磷酸锰铁锂专家纪要（9月中）
复力小九
2021-11-01 03:00:28
性能上，安全性能够媲美磷酸铁锂，尤其低温条件下解决很多安全问题；能量密度上跟三元523接近，比铁锂高10-20%，比高容量三元容量还是要低一点；成本上只比磷酸铁锂高5-6％；循环次数单体2000周以上，还有提升空间。技术路径上，很早已经在研发，国内之前受政策影响基本都放弃了改用三元，现在下游又开始重视，比亚迪介入较早。应用上，目前两轮车已经大规模出货了，四轮车应用大规模爆发可能在明年下半年。公司产能，明年1万吨锰铁锂。单吨产线投资额跟铁锂的差不多，但原有铁锂产线改过来难度较大，还是有技术壁垒和先发优势。1、行业背景：技术上不是新东西，95年磷酸铁锂出来后，就有根据不同配方做。零几年陶氏化学做了很多研究，国内08年研究做的时候还没完全认同磷酸铁锂，后期比亚迪有想法去做，遇到国家政策从早期锂电材料转到高容量材料，锰铁锂相比高容量的三元材料还是有差距，很多厂商就转去三元，尤其四轮。比亚迪做出来以后成本没有降很多，另外容量比不上三元。海外陶氏等做出来的没有很好的市场，导致锰铁锂没有很好的研究。19年发现锰铁锂比磷酸铁锂材料要好，整个国家对锂电池环境发生改变，第一对安全性更高要求，容量平衡且安全，磷酸铁锂安全性最好，锰铁锂相对于磷酸铁更好，铁的电压平台低，猛的高，锰铁锂是铁锂材料的改进材料，本身是很安全的。第二容量，有锰，容量更高。第三成本因素，除了国家早期政策推动，锂钴镍都在涨，主机厂电池厂都在找经济实惠的，三元材料弱点安全性，材料结构本身不安全，锰酸锂钴酸锂不安全，针刺过不了。锰铁锂能过针刺。三元里面，无钴化也是因为钴价高，今年锂价格也上去了，三元成本高。2、应用方向：最早是两轮车，安全性循环寿命性价比高。现在市场上两轮车企业，研发推向市场后，三元和锰酸锂材料售后不好，电池烧着了充电等有问题，现在加了锰铁锂进去整体成本有下降，其次安全性也上来了。循环寿命，磷酸盐系材料的产品寿命都长一些，两轮车千亿级市场，主要是铅酸，外卖企业要求5年循环，三元和磷酸铁达不到，锰铁锂2000-3000周，能够让质保期更长，现在跟国内一线主机厂做。低温性能很好，冬天低温下，有95%的充电效率。四轮车比两轮车安全很多，电池结构投入成本降低，三元材料循环不是很好，铁锂锰铁锂循环更好。钴和镍完全替代掉，成本下降。低温，解决冬天熄火问题。数码3C里面，也有应用，安全性考虑，寿命考虑。电动工具上，安全和实用，低温性能要求，因为户外用的。最大的量是四轮车。储能市场慢慢进入，目前要求两个点，循环寿命长，低温性能好，安全性要好。3、市场情况：行业对高安全长循环低成本，海外没做出来的原因，陶氏等研究的时候还是有问题的，这么多年我们国内已经有改进，当时海外技术缺乏应用领域，早停掉了。比亚迪也停了三年，今年刚刚有风声放出来，这块关注度比较高，厂家反馈比较积极，21年大家意识到这个材料比别人好，我们的优势凸显。和主机厂合作，材料的摸索，加工工艺差别非常大，去锂电生产线上调试，怎么完成涂布等。产能明年量比较大，今年市场push我们扩产，以万吨级要求我们。Q：下游大客户应用的节奏，大规模上量的时间？下游目前要看细分行业，两轮车已经比较多了，今年年底采购量已经很大；四轮车从研发到主机厂去验证周期更长，预计明年下半年大规模上量。合作主机厂哪些？两轮车听过名字的品牌都在用；四轮车目前已经推进很快了，目前无法透露具体客户名字。Q：技术路径很早有了，锰铁锂这么多优势，为什么过去几年直接跳过这个技术路线而磷酸铁锂发展这么快？最大区别是有锰，无法简单加工。铁锂是半导体，加点碳就可以了，锰铁锂是绝缘体，颗粒大小导致加工技术路线很难。目前行业没有一家有统一技术路线，有壁垒。需要研发程度，需要技术积累，用磷酸铁锂做完全不一样。我们目前比较领先，可能是技术标准制定者。Q：锰铁锂能量密度跟三元比更高，成本更低，四轮上渗透率？磷酸铁锂，磷酸锰铁锂，三元三种技术路线。锰铁锂能量密度上跟三元523接近，比铁锂高10-20%，比高容量三元容量还是要低一点。应用上，今年五菱宏光，M3，卖的好的都是铁锂款的。未来一方面是锰铁锂替代铁锂，会大规模的单独使用。整车企业也知道，干掉汽油车一定要用高性价比的车，锰铁锂能量密度更高且价格只高5-6%，因为性价比上会替代磷酸铁锂。另外一种方式是跟三元配合使用，高端车型还是会继续用三元，但三元里面比较低端的一部分，可以两种配合起来做。渗透率还在前期，方向已经非常明确了。大的计划都是针对四轮车，认证周期长，未来一年之内就能看到比较大的整车车型应用锰铁锂的出现。高端车型上主体还是三元811和622为主，就像钠电池也不是纯的，钠离子配合锂离子一起，混搭的。不是完全替代三元。Q：成本比811低一些，在四轮车高端车型上会替代三元技术吗？材料角度容量已经达到瓶颈了，主机厂主要是结构上做改进。跟三元不是竞争而是偏合作，而是跟磷酸铁锂这块竞争更激烈一点。Q：现有磷酸铁锂产线转磷酸锰铁锂产线需要哪些改动？第一多了一款原材料，配料配方配比都要变，配料体系都要变。固相还是水热法，水热法整个材料都需要改，直接转产难度大，最好还是新建产线。Q：生产工艺壁垒？铁锂技术工艺路线改进很小了，锰铁锂没有统一标准，能生产产品且见到样品的，一个手数的过来。材料工艺都不统一，现在很难说谁定标准。Q：对负极等其他材料影响？目前我们影响的角度来讲，都不用变。Q：锰会不会稀缺？锰很多，跟铁相似。Q：国内磷酸锰铁锂客户认证比较情况？锰铁锂可能做出来的不超过5家，送过样的不超过3家，我们是能量产产品比较快的，我们订下标准后，其他家想进来需要通过我们的标准。Q：混合还是替代？混合是方向，是好的切入方法。纯的大规模应用是未来路径，也是我们跟巨头合作的原因。Q：锰容出问题导致失效？特斯拉委托诺奖团队做了课题，对各种路径做了分析和热稳定性实验，锰铁锂热稳定性很好。Q：高压实？达到高压实会很快，现在密度2.3-2.4，每一家不太一样。有些只能做到2.1-2.2，2.6往上高压实以后，压死以后，锂离子进出很困难，对电池来说没意义了，2.4-2.5就差不多了，再往上意义不大，如果铁锂能做到2.6，锰铁锂也可以，两者结构是一样的。Q：能量密度和电池企业？能量密度上目前比磷酸铁锂高15%，锰的高电压决定了，价格高5-6%。老线过千，22年能做到1万，明年到万吨产能。只能说目前万吨级别已经有规划了，具体几万要看主机厂的要求了。万吨产线新投资额跟铁锂一条线不会差太远。Q：工艺？不是纯水热也不是纯固相。高压实通过什么方法做到？签了保密协议，有好多路径去做到高压实，技术角度很明确。Q：铁和锰电压平台不一样，导致不同的电压怎么解决？铁平台低锰高，我们分两块，纯用和混用，混用时候主要是锰，硬件BMS里面完全可以用进去，软件BMS可以算积分，根据电压进行加载。现有BMS可以直接应用。锰自己合成前驱体，锰铁相关。其他家是买原材料，我们是自己合成前驱体，这也是壁垒。Q：两轮跟四轮技术差异？对安全性要求更高，保护系统没有四轮做的好；四轮对容量还有成本要求高。技术上没有根本差异，认证周期长是所有材料都需要这么长。Q：德方纳米要建10万吨产能，比较一下技术工艺？德方纳米拟建立，里面多少是针对磷酸锰铁锂的多少不知道，目前没看到它家产品，可能跟别的企业有合作。目前我接触下来主机厂用他家锰铁锂的没有。Q：锰铁锂对LiFSI这种温控小材料是不是有替代？实际去用的情况，锰铁锂在低温下面做出来是最好的，比纯三元纯铁锂都要好，数据不好透露，实打实的。商业爆发点，两轮车已经引爆了，四轮车不好预判，还是热点趋势，要看下游客户能公布时候才能判断。Q：锰铁锂化学式是结合到一起的还是单独的？共同生成化学式，晶体里既有锰也有铁，铁和锰的比例可以调节，共生关系。磷酸锰锂技术角度是绝缘体，对技术挑战性，生产工艺要求高太多了，如果要以十倍成本完成，性价比不高。技术上可以讨论，但商业上不现实目前。Q：能量密度提升情况？锰比铁高２０－３０％，锰和铁比例６：４就能提高１５％－２０％能量密度，往上性能还有没有提升空间，单位锰提高４.１和单位铁对应３.４的差距，所以理论上随着锰越高能量密度越来越高。Q：锰和铁的配比？每家都有好几种产品，比例是变化的，没有固定值。Q：锰国内厂家？三元也用硫酸锰，三元用哪些锰铁锂也采用那些家的。环保要求确实高，锰相关公司很多的，不是匮乏的材料，一两家有问题不影响大局，钴和镍价格波动大。Q：液相法 or 固相法？液相法能量密度高，固相法成本优势明显，没有绝对好坏，要做到技术和成本结合起来性价比最高，还要配合下游需求。Q：锰铁锂目前唯一缺点是循环次数不高，未来提升空间？单体超2000周，铁锂更高一些。未来提高没问题，提高到铁锂差不多是可以的，因为他俩结构是一样的。三元和锰酸锂差一些，如果对电解液这些中间材料做改变也可以提高，但这个我们暂且不论，只是对单体做评估来说，锰铁锂达到靠近铁锂的循环次数没问题。Q：锰铁锂技术的缺点？应用厂家还不是很多，市场角度来说产能亟待解决，能量密度不会比三元更高，只能接近523的水平，压实只能跟铁锂接近，做到３.多以上只有三元和锰酸锂能做。来源：调研纪要
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