磷酸锰铁锂电池即将上线，到底“猛不猛”？

蔠夜 · 发表于 2022-12-13 18:30:40

如果您关注新能源车，肯定或多或少听说过三元锂电池、磷酸铁锂电池，但到底谁好可能还真不是一句两句就能说清楚的。如果想下定论，可能真的需要具体年份具体分析。

         不过，最近随着锰元素的加入，似乎磷酸铁锂电池又找到了一剂“猛药”，即便不靠刀片技术，没有CTC、CTB的技术加持，也能与三元锂电池达到持平的水准。更重要的是，它仍然不需要镍和钴这两个身价傲娇的元素。
         三元锂与磷酸铁锂电池的博弈
         对于各家车企来说，动力电池的选择，需要围绕着成本、能量密度、安全这三个主要性能方向，同时还要兼顾低温性能、循环寿命与快充速度。

         在电动车进入私人领域的伊始，磷酸铁锂凭借较低的成本、较好的安全性，一度成为各家车企的首选。
         当然，除了这些表象之外，当年BMS电池管理系统的不完善，也是三元锂电池不能成为主流选择的核心因素。
         因此，在2015年之前，磷酸铁锂电池的市场份额达到了70%。

         但好景不长，在2016年公布的新能源补贴政策中，电池能量密度成为了“考核标准”，能量密度越高，补贴给的就越高，并且还设置了能量密度的最低门槛。
         然后，磷酸铁锂电池就不再符合“真香定律”，但转折似乎就在一夜间，三元锂电池的市场占比一下就激增到67%。
         转变有多彻底？那时所有买车的人，都会问一句这车用的是什么电池？如果是磷酸铁锂，那就不好意思。如果是三元锂电池，咱再继续聊。
         即便是靠磷酸铁锂打开市场的比亚迪，也转战至三元锂电池的阵营。

         直至2019年，事情迎来了新的转机。一方面是补贴退坡，另一方面是比亚迪推出了刀片电池技术。
         简明扼要的说，就是政策补贴减少了50%，车企可以得到的少了很多。磷酸铁锂成本低的优势，又成了香饽饽。
         因此，比亚迪适时的推出了刀片电池技术，其实就是通过改变电芯形状，优化动力电池内部的布局空间。按照大家都懂得意思，其实就是减少了动力电池内部的公摊面积，您的得房率不就高了。
         不过，这个技术，其实是治标不治本，磷酸铁锂电池在材料方面的落后，并没有得到解决。
         来一剂锰药
         不管是刀片电池、CTC、CTB，各家车企现在推出的电池升级技术，本质上都是优化电池内部的布局空间，通过增加电芯单体的数量，提升整个电池包的能量密度。

         如今随着锰元素的加入，磷酸铁锂电池似乎一下找到了突破瓶颈的“兴奋剂”。
         从晶格结构层面来看，磷酸铁锂电池是典型的橄榄石结构，您需要记住的就一点，它结构稳定且安全，循环寿命好且不容易发生热失控。
         唯一的缺点是，留给锂离子移动的空间比较小，这也是为什么磷酸铁锂能量密度低的核心原因。

         其实发现问题之后，就比较好解决了。在元素周期表上，铁元素与锰元素是紧挨着的“邻居”，化学特性也比较相似，但是锰元素的电压平台比较高。
         在磷酸铁锂电池内，掺入一定比例的锰元素，就提升电芯的电压平台。
         提升电压能带来什么？能量=电压*容量，容量不变的前提下，提升电压能量密度可以提升20%。
         掺入锰元素之后的磷酸锰铁电池，电池单体能量密度基本上可以追上5字开头的三元锂电池。
         虽然暂时还没有特别大的突破，但磷酸锰铁电池的体内可没有镍和钴元素，成本一下就下来了。
         再配合上电池整包的优化布局技术，磷酸锰铁电池就是最符合“真香定律”的香饽饽。
         锰元素这么好的东西，为什么才被发现？其实早在2015年，比亚迪e6就用过磷酸锰铁电池。

         之所以到今天，才开始准备大面积应用，主要有两个问题。
         第一，生产技术。虽然只是加入了锰元素，但电池正极的配料比例需要重新调整，原有的生产线也需要全面升级。
         第二，材料特性。铁锂是半导体，锰铁锂是绝缘体，导电率很低，这个问题就需要更高的电池包覆工艺来解决。
         这也就是为什么现在很多电池厂家，都在表明需要调整产线，有足够的技术储备的核心原因。

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