憑成本低廉、安全性強等優(yōu)勢,磷酸鐵鋰電池實現(xiàn)“逆襲”。去年8月,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量、年累計產(chǎn)量、裝車量已超三元電池。隨著技術演進,磷酸鐵鋰電池的能量密度能否突破“天花板”?而磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰電池技術的“升級版”,引發(fā)廣泛關注。 據(jù)了解,磷酸錳鐵鋰可使電池能量密度提升15%以上。磷酸錳鐵鋰過去受限于其較低的導電性能與倍率性能,商業(yè)化的進程緩慢。隨著碳包覆、納米化、補鋰技術等改性技術的進步,一定程度改善了其導電性,磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化進程開始加速。目前,相關企業(yè)正積極布局磷酸錳鐵鋰產(chǎn)能,經(jīng)歷一兩年左右的認證周期和生產(chǎn)放量后,磷酸錳鐵鋰將步入產(chǎn)業(yè)化進程。
“磷酸錳鐵鋰并非一個全新的概念,它已在小動力兩輪車、低速車等領域廣泛運用?!碧旖蛩箍铺m德科技有限公司總經(jīng)理李積剛表示,這些領域的電池認證周期較短,磷酸錳鐵鋰技術推廣較快。
磷酸錳鐵鋰在小動力領域的實踐,無疑是成功的,其性能明顯優(yōu)于磷酸鐵鋰?!傲姿徨i鐵鋰電池的放電曲線則與三元電池相似,既擁有高能量密度,又有較好的耐低溫性能,成本也低廉,因此廣泛應用于兩輪車?!崩罘e剛表示。高能量密度,是磷酸錳鐵鋰相較磷酸鐵鋰的核心優(yōu)勢。
據(jù)李積剛介紹,磷酸錳鐵鋰理論容量與磷酸鐵鋰相同,為170mAh/g,但它相對于Li+/Li的電極電勢為4.1V,遠高于磷酸鐵鋰的3.4V,因此具有潛在的高能量密度優(yōu)勢。當磷酸錳鐵鋰的實際容量發(fā)揮到與磷酸鐵鋰相同的程度,其能量密度比磷酸鐵鋰提高15%。
除了單獨使用,磷酸錳鐵鋰與其他正極材料混用,以提升電池性能,也是磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化的一大方向。李積剛表示,經(jīng)過測試,磷酸錳鐵鋰復合80%的三元523材料后,其能量密度影響不大,但顯著提高了安全性能,并降低了三元電池體系的整體成本。
天津斯科蘭德科技有限公司成立于2018年,是一家專注于新一代鋰電池正極材料磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰研究開發(fā)及應用的創(chuàng)新型技術企業(yè),擁有批量生產(chǎn)鋰離子動力電池所需的新一代正極材料--納米磷酸錳鐵鋰(LiMnxFe(1-x)PO4)核心技術與生產(chǎn)工藝。公司與戰(zhàn)略合作伙伴成立了天津研發(fā)中心和四川納米磷酸鹽正極材料生產(chǎn)基地。
不過,短期內(nèi),磷酸錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化仍需克服諸多瓶頸。例如,原料電池級硫酸錳制備難度較高,品質(zhì)參差不齊;磷酸錳鐵鋰電池投入乘用轎車領域的認證周期較長,需要一兩年甚至更長時間。