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馬斯克“錳”動了小心思

馬斯克“錳”動了小心思

撰稿丨黎 爍

編輯丨麥 子

美編丨CBEA獨耀

“我認為錳具有潛力。”近日,特斯拉CEO馬斯克稱,特斯拉一直探索欲在電池中使用更多錳材料。

作為全球電動汽車的先鋒,馬斯克的一言一行,都會引起市場的極大關注,同時也有可能成為汽車電池發展的新方向。2020年,特斯拉曾表示將要在電動汽車中使用磷酸鐵鋰,隨後幾年,特斯拉在Model 3和Model Y車型中開始大量使用磷酸鐵鋰電池。

現如今,特斯拉又看到了錳材料在正極材料中應用的潛力。那麼,電池材料會不會因為錳的使用再次變天?

不過,馬斯克並未透露更多關於錳在電池領域應用的具體資訊和方向。但是,基於過往國內外關於錳在電池中的應用情況,也基本可以窺探馬斯克所言的“錳的潛力”都有哪些?

潛力一:磷酸錳鐵鋰——已經確定是磷酸鐵鋰的升級方向

對比現有的主流電池材料磷酸鐵鋰之一,

磷酸錳鐵鋰(LMFP)電壓更高,可以達到4.1V

(磷酸鐵鋰理論放電平臺是3。4V),

低溫效能好,能量密度比磷酸鐵鋰高出15%左右

。另外,LMFP工藝與現有磷酸鐵鋰生產體系區別不大,主要是需要透過包覆、摻雜、奈米化等改性技術來解決其電導率較低的問題。

磷酸錳鐵鋰被業界許多專家認為是磷酸鐵鋰電池的升級方向之一,兼具磷酸鐵鋰和磷酸錳鋰的優點。

此外,

磷酸錳鐵鋰還可以與三元材料複合使用

,可以有效綜合兩者高安全性、高能量密度與低溫效能等特點。

值得注意的是,近幾年國內企業可能開始加快LMFP量產。LMFP過去受限於其較低的導電效能與倍率效能未能得到推廣應用,而隨著碳包覆、奈米化、補鋰技術等改性技術的進步,LMFP產業化程序開始加速。自去年以來,國內正極材料廠商德方奈米、當升科技等均公佈了其在磷酸錳鐵鋰方面的最新佈局情況,德方奈米最新公佈的10萬噸新型磷酸鹽系正極材料專案,業界推測可能是LMFP。

電池端,據悉包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等電池業龍頭企業均有相關技術專利佈局。

據業內人士分析,預計到2023年LMFP可穩定量產,並逐步應用到電動汽車上。

潛力二:無鈷電池——鎳錳酸鋰電池

據報道,在2020年的特斯拉“電池日”上,馬斯克也曾說過,用三分之二的鎳和三分之一的錳做正極材料是相對簡單的,這將允許我們在同樣數量鎳的情況下多產生50%以上的電池容量。

受制於鈷資源稀缺,且價格昂貴,

低鈷、少鈷,甚至無鈷一直是三元電池產業的重要研發方向

。特斯拉也在2020年年初透露過要研發無鈷電池(非磷酸鐵鋰電池),不過最近兩三年並未再向外界透露相關訊息。

同年5月,寧德時代董事長曾毓群在業績說明會上提到,“公司有自己的‘無鈷’電池技術儲備,目前研發進展順利,正在想辦法搞好供應鏈,因為是一個全新的、顛覆性的產品。”

此外,寧德時代還表示,與特斯拉合作方面,公司在磷酸鐵鋰和三元方面都有相應產品,供貨不限於磷酸鐵鋰或者三元,具體供貨產品取決於市場需求。

2021年1月,特斯拉電池供應商——

松下電池透露,在電池新技術方面,松下在研發無鈷電池,計劃未來2-3年,將實現電池無鈷化

值得一提的是,

國內的蜂巢能源,去年已經量產無鈷電池,並於同年8月配套裝車

。據瞭解,蜂巢能源的無鈷電池不再使用金屬鈷,僅有鎳錳兩種主要元素,也即鎳錳酸鋰電池,據蜂巢能源透露,其利用陽離子摻雜技術、單晶技術和奈米網路化包覆技術等三項關鍵技術,在鎳7系和8系中間做無鈷材料,也就是用

中高鎳體系來做“無鈷材料”

據蜂巢能源透露,目前其無鈷電池能量密度較磷酸鐵鋰高出40%,安全性、成本和迴圈壽命都要明顯優於三元電池。

特斯拉所言的“錳很有潛力”,是不是無鈷電池,值得期待。

潛力三:富鋰錳基電池?

富鋰錳基具有不錯的高比容量,一直是一種理想的鋰電池材料,但是這種材料多年來一直處於“理想狀態”。

因為其富鋰錳基充放電效率低、倍率效能不好、迴圈穩定性差,充放電過程中還會出現持續的電壓衰退,且4。8V高壓電解液也是很大的挑戰。這在某種程度上降低了其高比容量帶來的優越性。

國內外很多科研人員過去多年一直在這一塊進行了大量投入研究,但是難度實在太高,很多電池企業似乎都預設放棄了。

但是錳的低廉價格,以及其高比容量,對於產業界的誘惑一直存在著。特斯拉能不能帶來“驚喜”需要走著看。

馬斯克還指出,在未來很長一段時間中,特斯拉會專注於長續航汽車的鎳材料電池,以及短續航汽車的磷酸鐵鋰電池。

至於“錳很有潛力”,馬斯克也並未給出時間點。

當然,作為市場“砍價之王”,馬斯克曾多次放出“狠話”希望打壓鋰電池關鍵金屬價格。此次“喊話”是否因為近期三元電池和磷酸鐵鋰電池價格飆漲而故意為之,尚不得知。