网络知识 财经 宁德时代M3P电池或首发于特斯拉国产Model 3改款,续航里程有望超700公里磷酸铁锂

宁德时代M3P电池或首发于特斯拉国产Model 3改款,续航里程有望超700公里磷酸铁锂

全球动力电池龙头宁德时代(222.500, -2.00, -0.89%)在电池材料体系上的创新将迎来商业化关键进展。

6月29日,据国内媒体36氪透露,宁德时代的M3P电池或将在今年三季度首发于特斯拉上海工厂生产的改款Model 3,所配备的电池包电量将从此前磷酸铁锂电池包的60kWh升级为66kWh。

此外,使用宁德时代M3P电池的电池包不仅供改款Model 3使用,还会是平台方案,为此后的Model Y改款车型采用。

截至本文发稿时,宁德时代方面尚未给予澎湃新闻记者的求证明确回复。

今年3月,宁德时代董事长曾毓群在公司年度业绩说明会上表示,宁德时代新一代M3P电池预计将于今年量产交付。“大规模应用情况下,M3P电池能够降本增效,低温性能、能量密度优于磷酸铁锂电池,成本优于三元锂电池。”曾毓群称。

M3P电池对宁德时代的意义何在?

中国乘联会秘书长崔东树近日撰文表示,过去几年,国内电池市场的竞争格局并没有发生明显的变化。动力电池市场的技术进步相对比较缓慢,而规模增长特征相对明显。

在业内人士看来,如果说宁德时代今年3月实现量产的麒麟电池的亮点是电池包结构的创新突破(麒麟电池是宁德时代第三代CTP技术,通过结构优化,能够提升电池包的体积利用率和能量密度),那么,M3P电池则主要是通过对电池正极材料的优化,实现了现有液态锂离子电池性能的跨越。

按照电池正极材料的不同,当下全球主流的动力锂电池分为镍钴锰三元(NCM)锂电池和磷酸铁锂(LFP)电池,后者凭成本低廉、安全性强等优势,在产量、装车量方面已超三元电池,但磷酸铁锂电池的能量密度已经接近“天花板”。

在此情况下,磷酸锰铁锂材料开始在业内萌动。

据了解,磷酸锰铁锂材料,是在磷酸铁锂的基础上添加锰元素以提高电压平台。

据业内人士介绍,“磷酸锰铁锂材料理论容量与磷酸铁锂相同,为170mAh/g;但磷酸锰铁锂相对于Li⁺/Li的电极电势为4.1V,远高于磷酸铁锂的3.4V,且位于有机电解液体系的稳定电化学窗口。4.1V的高电位使得磷酸锰铁锂具有潜在的高能量密度的优点,这是它相对于磷酸铁锂的最大优势。”

而磷酸锰铁锂的晶体和磷酸铁锂晶体类似,具有橄榄石型结构,该结构最大的优势是稳定性高,即使在充电过程中锂离子全部脱出,也不会发生结构崩塌,因此安全性能好。

理论上,磷酸锰铁锂的实际容量发挥到与磷酸铁锂相同的程度,其能量密度将比磷酸铁锂提高15%—20%。若与三元材料复合使用,能够有效综合高安全性、高能量密度和低温性能的特点。此外,磷酸锰铁锂原料成本低,环境友好,在生产工艺上,其与磷酸铁锂的生产工艺相似,通过高温固相反应法、水热合成法合成,工艺成熟,适合批量生产。

早在2015年,宁德时代公开了“一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的制备方法”的专利。2017年,其又公开了“锂离子蓄电池复合正极材料及其制备方法—一种磷酸锰铁锂和石墨烯复合正极材料及其制备方法”的相关专利。

从名字上来看(其中M作为锰元素的代号,P代表化学式PO₄磷酸根),外界猜测M3P电池就是磷酸锰铁锂电池, 但宁德时代表示, M3P电池准确来说不是磷酸锰铁锂电池,电池正极材料中还含有其他金属元素,公司称之为磷酸盐体系的三元锂电池。

申港证券研报则进一步分析称,宁德时代的M3P电池可能掺杂镁、锌、铝等金属元素中的两种,在部分铁元素点位上形成替代,从而生成磷酸盐体系的三元材料,以改善充放电容量及循环稳定性。

不过,宁德时代首席科学家吴凯此前也承认,“行业对M3P材料虽然有多年的研究,但该类材料仍有一些固有问题解决不了,最典型的是电导率不够,导致其在电动汽车领域应用难度很大。”

据介绍,增强磷酸锰铁锂材料导电性比较通行的办法,包括锰铁比优化、导电物质包覆、体相离子掺杂、材料纳米化等改性技术等。据吴凯介绍,“宁德时代研发团队通过长期攻关和大量计算,利用添加不同元素给材料改性的办法,解决了电导率不够的问题。”

Model 3+M3P=天生一对?

可以看到,根据宁德时代对M3P电池的市场定位,其选择特斯拉Model 3改版首发也是再合适不过。

在去年7月举办的世界动力电池大会上,宁德时代首席科学家吴凯称,“M3P电池可针对续航里程700km左右的中档车型。此前这一续航里程的车型,宁德时代采用的是中镍、低镍三元正极材料方案,相对来说成本更高。结合‘麒麟电池’电池包结构,M3P的新材料也可以满足此类车型的需求。”

随后在8月,市场即首次传出宁德时代将向特斯拉供应M3P电池的传闻,传言电池搭载在国产新版的特斯拉Model 3和Model Y车型中,相关车型将于2023年上市。

据此前autoevolution网站报道,M3P电池的能量密度将比现有磷酸铁锂电池高15%左右,后者在210千瓦时/kg左右,这将使上海工厂生产的Model 3的续航里程提高10%。

据官方数据,目前,上海工厂特斯拉Model 3的工况续航里程是556公里到675公里(345—420英里)。使用新的M3P电池,特斯拉Model 3一次充电应该可以行驶超过700公里(435英里),符合宁德时代的承诺。

在业内人士看来,基于消息已经“飞”了整整一年的情况,此次合作若最终实现,不仅回应了此前宁德时代与特斯拉“脱绑”的流言,特斯拉也以其“吃螃蟹”的精神,予以了中国最大的电池合作伙伴以莫大支持。

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