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三元再漲價,是磷酸鐵錳鋰的機會嗎?

鉅大LARGE  |  點擊量:948次  |  2020年07月29日  

2017年三元材料從15萬/噸漲到了20萬/噸,嚴重侵蝕電池廠微薄的利潤。三元的最重要的原料成本集中在鈷,由于剛果政局的變動、需求的新增、生產者的惜售、再加上投資者的炒作,造成2018年的鈷價蠢蠢欲動。


如此,三元再漲價,我們怎么辦?


混摻磷酸錳鐵鋰(LMFP)或許是現階段最好的選項之一。LMFP之前一度被產業認為是最具有潛力的正極材料之一,但因量產難度及技術門坎高,一直未被大量采用。然而時勢造英雄,LMFP近年已在量產技術上取得突破,在今日高鎳三元成為主流的背景下,三元成本持續高漲,使得LMFP的優勢益發明顯。


我們以電池廠最重視的成本、安全、壽命指標,分析如下:


1.成本


以往三元材料混摻LMFP會大幅降低能量密度,然而LMFP經過這幾年的改進,混摻導致的能量密度損失已大幅改善。比較三元材料的價格,一年前LMFP的價格尤高于三元,如今時空轉換,三元的價格反高于LMFP達20%。展望2018年,兩者的差距仍會持續擴大,如此三元混摻LMFP后的成本反而會低于純三元的材料。


2.安全


三元+LMFP的作法已被許多電池廠認證,三元混摻20%~30%LMFP的復合材料與純三元材料相比,熱分解溫度提高5~10%且放熱量降低40~60%(如圖一所示),證實可從材料的本質徹底解決三元一直以來存在的安全問題,動力鋰電池產業如今要從523轉向安全疑慮更高的622及811,若只靠政策的松綁,終究是不能解決安全的問題。此問題一日未解,始終會是一顆未爆彈,SONY、三星的慘痛代價仍記憶猶新,作為公司的領先者不得不謹慎以對。


3.壽命


理論上,三元材料的循環壽命會隨著鎳含量的新增而逐漸減少。目前高鎳三元的壽命約在1200~1500次,而且還是藉由控制SOC在30%~80%的區間才能達到,以致三元高能量密度的優點被打折扣。LMFP是具備高循環壽命特色的橄欖石結構材料,三元混摻LMFP后的循環壽命,會依混摻比例的多寡而提升20%~30%以上。


其他應用:


1.為了安全及成本考慮,鋰鐵應用于大巴有一定的優勢,然而鋰鐵的性能已接近最大的理論值,很難再有更大的突破。目前LMFP仍有進步的空間,因其擁有高電壓(3.9V)的絕佳優勢,若以LMFP為主,混摻少部分的三元,既能保有安全性,其體積能量密度也可輕易高過鋰鐵20%以上。


2.LMFP+負極鋰鈦氧(LTO)的組合,以其大容量、高安全、長壽命的特性,被許多國外電池廠認為是應用在能量儲存系統(ESS)的最佳選項。


磷酸錳鐵鋰(LMFP)是一個令人眼睛為之一亮的新材料。在高鎳三元趨勢的帶動下,有機會成為下一代電池正極材料的主流。


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