“我認為錳具有潛力。”近日，特斯拉CEO馬斯克稱，特斯拉一直探索欲在電池中使用更多錳材料。
作為全球電動汽車的先鋒，馬斯克的一言一行，都會引起市場的極大關(guān)注，同時也有可能成為汽車電池發(fā)展的新方向。2020年，特斯拉曾表示將要在電動汽車中使用磷酸鐵鋰，隨后幾年，特斯拉在Model 3和Model Y車型中開始大量使用磷酸鐵鋰電池。
現(xiàn)如今，特斯拉又看到了錳材料在正極材料中應(yīng)用的潛力。那么，電池材料會不會因為錳的使用再次變天?
不過，馬斯克并未透露更多關(guān)于錳在電池領(lǐng)域應(yīng)用的具體信息和方向。但是，基于過往國內(nèi)外關(guān)于錳在電池中的應(yīng)用情況，也基本可以窺探馬斯克所言的“錳的潛力”都有哪些?
潛力一：磷酸錳鐵鋰——已經(jīng)確定是磷酸鐵鋰的升級方向
對比現(xiàn)有的主流電池材料磷酸鐵鋰之一，磷酸錳鐵鋰(LMFP)電壓更高，可以達到4.1V(磷酸鐵鋰理論放電平臺是3.4V)，低溫性能好，能量密度比磷酸鐵鋰高出15%左右。另外，LMFP工藝與現(xiàn)有磷酸鐵鋰生產(chǎn)體系區(qū)別不大，主要是需要通過包覆、摻雜、納米化等改性技術(shù)來解決其電導(dǎo)率較低的問題。
磷酸錳鐵鋰被業(yè)界許多專家認為是磷酸鐵鋰電池的升級方向之一，兼具磷酸鐵鋰和磷酸錳鋰的優(yōu)點。
此外，磷酸錳鐵鋰還可以與三元材料復(fù)合使用，可以有效綜合兩者高安全性、高能量密度與低溫性能等特點。
值得注意的是，近幾年國內(nèi)企業(yè)可能開始加快LMFP量產(chǎn)。LMFP過去受限于其較低的導(dǎo)電性能與倍率性能未能得到推廣應(yīng)用，而隨著碳包覆、納米化、補鋰技術(shù)等改性技術(shù)的進步，LMFP產(chǎn)業(yè)化進程開始加速。自去年以來，國內(nèi)正極材料廠商德方納米、當(dāng)升科技等均公布了其在磷酸錳鐵鋰方面的最新布局情況，德方納米最新公布的10萬噸新型磷酸鹽系正極材料項目，業(yè)界推測可能是LMFP。
電池端，據(jù)悉包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等電池業(yè)龍頭企業(yè)均有相關(guān)技術(shù)專利布局。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，預(yù)計到2023年LMFP可穩(wěn)定量產(chǎn)，并逐步應(yīng)用到電動汽車上。
潛力二：無鈷電池——鎳錳酸鋰電池
據(jù)報道，在2020年的特斯拉“電池日”上，馬斯克也曾說過，用三分之二的鎳和三分之一的錳做正極材料是相對簡單的，這將允許我們在同樣數(shù)量鎳的情況下多產(chǎn)生50%以上的電池容量。
受制于鈷資源稀缺，且價格昂貴，低鈷、少鈷，甚至無鈷一直是三元電池產(chǎn)業(yè)的重要研發(fā)方向。特斯拉也在2020年年初透露過要研發(fā)無鈷電池(非磷酸鐵鋰電池)，不過最近兩三年并未再向外界透露相關(guān)消息。
同年5月，寧德時代董事長曾毓群在業(yè)績說明會上提到，“公司有自己的‘無鈷’電池技術(shù)儲備，目前研發(fā)進展順利，正在想辦法搞好供應(yīng)鏈，因為是一個全新的、顛覆性的產(chǎn)品。”
此外，寧德時代還表示，與特斯拉合作方面，公司在磷酸鐵鋰和三元方面都有相應(yīng)產(chǎn)品，供貨不限于磷酸鐵鋰或者三元，具體供貨產(chǎn)品取決于市場需求。
2021年1月，特斯拉電池供應(yīng)商——松下電池透露，在電池新技術(shù)方面，松下在研發(fā)無鈷電池，計劃未來2-3年，將實現(xiàn)電池?zé)o鈷化。
值得一提的是，國內(nèi)的蜂巢能源，去年已經(jīng)量產(chǎn)無鈷電池，并于同年8月配套裝車。據(jù)了解，蜂巢能源的無鈷電池不再使用金屬鈷，僅有鎳錳兩種主要元素，也即鎳錳酸鋰電池，據(jù)蜂巢能源透露，其利用陽離子摻雜技術(shù)、單晶技術(shù)和納米網(wǎng)絡(luò)化包覆技術(shù)等三項關(guān)鍵技術(shù)，在鎳7系和8系中間做無鈷材料，也就是用中高鎳體系來做“無鈷材料”。
據(jù)蜂巢能源透露，目前其無鈷電池能量密度較磷酸鐵鋰高出40%，安全性、成本和循環(huán)壽命都要明顯優(yōu)于三元電池。
特斯拉所言的“錳很有潛力”，是不是無鈷電池，值得期待。
潛力三：富鋰錳基電池?
富鋰錳基具有不錯的高比容量，一直是一種理想的鋰電池材料，但是這種材料多年來一直處于“理想狀態(tài)”。
因為其富鋰錳基充放電效率低、倍率性能不好、循環(huán)穩(wěn)定性差，充放電過程中還會出現(xiàn)持續(xù)的電壓衰退，且4.8V高壓電解液也是很大的挑戰(zhàn)。這在某種程度上降低了其高比容量帶來的優(yōu)越性。
國內(nèi)外很多科研人員過去多年一直在這一塊進行了大量投入研究，但是難度實在太高，很多電池企業(yè)似乎都默認放棄了。
但是錳的低廉價格，以及其高比容量，對于產(chǎn)業(yè)界的誘惑一直存在著。特斯拉能不能帶來“驚喜”需要走著看。
馬斯克還指出，在未來很長一段時間中，特斯拉會專注于長續(xù)航汽車的鎳材料電池，以及短續(xù)航汽車的磷酸鐵鋰電池。
至于“錳很有潛力”，馬斯克也并未給出時間點。
當(dāng)然，作為市場“砍價之王”，馬斯克曾多次放出“狠話”希望打壓鋰電池關(guān)鍵金屬價格。此次“喊話”是否因為近期三元電池和磷酸鐵鋰電池價格飆漲而故意為之，尚不得知。
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