隨著磷酸鐵鋰電池的能量密度已接近理論上限，磷酸錳鐵鋰被視為磷酸鐵鋰電池的重要升級(jí)方向，應(yīng)用前景豐富，具有廣闊市場空間。隨著包覆、摻雜等改性技術(shù)越發(fā)成熟，磷酸錳鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化正在加速。
磷酸錳鐵鋰材料概覽
磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰同屬磷酸鹽系材料，核心區(qū)別只在于錳元素的添加和鐵元素的下降。性能方面，磷酸錳鐵鋰在保留磷酸鐵鋰循環(huán)壽命長、熱穩(wěn)定性高、安全性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，高電壓平臺(tái)可提升到4.3V，較磷酸鐵鋰電池的3.4—3.5V提升較大，能量密度相對(duì)能夠提升15-20%。
成本方面，錳廣泛存在在自然界中，全球錳礦資源非常豐富，我國就是全球最大的電解錳生產(chǎn)基地，擁有極為突出的成本經(jīng)濟(jì)性。在正極材料當(dāng)中提升錳元素的占比，對(duì)于降低電池成本有著顯著作用。
磷酸錳鐵鋰電池加速產(chǎn)業(yè)化
磷酸錳鐵鋰過去受限于其較低的導(dǎo)電性能與倍率性能，商業(yè)化進(jìn)程緩慢，而隨著碳包覆、納米化等改性技術(shù)的進(jìn)步，磷酸錳鐵鋰電池續(xù)航及安全性良好的優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程開始加速。目前擁有磷酸錳鐵鋰技術(shù)儲(chǔ)備的廠商包括車企寧德時(shí)代、比亞迪等、國軒高科、星恒電源等。以上大部分企業(yè)主要以專利技術(shù)研發(fā)、投資布局為主。而天能股份、光宇出行現(xiàn)已在兩輪電動(dòng)車領(lǐng)域中應(yīng)用。
天能股份已經(jīng)推出相應(yīng)的超能錳鐵鋰電池，能量密度高出磷酸鐵鋰電池17%，在低溫-20°C下仍能有85%的容量保持率，產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用在小牛電動(dòng)兩輪車中。
光宇出行推出了GDZ48N、GDZ60N、GDZ72N三個(gè)系列的磷酸錳鐵鋰電池，能量密度較市面上的其他電池提升約30%，體積減小約25%，重量減少約30%，已在其旗下的兩輪車換電網(wǎng)點(diǎn)中廣泛布局并應(yīng)用。
磷酸錳鐵鋰電池的應(yīng)用調(diào)研
磷酸錳鐵鋰電池的大范圍應(yīng)用尚在初期階段，大眾層面的普及程度暫時(shí)不高。這種新型電池的實(shí)際應(yīng)用效果如何，是否能夠達(dá)到理論效果，目前的用戶反饋數(shù)據(jù)較少。從已投入兩輪電動(dòng)車市場應(yīng)用的天能股份和光宇出行兩家企業(yè)來看，天能股份與小牛電動(dòng)車共同推出的磷酸錳鐵鋰電池主要面向C端大眾用戶，調(diào)研用戶反饋的難度較高;光宇出行的兩輪車換電主要面向B端外賣騎手，用戶相對(duì)比較集中，或許可以從換電網(wǎng)點(diǎn)和騎手反饋調(diào)研中一探磷酸錳鐵鋰電池的實(shí)際應(yīng)用效果。
公開資料顯示，光宇出行于2021年1月20日通過了磷酸錳鐵鋰材料的鋰離子電池正極專利。截至2022年底，光宇出行已生產(chǎn)并投入市場約40萬塊磷酸錳鐵鋰電池，其旗下?lián)Q電網(wǎng)點(diǎn)全部使用該電池，換電用戶數(shù)量達(dá)到了100萬+。用戶樣本量達(dá)標(biāo)，在磷酸錳鐵鋰電池的實(shí)際應(yīng)用效果調(diào)研上具備一定的參考性。
本次調(diào)研對(duì)象分為線上和線下兩種渠道。線上的調(diào)查對(duì)象更多的是外賣騎手比較活躍的社交平臺(tái)，包括貼吧、抖音、快手、知乎等。線下的用戶則是走訪了位于北京、深圳、上海、武漢四個(gè)城市中光宇出行的部分網(wǎng)點(diǎn)，對(duì)外賣騎手進(jìn)行了線下咨詢。
這次調(diào)研一共收回樣本數(shù) 1879 份，從參與調(diào)研的人群反饋來看，54.01%的用戶表示光宇出行的電池實(shí)際續(xù)航在80-90KM之間;25.97%的用戶表示續(xù)航里程在70-80KM之間;1.91%的用戶表示續(xù)航可達(dá)90KM以上。(注：光宇出行官方公布的電池理論續(xù)航里程為80-100KM)
低溫性能方面，調(diào)研結(jié)果顯示，62%的用戶表示電池冬季續(xù)航效果較好，續(xù)航里程可以達(dá)到70-80KM;21.02%的用戶表示續(xù)航里程在60-70KM之間;5.9%的用戶表示受影響不大，可以達(dá)到80KM以上的理論續(xù)航。(注：主要反饋用戶來自北方寒冷地區(qū)，參考溫度為-10℃--20℃)
總體來看，磷酸錳鐵鋰的產(chǎn)品性能、能量密度等優(yōu)勢(shì)比較突出，產(chǎn)品盈利性較好，未來市場擴(kuò)張可能達(dá)到極高的速度。例如江蘇響水經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)3月5日消息稱，總投資50億元的年產(chǎn)20萬噸磷酸錳鐵鋰正極材料項(xiàng)目已落戶江蘇鹽城響水縣。不僅光宇出行全方位布局了磷酸錳鐵鋰電池生產(chǎn)和應(yīng)用，還將有更多汽車企業(yè)、電池企業(yè)乃至地方政府陸續(xù)入局，或?qū)殡姵匦袠I(yè)的未來帶來不一樣的競爭格局。
