鉅大LARGE | 點擊量：1383次 | 2018年08月07日
電池企業降本路徑之三元摻錳
三元材料價格的持續高企，導致鋰電池廠商的利潤受到侵蝕，不少廠商在降本的道路上開始“另辟蹊徑”。
一方面想保證高能量密度，一方面又想降低成本，三元摻雜錳酸鋰的正極材料方案成為不少動力電池廠商秘而不宣之舉。
一位電池企業采購向高工鋰電透露，一些電池企業通過三元摻雜錳酸鋰的方案可以將電池的價格做得很低，而公司暫時沒有這樣方案，所以公司寧愿外采一部分電芯而非全部自己做，以獲得PACK的微薄利潤。
高工鋰電了解到，根據客戶對成本的要求，電池廠可將錳酸鋰的摻雜比例定為8:2、7:3，更有甚者做到5:5，成本下降空間可以達到5%-15%不等。
三元摻雜錳酸鋰的優勢在于：1、可以降低成本，當前三元材料和錳酸鋰的差價在14-16萬元/噸，即使考慮到壓實密度，錳酸鋰的添加對于降低成本的效果依然明顯；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、可以改善安全性，錳酸鋰結構本身比三元材料穩定，摻雜錳酸鋰可以幫助容量較大的純三元電池通過針刺、過充等安全性試驗；
3、提升倍率性能，錳酸鋰倍率性能優異，與三元混合之后也可以在一定程度上提升電池的倍率性能。
當然，三元摻雜了錳酸鋰之后也存在明顯的缺點：1、錳酸鋰壓實密度較低，摻雜之后整個化學體系的容量會下降，電池能量密度也會有所降低；2、如果電解液匹配不好，循環壽命會大幅減弱；3、在放電截止電壓過低時，一部分三元中的鋰離子可能進入錳酸鋰的3V平臺，導致錳酸鋰結構受到破壞，嚴重影響電池性能。
一位業內技術人士向高工鋰電表示，三元摻雜了錳酸鋰之后，充放電曲線和原來會不一樣，因此電池管理系統需要進行一定的調整。同時，電解液的配合是目前最大的障礙，在其他組成均不變換的條件下，只更換電解液，對于錳酸鋰的性能，尤其是高溫性能影響非常之大。
因此，目前電池行業中，囿于產品性能、能量密度、循環壽命等瓶頸，三元摻錳酸鋰主要是用作降本途徑，多數用于低速車、電動自行車、移動充電寶等低端產品領域，應用在高端動力和數碼領域還較少。
不過近期，高工鋰電獲悉，目前已經有三元摻錳酸鋰方案的純電動專用車在市場上有所應用。這意味著電池廠商在三元摻錳酸鋰電池的性能技術方面已經有所突破。
隨著三元摻錳技術方案的成熟，不排除短期內該技術路線在動力領域獲得一定市場份額的可能。
值得注意的是，三元與錳酸鋰混合的正極材料路線早已聞名全球，如日產聆風(Leaf)、美國通用沃藍達(Volt)，其電池主要是以錳酸鋰為主體，混合部分高能量密度活性三元材料作為正極。國內電池企業包括星恒電源也長期堅守這一發展路線，并拿下了國內錳酸鋰體系專用車市場的絕大部分市場份額，目前正在向乘用車市場延伸。
不過，與上述以錳系材料為主體的電池不同，本文主要探討的是以三元材料為主體摻雜錳酸鋰的降本路徑。
事實上，今年上半年，三元材料價格維持高位，雖然其中重要的鈷元素價格在高位略有下滑，但帶給電池企業的成本壓力依然較大。對于電池企業而言，運用三元摻錳酸鋰的方案，短期內未嘗不是一種選擇。
但從長遠來看，在發展高能量密度的趨勢、產品原材料上升和下游補貼下降等多重壓力下，高鎳三元正極材料才是更具優勢的解決方案。隨著技術工藝進步及良品率的提升，高鎳三元材料有望成為電池生產商控制成本、獲得更高收益的有效手段。
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