磷酸铁锂，“锰”起来了

虽然和磷酸铁锂电池只有一字之差，但是磷酸锰锂电池的故事更有新意。

日前有消息称，当代安培科技有限公司计划在今年下半年量产磷酸锰锂电池。欣旺达、亿纬锂能的相关产品也已于今年上半年通过电池中试，样品正送往车企检测。

在此之前，马斯克也曾在特斯拉柏林工厂投产仪式后的问答环节公开表示对“锰电池”感兴趣:“我认为锰具有有趣的潜力。”

眼下似乎突然出现了一种新的电池材料，然后技术成熟，走向量产。

不要惊讶，其实在动力电池领域，锰早已有了应用。尤其是三元锂电池中，锰作为必不可少的“一元”，长期以来一直在发挥作用。

此时，再次引爆热点的磷酸锰锂电池作为磷酸铁锂电池的下一代演进产品出现。

诚然，与三元锂电池相比，磷酸铁锂电池的市场份额一直在扩大，但其理论能量密度已经逼近极限。在这种情况下，谁率先掌握下一代磷酸铁锂电池，谁也将主导动力电池行业的发展方向。

不仅仅是在当代Amperex科技有限公司，根据后来的消息，欣旺达和亿纬锂能的磷酸铁锰锂电池已经通过了今年上半年的电池中试，正在送样品给车企检测。比亚迪福迪电池也在今年年初开始小批量采购磷酸锰锂，目前处于内部研发阶段。

在电池厂商的努力下，“老树发芽”的磷酸铁锰锂电池能在动力电池市场掀起多大的波澜？

“多一个字”的好处

鱼与熊掌不可兼得，动力电池的安全性和能量密度的平衡一直是业界头疼的问题。

但随着补贴的下降，三元锂电池和磷酸铁锂电池的技术路线之争也愈演愈烈。毫无疑问，双方的市场并不完全重合，但此时，随着锰的加入，情况变得微妙起来。

首先，磷酸铁锰锂电池的能量密度变高了。

与铁相比，锰可以为动力电池提供更高的电压要求。比如磷酸锰锂电池的电压可以达到4.1V，而磷酸铁锂电池只能达到3.4V。

根据“电池能量密度=放电率×放电平台/电池质量”公式，在这样的电压优势条件下，锰电池的充放电功率更好，可以实现更高的能量密度。

据了解，磷酸锰锂电池极限能量密度可达230wh/kg，不仅远高于磷酸铁锂电池170wh/kg的能量密度，还能与三元锂电池的能量密度相抗衡。

其次，磷酸铁锰锂电池低温性能更好。

在-20℃的低温下，磷酸锰锂电池的容量保持率可以达到75%左右，而磷酸亚铁锂的容量保持率为60%-70%。根据天能股份应用于小牛电动车F0系列的产品参数，磷酸铁锰锂电池在低温环境下续航里程提升了25%。

另外，值得一提的是，磷酸锰锂电池继承了磷酸铁锂电池的安全性。

与磷酸铁锂电池类似，磷酸锰锂电池也属于橄榄石结构，充放电时结构更稳定。这样看来，磷酸铁锰锂电池在某种意义上已经……实现了能量密度和安全性之间的平衡。

当然，更重要的是，磷酸铁锰锂电池有成本优势。

由于全球锰矿资源丰富，磷酸铁锰锂电池的成本仅比磷酸亚铁锂增加5%-10%左右。从每瓦时的能量密度来看，整个电池系统的装机成本略低于磷酸铁锂电池，远低于三元电池。

集这么多优点于一身，磷酸铁锰锂电池几乎被正式宣布为未来电池的最终形式。然而，真实情况远非如此简单，甚至有些棘手。

“非主流”的短板

回过头来看，磷酸铁锰锂电池并不是什么新技术。2013年，比亚迪进行了相关调研，并表示将推出磷酸锰铁锂，作为磷酸亚铁锂的升级路线。

但由于补贴政策向能量密度更高的三元材料倾斜，以及比亚迪未能解决磷酸锰锂电池循环寿命低、内阻过大等问题，该路线并未成为主流，比亚迪也于2016年停止了相关研发。

比亚迪的经验表明，要想推动磷酸锰锂电池成为市场主流，不仅会面临政策和市场形势的阻力，还有技术问题亟待解决。

首先，双电压平台的问题。

锰铁两种不同元素的结合，提高了整个电池的充放电电压，但也意味着两种不同的工作电压状态。具体来说，铁的电压平台低于锰，对应锰和铁的氧化还原，在3.5V电压附近Fe2+转化为Fe3 +;在4.1V附近，Mn2+转化为Mn3+。

如果电动车电压高速切换，车辆会降低或失去动能，BMS很难处理，从而造成严重的安全问题。

其次，磷酸铁锰锂的电子电导率和离子电导率明显低于三元材料和磷酸亚铁锂，因此表现出较差的电导率和较差的倍率特性。

磷酸锰锂电池第一圈充放电效率在92%左右，磷酸亚铁锂可以做到95%以上。

锰导电性差，容易导致极化现象，降低放电电压平台。而且铁原子被锰原子取代扭曲了原来的八面体(锰原子在氧原子组成的八面体中)，在充放电过程中不能保持原来的形状，从而失去容量，降低循环性能。

简单来说，磷酸铁锰锂电池用的越多，电池容量下降越快。它的循环寿命问题，已经成为量产路上必须跨越的“坎”。

另外，磷酸锰锂电池的制备方法虽然和磷酸亚铁锂类似，包括固相法和液相法，但也有各自的缺点。

固相法通过机械混合和粉碎的方式实现原料的混合。该方法简单，成本低，但无法做到微观即分子均匀，产品一致性差。

液相法则是将所有原料溶解，可以实现分子水平的结合，获得更加均匀的前驱体，有效防止富锰相的聚集，提高材料的电化学性能。但相关的制造工艺难以控制，工艺流程相对复杂，成本较高。

所以从制造的角度来说，要取代磷酸铁锂电池或者三元锂电池市场还有很长的路要走。

事实上，业内的共识是，磷酸锰锂电池将首先应用于两轮电动车，然后与三元锂电池结合，待相关技术成熟后，再在新能源汽车上独立使用。

有意思的是，相对于业内的理性声音，二级市场的股市最先沸腾。锰矿供应商、电池制造商、正极材料生产公司等。，已经开始了一波小阳春。

股市有风险，投资需谨慎。

至少从目前的情况来看，所谓的“磷酸亚铁锂下一代产品”，在磷酸锰锂电池能够量产装车之前，还是有猜测和炒作的可能。虽然和磷酸铁锂电池只有一字之差，但是磷酸锰锂电池的故事更有新意。

日前有消息称，当代安培科技有限公司计划在今年下半年量产磷酸锰锂电池。欣旺达、亿纬锂能的相关产品也已于今年上半年通过电池中试，样品正送往车企检测。

在此之前，马斯克也曾在特斯拉柏林工厂投产仪式后的问答环节公开表示对“锰电池”感兴趣:“我认为锰具有有趣的潜力。”

眼下似乎突然出现了一种新的电池材料，然后技术成熟，走向量产。

不要惊讶，其实在动力电池领域，锰早已有了应用。尤其是三元锂电池中，锰作为必不可少的“一元”，长期以来一直在发挥作用。

此时，再次引爆热点的磷酸锰锂电池作为磷酸铁锂电池的下一代演进产品出现。

诚然，与三元锂电池相比，锂离子电池的市场份额…phate电池一直在扩大，但其理论能量密度已经接近极限。在这种情况下，谁率先掌握下一代磷酸铁锂电池，谁也将主导动力电池行业的发展方向。

不仅仅是在当代Amperex科技有限公司，根据后来的消息，欣旺达和亿纬锂能的磷酸铁锰锂电池已经通过了今年上半年的电池中试，正在送样品给车企检测。比亚迪福迪电池也在今年年初开始小批量采购磷酸锰锂，目前处于内部研发阶段。

在电池厂商的努力下，“老树发芽”的磷酸铁锰锂电池能在动力电池市场掀起多大的波澜？

“多一个字”的好处

鱼与熊掌不可兼得，动力电池的安全性和能量密度的平衡一直是业界头疼的问题。

但随着补贴的下降，三元锂电池和磷酸铁锂电池的技术路线之争也愈演愈烈。毫无疑问，双方的市场并不完全重合，但此时，随着锰的加入，情况变得微妙起来。

首先，磷酸铁锰锂电池的能量密度变高了。

与铁相比，锰可以为动力电池提供更高的电压要求。比如磷酸锰锂电池的电压可以达到4.1V，而磷酸铁锂电池只能达到3.4V。

根据“电池能量密度=放电率×放电平台/电池质量”公式，在这样的电压优势条件下，锰电池的充放电功率更好，可以实现更高的能量密度。

据了解，磷酸锰锂电池极限能量密度可达230wh/kg，不仅远高于磷酸铁锂电池170wh/kg的能量密度，还能与三元锂电池的能量密度相抗衡。

其次，磷酸铁锰锂电池低温性能更好。

在-20℃的低温下，磷酸锰锂电池的容量保持率可以达到75%左右，而磷酸亚铁锂的容量保持率为60%-70%。根据天能股份应用于小牛电动车F0系列的产品参数，磷酸铁锰锂电池在低温环境下续航里程提升了25%。

另外，值得一提的是，磷酸锰锂电池继承了磷酸铁锂电池的安全性。

与磷酸铁锂电池类似，磷酸锰锂电池也属于橄榄石结构，充放电时结构更稳定。这样，磷酸铁锰锂电池在某种意义上实现了能量密度和安全性的平衡。

当然，更重要的是，磷酸铁锰锂电池有成本优势。

由于全球锰矿资源丰富，磷酸铁锰锂电池的成本仅比磷酸亚铁锂增加5%-10%左右。从每瓦时的能量密度来看，整个电池系统的装机成本略低于磷酸铁锂电池，远低于三元电池。

集这么多优点于一身，磷酸铁锰锂电池几乎被正式宣布为未来电池的最终形式。然而，真实情况远非如此简单，甚至有些棘手。

“非主流”的短板

回过头来看，磷酸铁锰锂电池并不是什么新技术。2013年，比亚迪进行了相关调研，并表示将推出磷酸锰铁锂，作为磷酸亚铁锂的升级路线。

但由于补贴政策向能量密度更高的三元材料倾斜，以及比亚迪未能解决磷酸锰锂电池循环寿命低、内阻过大等问题，这条路线并未成为主流，比亚迪也停止了相关研发……2016年的ment。

比亚迪的经验表明，要想推动磷酸锰锂电池成为市场主流，不仅会面临政策和市场形势的阻力，还有技术问题亟待解决。

首先，双电压平台的问题。

锰铁两种不同元素的结合，提高了整个电池的充放电电压，但也意味着两种不同的工作电压状态。具体来说，铁的电压平台低于锰，对应锰和铁的氧化还原，在3.5V电压附近Fe2+转化为Fe3 +;在4.1V附近，Mn2+转化为Mn3+。

如果电动车电压高速切换，车辆会降低或失去动能，BMS很难处理，从而造成严重的安全问题。

其次，磷酸铁锰锂的电子电导率和离子电导率明显低于三元材料和磷酸亚铁锂，因此表现出较差的电导率和较差的倍率特性。

磷酸锰锂电池第一圈充放电效率在92%左右，磷酸亚铁锂可以做到95%以上。

锰导电性差，容易导致极化现象，降低放电电压平台。而且铁原子被锰原子取代扭曲了原来的八面体(锰原子在氧原子组成的八面体中)，在充放电过程中不能保持原来的形状，从而失去容量，降低循环性能。

简单来说，磷酸铁锰锂电池用的越多，电池容量下降越快。它的循环寿命问题，已经成为量产路上必须跨越的“坎”。

另外，磷酸锰锂电池的制备方法虽然和磷酸亚铁锂类似，包括固相法和液相法，但也有各自的缺点。

固相法通过机械混合和粉碎的方式实现原料的混合。该方法简单，成本低，但无法做到微观即分子均匀，产品一致性差。

液相法则是将所有原料溶解，可以实现分子水平的结合，获得更加均匀的前驱体，有效防止富锰相的聚集，提高材料的电化学性能。但相关的制造工艺难以控制，工艺流程相对复杂，成本较高。

所以从制造的角度来说，要取代磷酸铁锂电池或者三元锂电池市场还有很长的路要走。

事实上，业内的共识是，磷酸锰锂电池将首先应用于两轮电动车，然后与三元锂电池结合，待相关技术成熟后，再在新能源汽车上独立使用。

有意思的是，相对于业内的理性声音，二级市场的股市最先沸腾。锰矿供应商、电池制造商、正极材料生产公司等。，已经开始了一波小阳春。

股市有风险，投资需谨慎。

至少从目前的情况来看，所谓的“磷酸亚铁锂下一代产品”，在磷酸锰锂电池能够量产装车之前，还是有猜测和炒作的可能。

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