用途是作為不銹鋼的材料應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)，約有95%以上的錳用于鋼鐵冶金行業(yè)。中信證券研報表示，隨著磷酸錳鐵鋰、鈉電池、富鋰錳、鎳錳二元材料等新型錳基正極材料技術(shù)的逐步成熟和應(yīng)用，滲透率將會不斷提升，預(yù)計2030年全球動力+儲能+小型電池對錳的需求量將達(dá)到140萬噸以上，接近2021年的12倍水平。

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