车载用LiB的新潮流还是“LMP”

发布时间:2023-12-15  

的新潮流“”

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作为以电动汽车(EV)为首的用锂离子电池(),广泛采用正极(活性物质)使用磷酸铁锂(LFP)的LFP 、NMC(镍:锰:钴)的NMC LiB以及NCA(镍:钴:铝)的NCA LiB等三元系LiB。LFP LiB的特点是低成本、高安全、长寿命,但另一方面在能量密度方面不及三元LiB。因此被认为不适合长距离EV。

其中,使用在LFP中加入的磷酸锰铁锂LMFP)的LMFP LiB受到关注。因LFP LiB,在应对低成本、高安全、寿命的同,也具有与三元系LiB相当的能量密度。预计2024年以后开始量,有可能主力技

橄榄石结构的高安全、长寿命

LFP LiB是将铁的一部分置换为锰的LFP LiB的派生技术。容量本身与LFP大致相同,但由于驱动电压比约3.3V的LFP高0.5V左右,所以能量密度提高。另外,由于结晶结构与LFP同样为牢固的橄榄石型,因此热稳定性优异,对过充电和高温具有高的安全性。由此对应长寿命化。

与此相对,层状岩盐型NMC结构脆弱,有电池劣化和热失控的可能性。另外,由于LMFP LiB不使用钴,因此与NMC LiB相比能够降低成本。

制造工艺与LFP相同,有固相合成法和液相合成法两种。后者由于用液相合成,所以纯度高,结晶变得更牢固。由此,热稳定性提高,有助于更高的安全和长寿命。

Gotion等,24年量产化

进入企业以在LFP LiB拥有压倒性份额的中国势力为中心。LiB中国第三大大众汽车最大股东Gotion High-tech于今年5月宣布,将LMFP LiB“Astroinno”产品化,并将于24年量产。据说装载了该产品的EV,达到一充电距离1000km。 

据该公司称,电池重量能量密度为240Wh/kg,比LFP LiB160-210Wh/kg高,而且比NMC LiB230-280Wh/kgNCA LiB220-270Wh/kg低一些。另外,体积能量密度为525Wh/L,这也成为比三元系LiB稍低的值。

另一方面,成本方面LFP LiB低于5%、NMC LiB低于20~25%。并且,循环次数在常温环境下为4000次,高温环境和超快速充电(18分钟)为1800次,作为用LiB为毫不逊色的水平。

Great Wall Motors旗下的新兴LiB厂商SVOLT Energy Technology在对应高安全、高能量密度的新型LiB“Dragon Armor BatteryDAB的阵容中加入了LMFP LiB。预计24年量产化,实现EV一充电距离900km

公司称, LiB的重量能量密度(池)220Wh/kg,体能量密度(同)503 Wh/L。据制造成本比NCM LiB10%

DAB用了施了新的热电分离设计的独自的包装技。在提高安全性和快速充性能的同,成功地将包装的体效率提高到最大76%。在DAB中,除了 LiB以外,LFP LiB和NCM LiB也上线了,EV一充距离前者实现800km,后者实现1000km

中国方面BYDCALBFarasis EnergyJEVE等也在行开。另外,材料制造商ShenDynanonicNingbo Ronbay NewEnergy TechnologyLithitech等人正在生LMP

太平洋水泥25年左右量

在国内制造厂太平洋水泥开发中LMFP「」。在中央研究所(千叶县佐仓市)内的示范工厂进行了实证,以25年左右的量产化为目标。

据该公司称,由于与含有镍和钴的现有正极电压相等,因此除了作为单独的正极材料使用之外,还可以与现有的正极材料混合,在不降低性能的情况下提高可靠性。在制造工艺中,通过独特的水热合成技术(液相合成法)可以合成纳米级均匀颗粒。另外,通过独自的碳被覆技术提高材料的导电性。由此,成功地充分发挥了以往的LMP为提取的材料的潜力。

CATL开发“M3P”

另一方面,蓄电池TOP CATL正在开发LFP LiB的派生技术“M3P”。这是用镁、锌、铝等代替铁的东西。22年,报道称从今年开始将搭载在特斯拉制造的EV“Model3”上,但是否实际使用尚不清楚。

CATL还开发了使用LFP的新型车载用LiB“神行超充电池”,预计将从24年1~3月期开始向特斯拉生产的EV“Model Y”发货。神行超充电电池通过优化正极、负极、电解液、分离器等构成部件,实现4C速率的充放电速度,并且实现超过通常的LFP LiB的能量密度化。在性能方面,常温下10分钟可以充电80%。即使在零下10℃的低温环境下,30分钟也能充电到80%。另外,充电EV续航距离为700km。

部分替换LFP LiB

与LFP LiB相同,LFP LiB是与低成本、高安全、长寿命相对应的LFP LiB,但业界认为LFP LiB部分置换的可能性很高。预计至少在LFP LiB占一半的中国市场将会普及。另一方面,NMC LiB和NCA LiB的置换不透明。其理由是这些技术的能量密度比LMFP LiB高,今后有进一步提高的可能性。


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