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M3P電池將成為磷酸鐵鋰電池終結者,?M3P優(yōu)勢何在,?

2022-08-25
來源:潛力變實力

寧德時代最近的動作是相當頻繁,從麒麟電池到鈉電池,,再到剛剛宣布已經(jīng)量產(chǎn)的M3P電池,,整個寧德時代的動力電池產(chǎn)品線一時之間甚至顯得相當“臃腫”。不過麒麟電池本身更多是結構上的再進一步,,即CTP無模組動力電池包技術的精進,。而鈉電池通過我們之前的解析,,也可以了解到,,它在效率、壽命等方面的天然劣勢,,注定了主要是扮演鋰電池的補充角色,。那么今天要介紹的M3P電池,又是怎么一回事呢?它會給電動車市場帶來怎樣的變化呢?

M3P就是磷酸錳鐵鋰?

其實目前寧德時代對這款M3P電池披露的信息并不多,,已知的主要信息有:該電池基于新型材料體系,,能量密度高于磷酸鐵鋰電池,,成本優(yōu)于三元鋰電池,并且目前已經(jīng)量產(chǎn),,預計在明年推向市場,。無論是電池的特性,還是量產(chǎn)和市場化的進度,,都很容易讓人聯(lián)想到磷酸錳鐵鋰電池技術路線,。但寧德時代在公布的紀要中顯示,M3P電池“準確來說”不是磷酸錳鐵鋰,。這句話似乎具有很強的“欺騙性”,,但在我看來,M3P電池就是寧德時代旗下的磷酸錳鐵鋰電池技術產(chǎn)品,。

先玩一個文字游戲,,以大家比較熟悉的寧德時代NCM811電池命名為例,其中NCM分別代表鎳鈷錳,。以此推算寧德時代M3P電池,,其中M作為錳元素的代號,應該是很明確的事情,。至于最后的P,,也很容易聯(lián)想到化學式PO的磷酸根。整個命名結合到一起,,便是強化錳元素地位的磷酸鹽體系的動力電池,。當然,這個僅僅是文字上的推斷,,接下來我們進入技術角度預測部分,。

多一個“錳”有啥好處?

技術方面,磷酸錳鐵鋰電池并非是新鮮概念,,從名字上也可以看出,,它與目前大紅大紫的磷酸鐵鋰電池有著密切的關系。首先,,磷酸鐵鋰電池具有橄欖石型結構,,這也是其循環(huán)性能優(yōu)異,充放電過程中電極結構變化小,,穩(wěn)定性好的基礎,。但相比層狀正極材料的三元鋰電池,磷酸鐵鋰的導電性能差,、電極的倍率充放電性能差等劣勢也相對明顯,。而磷酸錳鋰與磷酸鐵鋰一樣,具有相似的橄欖石型結構,并且能有效提升動力電池的理論能量密度,。但磷酸錳鋰導電性能極差,,于是將磷酸錳鋰與磷酸鐵鋰兩種材料復合形成的磷酸錳鐵鋰材料,能夠同時兼?zhèn)淠芰棵芏却?、結構穩(wěn)定等特點,。理論上,磷酸錳鐵鋰電池能夠比磷酸鐵鋰電池的能量密度多出15-20%左右,,這也符合寧德時代對于M3P電池的特點介紹,。

但是復合在一起的磷酸錳鐵鋰電池也并非完美無缺,這種材料的放電性能依舊相對較差,,直接搭載在中高端純電動車上面,,仍然無法滿足需求。比如早期比亞迪在嘗試磷酸錳鐵鋰電池路徑時,,搭載的車型就是比亞迪e6,。而要滿足日新月異的新能源車發(fā)展,當下的磷酸錳鐵鋰技術必須進一步優(yōu)化導電性能,。比較通行的辦法有:在磷酸錳鐵鋰基礎上摻雜其它元素改善性能;通過碳涂層強化導電性;優(yōu)化合成工藝;以及與其它材料進行再復合等等,。

寧德時代的M3P可能是啥樣?

對于寧德時代的M3P電池,比較明確的是,,采用了第一種方式,。因為前面也提到過,寧德時代的M3P電池“還含有其它金屬元素”,。據(jù)目前寧德時代披露的信息,,以及技術路徑和成本因素綜合考慮,摻雜的金屬元素預計是鎂,、鋅,、鋁之中的兩種,以替代部分鐵元素的點位,,改善充放電容量,、效率以及穩(wěn)定性。這其中無論是從工藝還是成本來說,,鎂的幾率都非常高,。鋯、鈷也是加工中比較適合摻雜的元素,,然而從成本考慮,,它倆就不太適合了。

作為全球最暢銷的純電車品牌,,特斯拉的電池生意讓各個電池供應商都想來分一杯羹,。除了起初的松下外,特斯拉也開始與LG新能源,、寧德時代等電池供應商合作,。根據(jù)最近消息,寧德時代將在今年第四季度開始向特斯拉提供M3P電池,,首批使用的車型將會是Model Y,。作為寧德時代最新的電池產(chǎn)品之一,M3P電池相比磷酸鐵鋰電池擁有更出色的能量密度,、比三元鋰電池更低的成本,。除了寧德時代外,國內(nèi)欣旺達,、億緯鋰能等動力電池廠商都在研發(fā)M3P電池,。從特斯拉開始,在M3P電池的浪潮下磷酸鐵鋰電池會“失寵”嗎?

作為特斯拉最初始的電池供應商,,松下一直以來都與特斯拉保持了緊密的合作關系,,特斯拉最新研發(fā)的4680電池松下也將在2023年開始量產(chǎn)。雖然特斯拉與松下的關系緊密,,但在松下之外特斯拉也開始與LG新能源,、寧德時代開始合作。從最新的消息來看,,寧德時代將在今年第四季度向特斯拉提供最新的M3P電池,,率先搭載新電池的Model Y預計將在明年年初正式上市。

作為寧德時代最新產(chǎn)品之一,,M3P電池第一次出現(xiàn)公眾視野中還是在今年2月,。從新電池的命名來看,M是錳元素的化學代號,,不少人推測新電池就是磷酸錳鐵鋰電池,。但寧德時代則表示,“M3P是基于新型材料體系研發(fā)的電池,,準確說來不是磷酸錳鐵鋰,,還包含其他金屬元素,公司稱之為磷酸鹽體系的三元,。新電池的能量密度高于磷酸鐵鋰,,但成本比三元鋰更低”。

雖然寧德時代并沒有公布M3P詳細的技術信息,,但從已經(jīng)公布的信息里我們可以得知,,M3P電池首先在能量密度上將會比磷酸鐵鋰電池理論上高出15-20%左右,預計能達到200Wh/kg以上,,這能為車輛提供更長的續(xù)航,。此外在更多其他金屬元素的加入下,,M3P電池的導電性能或?qū)⒏鼜姡芴峁妱诺碾娏敵龊透斓某潆娦?。與此同時,,M3P也將擁有磷酸鐵鋰電池安全性高、壽命長等優(yōu)點,。不過在制造成本上,,M3P大概率會高于傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池。

從目前特斯拉國產(chǎn)Model Y的情況來看,,唯一一款搭載磷酸鐵鋰電池的車型是后輪驅(qū)動版,,電池由松下提供,價格為31.69萬元,,是在售三款車型中價格最便宜的,。值一提的是,松下目前在國內(nèi)的電池廠并沒有生產(chǎn)圓柱形電池,,所以國產(chǎn)Model Y依舊用的是進口的松下電池,,一定程度影響了國產(chǎn)Model Y的制造成本。

而特斯拉使用寧德時代的M3P電池,,就能解決國產(chǎn)車型用進口電池的問題,。但未來換裝新電池的國產(chǎn)Model Y能在售價上更便宜嗎?

7月22日消息,據(jù)財聯(lián)社報道,,在世界動力電池大會上,,寧德時代首席科學家吳凱發(fā)言表示,公司研發(fā)的M3P電池已經(jīng)量產(chǎn),,最快明年就能推向市場并在新款電動汽車上得到應用,。這款電池的能量密度高于磷酸鐵鋰,但成本比三元鋰更低,,有助于促進電動汽車降價,。

據(jù)了解,寧德時代在今年2月稱宣布,,公司計劃推出新產(chǎn)品M3P電池,,這是基于新型材料體系研發(fā)的電池產(chǎn)品,和磷酸鐵鋰有一定的區(qū)別,。不過,,據(jù)相關專業(yè)人士推斷,這應該屬于磷酸鐵鋰的一個改進品種,,在其內(nèi)部加入了其他的金屬元素,,用以提升電池原本的容量上限和性能上限。

磷酸鐵鋰是目前應用最廣,,且成本相對更低的一種動力電池,,比亞迪刀片電池就是基于該體系進行打造的,。磷酸鐵鋰電池最大的優(yōu)勢就是便宜、安全,、使用壽命長,。但也存在較多不足,如能量密度較低,、快充性能較差等,。所以,,這類電池大多出現(xiàn)在20萬元以內(nèi)的入門,、中低端車型中。

磷酸鐵鋰便宜又好用,,大家自然希望它能長久被使用下去,。但現(xiàn)階段,磷酸鐵鋰的性能已經(jīng)被壓榨到極限,,能量密度達到理論最高水平,,即便繼續(xù)壓實密度也很難在有所突破。面對能量密度不斷激增的三元鋰電池,,磷酸鐵鋰真的走到盡頭了,。

寧德時代M3P應該是在此基礎上進行改良,在傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的正極加入其他化學元素,,提高電池的低溫性能和電壓平臺,。雖然不清楚具體實現(xiàn)原理,但能量密度應該會有不小的提升,,預計能達到200Wh/kg以上,。成本自然會比原來貴一些,但相較于三元鋰還是能便宜不少,。

今年,,整個電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)井噴現(xiàn)象,特斯拉4680電池開始交付,、寧德時代發(fā)布麒麟電池,,蔚來150kWh固態(tài)電池年底前交付等,各大電池廠商,、汽車廠商都積極掏出自家的電池技術,,爭取在新能源汽車賽道上能趕超他人,引領同行,。未來一兩年,,必然還會有越來越多的新型電池面世,電動汽車性能將得到飛速提升,,價格也有望逐步降低,,小雷對電動汽車未來的發(fā)展越加期待了,。



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