为什么所有人的目光都集中在LMFP-一种带有锰助推器的磷酸铁锂电池上?

锂电联盟会长 2023-11-14 11:39

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磷酸锰铁锂(LMFP)电池的结构类似于磷酸铁锂(LFP)电池,但添加了锰。除了LFP电池的优点(低成本和高热稳定性)之外,它具有更高的能量密度和低温稳定性。LMFP电池能够快速释放大量功率。由于比LFP电池具有更高的工作电压,其理论能量密度可达230Wh/kg,比LFP电池高15% -20%。
新德里:随着电动汽车(EV)日益普及和成为主流,寻找更好的电池化学成分的工作也在加速进行。
多年来,人们为电动汽车应用测试了不同的电池化学成分。尽管磷酸铁锂(LFP)和镍钴锰(NCM)电池正成为全球首选,但目前该行业仍以磷酸铁锂和镍钴锰电池为主。
NCM电池具有高能量密度,但热稳定性较低,容易偶尔发生爆炸。钴和镍的短缺可能会造成供应链限制。因此,它正在失去竞争力。具有高热稳定性、较长寿命周期和较低成本的LFP电池领先。因为它们不使用镍和钴。
LMFP 技术的兴起
然而,LFP 电池的能量密度低于 NCM 电池,并且会造成续航里程的限制。不过,研发人员已经开发出磷酸锰铁锂(LMFP)技术。
LMFP 的结构与 LFP 相似,但含有锰。除了具有 LFP 电池的低成本和高热稳定性等优点外,它还具有更高的能量密度和低温稳定性。LMFP 电池放电速度快,电量高。由于工作电压比 LFP 电池高,其理论能量密度可达 230 Wh/kg,比 LFP 电池高 15%-20%。
按每公斤美元计算,LFMP 电池的成本比 LFP 电池高出约 21%。不过,考虑到其能量密度更高,每瓦特小时的成本要低 5%,远低于三元电池。总体而言,它可以作为一种成本更低、更安全的技术,用于对性能要求更高的应用,包括电动汽车和大规模固定储能。
各机构正在探索进一步降低 LMFP 技术成本的可能性。目前,LMFP 的制造工艺与使用磷酸铁作为前驱体与锂和锰盐混合的 LFP 相似。今后,可使用粉末状锰铁矿石和磷酸,从而降低成本。
制造商正积极尝试在 LMFP 生产中使用低成本材料。例如,全球最大的电池制造商之一使用低成本的金属氧化物,而另一家制造商则使用普通的无机化学原料,通过离子掺杂和碳涂层来降低成本和提高电化学性能。
关键金属定价
然而,LMFP 电池也有一些缺点,如导电性和使用寿命较差。除了电池技术的进步,还可以通过与不同的化学物质混合来改善电池的性能。例如,由于电压相似,LMFP 和 NCM 可以混合生成一种混合正极活性材料,这种材料比 NCM 更安全、更便宜,而且性能只略有下降。在商业化初期,许多原始设备制造商可能会将 LMFP 电池与三元材料相结合,以获得低成本、高安全性和高能量密度等优势。
LMFP 的兴起
未来几年,电池原始设备制造商越来越重视生产 LMFP 电池。其中一家最大的制造商计划在今年内推出 LMFP 电池,另一家制造商则在中国的一次会议上推出了 LMFP 电池。一家领先的电动汽车制造商一直在研发自己的 LFMP 电池组件。
在印度市场,满足消费者的特殊需求非常重要,即电池安全、耐用且经济高效。独特的气候和道路条件会极大地影响电池性能。因此,NCM 电池的热稳定性令人担忧,而 LFP 电池则具有优势。不过,对于能量密度要求较高的情况(LFP 并非理想选择),LMFP 有可能成为当之无愧的竞争者。事实上,一家国内电池制造商已经取得了重大进展,并声称将为电动汽车行业提供印度首款 LMFP 电池。
另一个需要考虑的因素是正在建立的锂离子电池制造价值链,政府通过先进化学电池生产挂钩激励(PLI)计划为该价值链提供支持。由于目前的 LMFP 生产流程与 LFP 类似,电池原始设备制造商很容易从其中一种转向另一种,以扩大规模。
目前,印度还没有可预见的主导化学制造企业。虽然大多数受益于 PLI 计划的企业尚未扩大其电池生产计划,但一家电动两轮车生产商将于 2023 年开始生产 NMC 2170。另一家未被纳入 PLI 计划的企业已在班加罗尔启动了第一家制造工厂,正在生产LFP和锂钛氧化物电池。
遥遥领先
当务之急是采用不含镍、钴的替代品,以避免供应链限制和高成本。LFP 已经在电动汽车市场奠定了基础,并占据了很大的市场份额。随着 LMFP 的加入,一个低成本、高续航、安全可靠的电池未来已跃然纸上。
资料来源:
https://auto.economictimes.indiatimes.com/news/auto-components/why-are-all-eyes-on-lmfp-an-lfp-battery-with-manganese-booster/104463879
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