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磷酸锰铁锂发展前景广阔 亿富砂磨机助力其产业发展
磷酸锰铁锂正极材料在2021年开始应用于电动二轮车市场,随着锂盐价格的上涨,以及产品技术的突破,具备成本优势的磷酸锰铁锂电池有望于2023年在乘用车领域得到应用。凭借高性价比、高安全性以及资源瓶颈小等优势,磷酸铁锂正极材料有望成为锂电正极材料行业新的风口。
随着新能源车需求快速攀升、原材料价格不断上涨、部分原有电池体系已接近理论极值的情况下,电池厂与正极厂对可以从技术层面上可以提升能量密度的方案可望程度进一步提升。此前由于磷酸锰铁锂性能以及生产难度等问题沉寂了许久,但磷酸铁锂电池能量密度接近极值以锰铁锂电池技术不断突破等因素共振,多家厂商因其经济性又开始关注磷酸锰铁锂。
磷酸铁锂目前的克容量做到了160nah/g,已接近理论峰值。以锰铁固溶体形式存在血非简单的物理混合。在LMP中掺杂Fe,形成LMFP固溶体能很好地结合LMP以及LFP的优点。
为了突破磷酸铁锂峰值新出路,磷酸锰铁锂系大发展应运而生。磷酸铁锂电压平台为3.4V,而磷酸锰铁锂可大4.1V,理论上LMFP能量密度提高20%+。目锰非稀有金属,全球锰矿资源非常丰富,磷酸锰铁锂成本较磷酸铁锂原料成本增加5%~10%左右,锰铁锂发展符合经济性。同时LMFP电池生产与LFP电池生产的设备变动较小,无需重建产线,变动成本低,符合经济性。
磷酸锰铁锂与其他正极材料的性能对比
数据来源:高工锂电
目前磷酸锰铁锂正极材料处于产业化初期,主要用于电动二轮车领域。磷酸锰铁锂目前没有大规模应用的主要原因有:
1.磷酸锰铁锂正极材料为双电压平台,需要重新开发BMS;
2.磷酸锰铁锂正极材料在循环性能方面较磷酸铁锂正极材料短;
3.磷酸锰铁锂电池的倍率性能较磷酸铁锂正极材料较差;
4.磷酸锰铁锂电池大规模应用前的性价比较磷酸铁锂电池无优势;
5.磷酸锰铁锂正极材料的加工性能较差。
生产锰铁锂主要有液相法和半固半液两种方法。液相法可将原材料全部溶解,根据溶液的“均一性”原则,能实现分子级的结合,获得的前驱体更均匀,可以有效防止富锰相的聚集,提高材料电化学性能;而固相法是借助机械混合破碎实现原材料的混合,只能实现宏观的均一,不能实现微观也就是分子级均一,产品一致性较差。半固半液法是前段工艺采用液相法来提取元素,使铁锰能形成均一的固溶体。
百舸争流,各大企业已纷纷在布局LMFP,做技术研发与储备。宁德时代在2021年底控股磷酸锰铁锂正极材料企业江苏力泰,并在随后的换电项目中透露M3P电池,该产品正是以磷酸锰铁锂为正极材料的电池产品。除宁德时代外,亿纬锂能、比亚迪等也在积极研发磷酸锰铁锂电池。
结合磷酸锰铁锂电池应用领域以及电池产品的验证周期分析,高工产研锂电研究所(GGII)预计,2023年磷酸锰铁锂正极材料有望迎来一定规模出货。到2025年,磷酸锰铁锂正极材料出货量将超35万吨,相比磷酸铁锂材料市场渗透率将超15%。
亿富机械在LMFP材料研磨生产上一直处于行业研发的前列,在产品的推陈出新上,不断优化升级。目前已具备LMFP材料生产全套砂磨机产线系统,从投料、分散、研磨各环节已非常成熟,同时整条产线搭载永磁同步电机及智能监测系统,全方位节能。
直驱砂磨机产品图:
近期推出的直驱砂磨机,更是LMFP材料生产的得力设备。采用特殊的直驱结构,更简单的结构、更直观化的设计,解决了砂磨机用后不易清洁、故障率高等行业痛点。简约有效的结构设计,提高了砂磨机的研磨效率,使运行故障率降低到几乎为零。直驱结构让永磁电机更节能。