解密比亚迪磷酸铁锰锂电池新技术

元器件交易网 综合报道

8月初,媒体报道了在湖南韶山举办的新能源汽车产业三基工程工作会议上专访比亚迪董事长王传福谈磷酸铁锰锂正极材料的新闻后,引起各大证券类报纸、网站和券商、行业热议,短短一周时间新闻量达到百家媒体以上报道,数百篇文章,同时在资本市场也引起极大关注。是不是锂电池能量密度真的提高了?到底是磷酸铁锂还是磷酸铁锰锂路线?三元材料会改变吗?为此,有媒体专访中国科学院成都有机化学研究所博士、成都兴能新材料有限公司技术总监范未峰。

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磷酸铁锂其实并不孤单

范未峰博士认为,磷酸铁锂均是由锂和另一种金属离子形成的复合磷酸盐,与市场上销售的化学肥料(磷酸二氢铵、磷酸铁铵等)类似,但溶解性不同而已,所以才有人说磷酸铁锂的肥料可做磷肥用,但实际上,磷酸铁锂的溶解性极差,不能向土壤中释放有效的磷成分。

范未峰介绍,磷酸根由于具有较多的氧离子和配位空间,故往往可以与过渡金属离子构成相互连接的空间聚联结构,所以这类离子归属于另一个大类—聚阴离子化合物(聚阴离子正极材料)。

聚阴离子正极是个庞大的家族

解密比亚迪磷酸铁锰锂电池新技术

范未峰博士介绍,M代表前面所替代的铁、锰、钴、镍、铜、铬等任何一种金属元素,只要M是变价金属,且上述化合物结构稳定,具有锂离子扩散的通道即可作为锂电正极材料,但容量不同、电压不同、倍率性能不同、寿命不同……

磷酸—锰铁锂还是铁锰锂?

范未峰博士认为,任何一种称呼都无所谓,关键是最终铁锰的比例,在目前来说,还没有类似三元材料(532、111、811等)一种明确的共识—铁锰的比例在多大下是最佳的?因为还没有做出稳定的、性能好的磷酸铁锰锂,也许以后真正在使用的磷酸锰铁锂是—即更多种金属的复合磷酸盐。

解密比亚迪磷酸铁锰锂电池新技术

解密比亚迪磷酸铁锰锂电池新技术

技术真实性是否属实?

磷酸铁锂理论比容量170mAh/g,放电平台3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;磷酸锰锂理论比容量为171mAh/g,放电平台4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

范未峰博士对中国电池网介绍,现有磷酸铁锂做成电池后的能量密度在90Wh/kg—130Wh/kg之间,按照材料21%的能量密度提升贡献,即使是纯的磷酸锰锂,最高的能量密度也只能达到150Wh/kg左右,使用磷酸锰铁锂的电池的能量密度也只能在150Wh/kg以下。如果用预想中的最好的指标(150Wh/kg)对比现有磷酸铁锂电池最差的指标(90Wh/kg),则可以推断最大的提升幅度为67%,但显然这个假设只能是个假设。

对比亚迪磷酸铁锰锂的分析

范未峰博士表示,比亚迪技术和战略上的求变真实性>

技术革新真实性,或许比亚迪会陆续提出一些更新的观念、观点,试图继续引领行业的发展方向;但无论是否会否定自己经认定的磷酸铁锂技术路线,比亚迪不外有两个方向:(1)坚持固守的磷酸铁锂模式,逐渐在新能源产业中衰老,并被抛弃,象比克正在无奈完成的历程一样。(2)积极储备新的路线,在合适的时机下宣布自己真实的想法,依据自身拥有的强大研发团队实现快速的技术转型,实现第二次产业胜利。

范未峰博士对王传福接受中国电池网采访时的观点“而我们选择的磷酸铁锰锂,这些元素在地球上很富有,不会存在枯竭的那一天,所以,我们从经济性上来考虑,就选择了这个路线。当然,随着电池技术的不断发展,我们也有可能选择其它技术路线”—显然有弦外之音。也就是说比亚迪也不可能一条路线走到黑!

不同声音的行业热议

声音一:磷酸铁锰锂技术具有进步性是肯定的,但带有一点忽悠的成分,没王传福说的那么好。90Wh/kg在磷酸铁锂电池里是比较差的,150Wh/kg又是新一代磷酸锰铁锂产品可以达到的一个最好性能,拿旧的中最差的和新产品中最好的比,数据上比较有吸引眼球的效果。

声音二:磷酸铁锰锂什么时候能量产,我们也不知道,因为我们也不是比亚迪的人,但是国际上的领先厂商,比如PHOSTECH,已有了磷酸锰铁锂材料的产能了,天津斯特兰也早就吨级量产了。

声音三:磷酸锰铁锂材料有两个电压平台,分析对应锰与铁的氧化还原,如果要替换磷酸铁锂电池,电池系统要稍做改进,不过估计不会太大。这个材料的制备工艺和磷酸铁锂差别不会太大,估计做电池的技术也是类似的,推广前景应该还可以。

声音四:磷酸锰铁锂是磷酸铁锂的升级版材料,比铁锂具有一定的优势。我就是做磷酸锰铁锂的,这个东西有希望,但也没那么容易做。

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