巨擘切入羧酸锰铁锂。
7月20日,A股三大负极供给商容百信息技术(688005.SH)、(300073.SZ),依次在各别的发展战略见面会上宣布即将挺进羧酸锰铁锂应用领域。
7月21日,在Q2业绩研讨会期间则表示,今后将有三分之一采用铁锂或锰铁。
随后7月22日,(300750.SZ)在动力系统讨论会中则表示,M3P电池组已开始批量生产,配备该电池组的TeslaModel Y将于今年底上市,而M3P电池组采用的羧酸锰铁锂金属材料,将由德方奈米(300769.SZ)供给。
池供给链巨擘竞相产业布局羧酸锰铁锂的消息,也使得A股供给链公司如(002805.SZ)、(002125.SZ)等,于近2个月内夺下区段最高翻番的公司股价涨幅。
那羧酸锰铁锂这个行业龙头赛车场究竟拥有什么样竞争优势?究竟有多大的想像内部空间能够招揽巨擘争相改投呢?
01 LMFP:改良版
从字面上来看,羧酸锰铁锂(LMFP)跟去年走红的羧酸铁锂非常相近,有改良版的象征意义。因此在研究LMFP之前,有必要性简述一下羧酸铁锂的走红。
锂离子组是新能源车的肾脏,占轻量化总生产成本整整40%,而负极金属材料又占到整个锂离子组生产成本的35%左右。
相对于广济电池组,羧酸铁锂虽然能量密度和较高,但由于没有镍、钴等原金属材料,因此生产成本竞争优势、可靠性好、寿命长。
这些竞争优势,使羧酸铁锂在出租车、摩托车、面包车等内部空间Villamblard的应用领域,实现了发电能力暴增,也更合乎B端顾客崇尚经济超值的需求。
但追述2020年9月,在铁路车辆和纯电专用车辆的占有率依次达99%和91%,市场内部空间几乎饱和状态。这导致羧酸铁锂单吨价格升至3.2万元/采购价,创历史新高。
原本被市场认为会一路走低的羧酸铁锂,却在2021年5月实现了单价5.1万元的反弹。
主要原因是,在新能源商用车应用领域占据主导的羧酸铁锂电池组,凭借着电池组包结构件创新、生产成本低廉、可靠性优异等因素,重新杀回市场,借助爆款车型,实现了发电能力上涨。
彼时新能源车的占有率,在不同级别乘用车市场差异很大。A0、A、B、C级新能源车的占有率依次只有3.7%、3.3%、8.2%、4.5%;但在A00级应用领域,却高达96.9%。
A00级乘用车指的是轴距在2—2.2米之间、小于400公里,一般可以坐下4个人以内的车型。比如五菱宏光mini EV、欧拉黑猫等,市场对这部分车的定位就是代步车,销售对象也以上班白领为主。
A00级车之因此火,是因为北上广这些城市的上班族,日常通勤距离大概10公里左右,一线城市的日常通勤距离也都超过5公里。
市场观点有认为,2021年受通胀的影响,锂电池组上游资源品涨幅巨大,侵蚀下游车企的利润内部空间,因此车企相继把目光投向了羧酸铁锂电池组,并且匹配了不同的消费场景。
比如把用车需求和EV车的续航里程结合一起,车企将对同一车型配置不同需求的电池组,比如400公里以下的采用羧酸铁锂电池组;400—600公里的采用羧酸铁锂+CTP电池组包,或广济NCM523。
除了汽车,羧酸铁锂电池组还会替代铅酸电池组,在两轮等应用领域发力。尽管羧酸铁锂电池组价格是铅酸的2倍,但在能量密度和循环寿命表现上,都高出后者4倍,单次循环采用生产成本远低于铅酸。
但是,近几年羧酸铁锂电池组能量密度提升迅速已接近极限。
根据工信网发布的新能源推广应用推荐车型目录,2022年配备羧酸铁锂电池组系统的最大能量密度为161.27Wh/kg。
这一数据已经比2010款E6LFP电池组90Wh/kg的能量密度提升很大,但这一最大值,近两年几乎没有变化。在这样的情况下,LMFP也就是羧酸锰铁锂,成为了市场追逐的新路线。
顾名思义,LMFP是在羧酸铁锂基础上掺杂一定比例锰而形成的新型羧酸盐锂电负极金属材料,以锰铁固溶体形式存在而非简单的物理混合。
不同于广济金属材料的层状结构、中间有过渡金属来保证锂离子的脱嵌,LMFP和羧酸铁锂同样是橄榄石结构,锂离子在一维的脱嵌模式下获得更高稳定性。
根据锂离子组的能量密度公式来看,能量密度=电压平台*电压平台÷体积,因此在锂离子组体积一定时,能量密度只能依靠金属材料的克容量和电压平台提升来增加。
LMP也就是羧酸锰铁锂,由于掺入了锰离子,将羧酸铁锂3.4V的电压平台提升到了4.1V。相同设计状况下,LMFP的能量密度较羧酸铁锂增加15%—20%,这个能量密度接近广济5系产品。
锰非稀有金属,全球锰矿资源非常丰富。只要控制好杂质,硫酸锰和氧化锰都是可以选择的锰元素提取路线,因此,LMFP的发展合乎锂离子组能量密度的要求,且兼顾经济性。
LMFP虽然继承了羧酸铁锂低生产成本、高热稳定性和高可靠性等优点,弥补了能量密度低、低温稳定性较差等缺点,但LMFP也存在导电性能、倍率性能以及循环性能较差等问题。
LMFP充放电存在两个电压平台。锰、铁的充放电电压不同,铁的电压平台低于锰,对应锰与铁的氧化还原,电压切换,会导致后期电池组BMS难管理。
目前业内的解决方案是,通过导电物包覆、提高锰比例、以及通过LMFP与广济金属材料复合来解决这些问题。
这就是LMFP比羧酸铁锂更高的技术天花板所在,也成为了供给链巨擘竞相产业布局的原因。
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