寧德時(shí)代最近的動(dòng)作是相當(dāng)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(gè)寧德時(shí)代的動(dòng)力電池產(chǎn)品線一時(shí)之間甚至顯得相當(dāng)“臃腫”。不過(guò)麒麟電池本身更多是結(jié)構(gòu)上的再進(jìn)一步，即CTP無(wú)模組動(dòng)力電池包技術(shù)的精進(jìn)。而鈉電池通過(guò)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(shì)，注定了主要是扮演鋰電池的補(bǔ)充角色。那么今天要介紹的M3P電池，又是怎么一回事呢?它會(huì)給電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)帶來(lái)怎樣的變化呢?
M3P就是磷酸錳鐵鋰?
其實(shí)目前寧德時(shí)代對(duì)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(yù)計(jì)在明年推向市場(chǎng)。無(wú)論是電池的特性，還是量產(chǎn)和市場(chǎng)化的進(jìn)度，都很容易讓人聯(lián)想到磷酸錳鐵鋰電池技術(shù)路線。但寧德時(shí)代在公布的紀(jì)要中顯示，M3P電池“準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)”不是磷酸錳鐵鋰。這句話似乎具有很強(qiáng)的“欺騙性”，但在我看來(lái)，M3P電池就是寧德時(shí)代旗下的磷酸錳鐵鋰電池技術(shù)產(chǎn)品。
先玩一個(gè)文字游戲，以大家比較熟悉的寧德時(shí)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(shí)代M3P電池，其中M作為錳元素的代號(hào)，應(yīng)該是很明確的事情。至于最后的P，也很容易聯(lián)想到化學(xué)式PO的磷酸根。整個(gè)命名結(jié)合到一起，便是強(qiáng)化錳元素地位的磷酸鹽體系的動(dòng)力電池。當(dāng)然，這個(gè)僅僅是文字上的推斷，接下來(lái)我們進(jìn)入技術(shù)角度預(yù)測(cè)部分。
多一個(gè)“錳”有啥好處?
技術(shù)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(guān)系。首先，磷酸鐵鋰電池具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，這也是其循環(huán)性能優(yōu)異，充放電過(guò)程中電極結(jié)構(gòu)變化小，穩(wěn)定性好的基礎(chǔ)。但相比層狀正極材料的三元鋰電池，磷酸鐵鋰的導(dǎo)電性能差、電極的倍率充放電性能差等劣勢(shì)也相對(duì)明顯。而磷酸錳鋰與磷酸鐵鋰一樣，具有相似的橄欖石型結(jié)構(gòu)，并且能有效提升動(dòng)力電池的理論能量密度。但磷酸錳鋰導(dǎo)電性能極差，于是將磷酸錳鋰與磷酸鐵鋰兩種材料復(fù)合形成的磷酸錳鐵鋰材料，能夠同時(shí)兼?zhèn)淠芰棵芏却蟆⒔Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點(diǎn)。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(shí)代對(duì)于M3P電池的特點(diǎn)介紹。
但是復(fù)合在一起的磷酸錳鐵鋰電池也并非完美無(wú)缺，這種材料的放電性能依舊相對(duì)較差，直接搭載在中高端純電動(dòng)車(chē)上面，仍然無(wú)法滿(mǎn)足需求。比如早期比亞迪在嘗試磷酸錳鐵鋰電池路徑時(shí)，搭載的車(chē)型就是比亞迪e6。而要滿(mǎn)足日新月異的新能源車(chē)發(fā)展，當(dāng)下的磷酸錳鐵鋰技術(shù)必須進(jìn)一步優(yōu)化導(dǎo)電性能。比較通行的辦法有：在磷酸錳鐵鋰基礎(chǔ)上摻雜其它元素改善性能;通過(guò)碳涂層強(qiáng)化導(dǎo)電性;優(yōu)化合成工藝;以及與其它材料進(jìn)行再?gòu)?fù)合等等。
寧德時(shí)代的M3P可能是啥樣?
對(duì)于寧德時(shí)代的M3P電池，比較明確的是，采用了第一種方式。因?yàn)榍懊嬉蔡岬竭^(guò)，寧德時(shí)代的M3P電池“還含有其它金屬元素”。據(jù)目前寧德時(shí)代披露的信息，以及技術(shù)路徑和成本因素綜合考慮，摻雜的金屬元素預(yù)計(jì)是鎂、鋅、鋁之中的兩種，以替代部分鐵元素的點(diǎn)位，改善充放電容量、效率以及穩(wěn)定性。這其中無(wú)論是從工藝還是成本來(lái)說(shuō)，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(xiāo)的純電車(chē)品牌，特斯拉的電池生意讓各個(gè)電池供應(yīng)商都想來(lái)分一杯羹。除了起初的松下外，特斯拉也開(kāi)始與LG新能源、寧德時(shí)代等電池供應(yīng)商合作。根據(jù)最近消息，寧德時(shí)代將在今年第四季度開(kāi)始向特斯拉提供M3P電池，首批使用的車(chē)型將會(huì)是Model Y。作為寧德時(shí)代最新的電池產(chǎn)品之一，M3P電池相比磷酸鐵鋰電池?fù)碛懈錾哪芰棵芏取⒈热囯姵馗偷某杀尽３藢幍聲r(shí)代外，國(guó)內(nèi)欣旺達(dá)、億緯鋰能等動(dòng)力電池廠商都在研發(fā)M3P電池。從特斯拉開(kāi)始，在M3P電池的浪潮下磷酸鐵鋰電池會(huì)“失寵”嗎?
作為特斯拉最初始的電池供應(yīng)商，松下一直以來(lái)都與特斯拉保持了緊密的合作關(guān)系，特斯拉最新研發(fā)的4680電池松下也將在2023年開(kāi)始量產(chǎn)。雖然特斯拉與松下的關(guān)系緊密，但在松下之外特斯拉也開(kāi)始與LG新能源、寧德時(shí)代開(kāi)始合作。從最新的消息來(lái)看，寧德時(shí)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(yù)計(jì)將在明年年初正式上市。
作為寧德時(shí)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(lái)看，M是錳元素的化學(xué)代號(hào)，不少人推測(cè)新電池就是磷酸錳鐵鋰電池。但寧德時(shí)代則表示，“M3P是基于新型材料體系研發(fā)的電池，準(zhǔn)確說(shuō)來(lái)不是磷酸錳鐵鋰，還包含其他金屬元素，公司稱(chēng)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(shí)代并沒(méi)有公布M3P詳細(xì)的技術(shù)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(huì)比磷酸鐵鋰電池理論上高出15-20%左右，預(yù)計(jì)能達(dá)到200Wh/kg以上，這能為車(chē)輛提供更長(zhǎng)的續(xù)航。此外在更多其他金屬元素的加入下，M3P電池的導(dǎo)電性能或?qū)⒏鼜?qiáng)，能提供強(qiáng)勁的電力輸出和更快的充電效率。與此同時(shí)，M3P也將擁有磷酸鐵鋰電池安全性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)在制造成本上，M3P大概率會(huì)高于傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池。
從目前特斯拉國(guó)產(chǎn)Model Y的情況來(lái)看，唯一一款搭載磷酸鐵鋰電池的車(chē)型是后輪驅(qū)動(dòng)版，電池由松下提供，價(jià)格為31.69萬(wàn)元，是在售三款車(chē)型中價(jià)格最便宜的。值一提的是，松下目前在國(guó)內(nèi)的電池廠并沒(méi)有生產(chǎn)圓柱形電池，所以國(guó)產(chǎn)Model Y依舊用的是進(jìn)口的松下電池，一定程度影響了國(guó)產(chǎn)Model Y的制造成本。
而特斯拉使用寧德時(shí)代的M3P電池，就能解決國(guó)產(chǎn)車(chē)型用進(jìn)口電池的問(wèn)題。但未來(lái)?yè)Q裝新電池的國(guó)產(chǎn)Model Y能在售價(jià)上更便宜嗎?
7月22日消息，據(jù)財(cái)聯(lián)社報(bào)道，在世界動(dòng)力電池大會(huì)上，寧德時(shí)代首席科學(xué)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(chǎng)并在新款電動(dòng)汽車(chē)上得到應(yīng)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(jìn)電動(dòng)汽車(chē)降價(jià)。
據(jù)了解，寧德時(shí)代在今年2月稱(chēng)宣布，公司計(jì)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(guò)，據(jù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士推斷，這應(yīng)該屬于磷酸鐵鋰的一個(gè)改進(jìn)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(yīng)用最廣，且成本相對(duì)更低的一種動(dòng)力電池，比亞迪刀片電池就是基于該體系進(jìn)行打造的。磷酸鐵鋰電池最大的優(yōu)勢(shì)就是便宜、安全、使用壽命長(zhǎng)。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(lèi)電池大多出現(xiàn)在20萬(wàn)元以?xún)?nèi)的入門(mén)、中低端車(chē)型中。
磷酸鐵鋰便宜又好用，大家自然希望它能長(zhǎng)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(dá)到理論最高水平，即便繼續(xù)壓實(shí)密度也很難在有所突破。面對(duì)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(shí)代M3P應(yīng)該是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，在傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的正極加入其他化學(xué)元素，提高電池的低溫性能和電壓平臺(tái)。雖然不清楚具體實(shí)現(xiàn)原理，但能量密度應(yīng)該會(huì)有不小的提升，預(yù)計(jì)能達(dá)到200Wh/kg以上。成本自然會(huì)比原來(lái)貴一些，但相較于三元鋰還是能便宜不少。
今年，整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)井噴現(xiàn)象，特斯拉4680電池開(kāi)始交付、寧德時(shí)代發(fā)布麒麟電池，蔚來(lái)150kWh固態(tài)電池年底前交付等，各大電池廠商、汽車(chē)廠商都積極掏出自家的電池技術(shù)，爭(zhēng)取在新能源汽車(chē)賽道上能趕超他人，引領(lǐng)同行。未來(lái)一兩年，必然還會(huì)有越來(lái)越多的新型電池面世，電動(dòng)汽車(chē)性能將得到飛速提升，價(jià)格也有望逐步降低，小雷對(duì)電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展越加期待了。
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