車(chē)載用LiB的新潮流還是“LMP”

車(chē)載用LiB的新潮流還是“LMP”

作為以電動(dòng)汽車(chē)（EV）為首的車(chē)載用鋰離子電池（LiB），廣泛采用正極（活性物質(zhì)）使用磷酸鐵鋰（LFP）的LFP LiB、NMC（鎳：錳：鈷）的NMC LiB以及NCA（鎳：鈷：鋁）的NCA LiB等三元系LiB。LFP LiB的特點(diǎn)是低成本、高安全、長(zhǎng)壽命，但另一方面在能量密度方面不及三元LiB。因此被認(rèn)為不適合長(zhǎng)距離EV。

其中，使用在LFP中加入錳的磷酸錳鐵鋰（LMFP）的LMFP LiB受到關(guān)注。因為與LFP LiB一樣，在應(yīng)對(duì)低成本、高安全、長(zhǎng)壽命的同時(shí)，也具有與三元系LiB相當(dāng)?shù)哪芰棵芏取?/span>預(yù)計(jì)2024年以后開(kāi)始量產(chǎn)，有可能躍升為主力技術(shù)。

橄欖石結(jié)構(gòu)的高安全、長(zhǎng)壽命

LFP LiB是將鐵的一部分置換為錳的LFP LiB的派生技術(shù)。容量本身與LFP大致相同，但由于驅(qū)動(dòng)電壓比約3.3V的LFP高0.5V左右，所以能量密度提高。另外，由于結(jié)晶結(jié)構(gòu)與LFP同樣為牢固的橄欖石型，因此熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，對(duì)過(guò)充電和高溫具有高的安全性。由此對(duì)應(yīng)長(zhǎng)壽命化。

與此相對(duì)，層狀巖鹽型NMC結(jié)構(gòu)脆弱，有電池劣化和熱失控的可能性。另外，由于LMFP LiB不使用鈷，因此與NMC LiB相比能夠降低成本。

制造工藝與LFP相同，有固相合成法和液相合成法兩種。后者由于用液相合成，所以純度高，結(jié)晶變得更牢固。由此，熱穩(wěn)定性提高，有助于更高的安全和長(zhǎng)壽命。

Gotion等，24年量產(chǎn)化

進(jìn)入企業(yè)以在LFP LiB擁有壓倒性份額的中國(guó)勢(shì)力為中心。LiB中國(guó)第三大大眾汽車(chē)最大股東Gotion High-tech于今年5月宣布，將LMFP LiB“Astroinno”產(chǎn)品化，并將于24年量產(chǎn)。據(jù)說(shuō)裝載了該產(chǎn)品的EV，達(dá)到一充電距離1000km。　

據(jù)該公司稱(chēng)，電池重量能量密度為240Wh/kg，比LFP LiB的160-210Wh/kg高，而且比NMC LiB的230-280Wh/kg和NCA LiB的220-270Wh/kg低一些。另外，體積能量密度為525Wh/L，這也成為比三元系LiB稍低的值。

另一方面，成本方面LFP LiB低于5%、NMC LiB低于20～25%。并且，循環(huán)次數(shù)在常溫環(huán)境下為4000次，高溫環(huán)境和超快速充電（18分鐘）為1800次，作為車(chē)載用LiB為毫不遜色的水平。

Great Wall Motors旗下的新興LiB廠商SVOLT Energy Technology在對(duì)應(yīng)高安全、高能量密度的新型LiB“Dragon Armor Battery（DAB）”的陣容中加入了LMFP LiB。預(yù)計(jì)24年量產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)EV一充電距離900km。

據(jù)該公司稱(chēng)，LMP LiB的重量能量密度（電池）為220Wh/kg，體積能量密度（同）為503 Wh/L。據(jù)說(shuō)制造成本比NCM LiB低約10%。

DAB應(yīng)用了實(shí)施了新的熱電分離設(shè)計(jì)的獨(dú)自的包裝技術(shù)。在提高安全性和快速充電性能的同時(shí)，成功地將包裝的體積效率提高到最大76%。在DAB中，除了LMP LiB以外，LFP LiB和NCM LiB也上線(xiàn)了，EV一充電距離前者實(shí)現(xiàn)800km，后者實(shí)現(xiàn)1000km。

中國(guó)方面BYD、CALB、Farasis Energy、JEVE等也在進(jìn)行開(kāi)發(fā)。另外，材料制造商ShenDynanonic、Ningbo Ronbay NewEnergy Technology、Lithitech等人正在生產(chǎn)LMP。

太平洋水泥25年左右量產(chǎn)化

在國(guó)內(nèi)制造廠太平洋水泥開(kāi)發(fā)中LMFP「納米鋰」。在中央研究所（千葉縣佐倉(cāng)市）內(nèi)的示范工廠進(jìn)行了實(shí)證，以25年左右的量產(chǎn)化為目標(biāo)。

據(jù)該公司稱(chēng)，由于納米鋰與含有鎳和鈷的現(xiàn)有正極電壓相等，因此除了作為單獨(dú)的正極材料使用之外，還可以與現(xiàn)有的正極材料混合，在不降低性能的情況下提高可靠性。在制造工藝中，通過(guò)獨(dú)特的水熱合成技術(shù)（液相合成法）可以合成納米級(jí)均勻顆粒。另外，通過(guò)獨(dú)自的碳被覆技術(shù)提高材料的導(dǎo)電性。由此，成功地充分發(fā)揮了以往的LMP為提取的材料的潛力。

CATL開(kāi)發(fā)“M3P”

另一方面，蓄電池TOP CATL正在開(kāi)發(fā)LFP LiB的派生技術(shù)“M3P”。這是用鎂、鋅、鋁等代替鐵的東西。22年，報(bào)道稱(chēng)從今年開(kāi)始將搭載在特斯拉制造的EV“Model3”上，但是否實(shí)際使用尚不清楚。

CATL還開(kāi)發(fā)了使用LFP的新型車(chē)載用LiB“神行超充電池”，預(yù)計(jì)將從24年1~3月期開(kāi)始向特斯拉生產(chǎn)的EV“Model Y”發(fā)貨。神行超充電電池通過(guò)優(yōu)化正極、負(fù)極、電解液、分離器等構(gòu)成部件，實(shí)現(xiàn)4C速率的充放電速度，并且實(shí)現(xiàn)超過(guò)通常的LFP LiB的能量密度化。在性能方面，常溫下10分鐘可以充電80%。即使在零下10℃的低溫環(huán)境下，30分鐘也能充電到80%。另外，充電EV續(xù)航距離為700km。

部分替換LFP LiB

與LFP LiB相同，LFP LiB是與低成本、高安全、長(zhǎng)壽命相對(duì)應(yīng)的LFP LiB，但業(yè)界認(rèn)為L(zhǎng)FP LiB部分置換的可能性很高。預(yù)計(jì)至少在LFP LiB占一半的中國(guó)市場(chǎng)將會(huì)普及。另一方面，NMC LiB和NCA LiB的置換不透明。其理由是這些技術(shù)的能量密度比LMFP LiB高，今后有進(jìn)一步提高的可能性。