马斯克“锰”动了小心思
发布时间:2022-03-25 14:40:52
关键词:锂电池

马斯克“锰”动了小心思


  撰稿丨黎 烁

  编辑丨麦 子

  美编丨CBEA独耀


  “我认为锰具有潜力?!苯?,特斯拉CEO马斯克称,特斯拉一直探索欲在电池中使用更多锰材料。


  作为全球电动汽车的先锋,马斯克的一言一行,都会引起市场的极大关注,同时也有可能成为汽车电池发展的新方向。2020年,特斯拉曾表示将要在电动汽车中使用磷酸铁锂,随后几年,特斯拉在Model 3和Model Y车型中开始大量使用磷酸铁锂电池。


  现如今,特斯拉又看到了锰材料在正极材料中应用的潜力。那么,电池材料会不会因为锰的使用再次变天?


  不过,马斯克并未透露更多关于锰在电池领域应用的具体信息和方向。但是,基于过往国内外关于锰在电池中的应用情况,也基本可以窥探马斯克所言的“锰的潜力”都有哪些?


  潜力一:磷酸锰铁锂——已经确定是磷酸铁锂的升级方向


  对比现有的主流电池材料磷酸铁锂之一,磷酸锰铁锂(LMFP)电压更高,可以达到4.1V(磷酸铁锂理论放电平台是3.4V),低温性能好,能量密度比磷酸铁锂高出15%左右。另外,LMFP工艺与现有磷酸铁锂生产体系区别不大,主要是需要通过包覆、掺杂、纳米化等改性技术来解决其电导率较低的问题。


  磷酸锰铁锂被业界许多专家认为是磷酸铁锂电池的升级方向之一,兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂的优点。


  此外,磷酸锰铁锂还可以与三元材料复合使用,可以有效综合两者高安全性、高能量密度与低温性能等特点。


  值得注意的是,近几年国内企业可能开始加快LMFP量产。LMFP过去受限于其较低的导电性能与倍率性能未能得到推广应用,而随着碳包覆、纳米化、补锂技术等改性技术的进步,LMFP产业化进程开始加速。自去年以来,国内正极材料厂商德方纳米、当升科技等均公布了其在磷酸锰铁锂方面的最新布局情况,德方纳米最新公布的10万吨新型磷酸盐系正极材料项目,业界推测可能是LMFP。


  电池端,据悉包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等电池业龙头企业均有相关技术专利布局。


  据业内人士分析,预计到2023年LMFP可稳定量产,并逐步应用到电动汽车上。


  潜力二:无钴电池——镍锰酸锂电池


  据报道,在2020年的特斯拉“电池日”上,马斯克也曾说过,用三分之二的镍和三分之一的锰做正极材料是相对简单的,这将允许我们在同样数量镍的情况下多产生50%以上的电池容量。


  受制于钴资源稀缺,且价格昂贵,低钴、少钴,甚至无钴一直是三元电池产业的重要研发方向。特斯拉也在2020年年初透露过要研发无钴电池(非磷酸铁锂电池),不过最近两三年并未再向外界透露相关消息。


  同年5月,宁德时代董事长曾毓群在业绩说明会上提到,“公司有自己的‘无钴’电池技术储备,目前研发进展顺利,正在想办法搞好供应链,因为是一个全新的、颠覆性的产品?!?/p>


  此外,宁德时代还表示,与特斯拉合作方面,公司在磷酸铁锂和三元方面都有相应产品,供货不限于磷酸铁锂或者三元,具体供货产品取决于市场需求。


  2021年1月,特斯拉电池供应商——松下电池透露,在电池新技术方面,松下在研发无钴电池,计划未来2-3年,将实现电池无钴化。


  值得一提的是,国内的蜂巢能源,去年已经量产无钴电池,并于同年8月配套装车。据了解,蜂巢能源的无钴电池不再使用金属钴,仅有镍锰两种主要元素,也即镍锰酸锂电池,据蜂巢能源透露,其利用阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆技术等三项关键技术,在镍7系和8系中间做无钴材料,也就是用中高镍体系来做“无钴材料”。


  据蜂巢能源透露,目前其无钴电池能量密度较磷酸铁锂高出40%,安全性、成本和循环寿命都要明显优于三元电池。


  特斯拉所言的“锰很有潜力”,是不是无钴电池,值得期待。


  潜力三:富锂锰基电池?


  富锂锰基具有不错的高比容量,一直是一种理想的锂电池材料,但是这种材料多年来一直处于“理想状态”。


  因为其富锂锰基充放电效率低、倍率性能不好、循环稳定性差,充放电过程中还会出现持续的电压衰退,且4.8V高压电解液也是很大的挑战。这在某种程度上降低了其高比容量带来的优越性。


  国内外很多科研人员过去多年一直在这一块进行了大量投入研究,但是难度实在太高,很多电池企业似乎都默认放弃了。


  但是锰的低廉价格,以及其高比容量,对于产业界的诱惑一直存在着。特斯拉能不能带来“惊喜”需要走着看。


  马斯克还指出,在未来很长一段时间中,特斯拉会专注于长续航汽车的镍材料电池,以及短续航汽车的磷酸铁锂电池。


  至于“锰很有潜力”,马斯克也并未给出时间点。


  当然,作为市场“砍价之王”,马斯克曾多次放出“狠话”希望打压锂电池关键金属价格。此次“喊话”是否因为近期三元电池和磷酸铁锂电池价格飙涨而故意为之,尚不得知。

稿件来源: 电池中国网
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