新型储能是新型电力系统的重要技术和基础装备,对支持新能源消纳、推动电力绿色转型、促进能源产业高水平质量的发展、实现双碳目标具备极其重大意义。前不久,国家发展改革委、国家能源局印发了《关于加快推进新型储能发展的指导意见》、《关于逐步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》。据此,江苏省发展改革委印发了《江苏省“十四五”新型储能发展实施方案》,2023年将成为快速推进新能源企业新型储能发展的窗口期和机遇期。

  而此前,特斯拉首席执行官马斯克一直对锰基正极电池抱有浓厚的兴趣,他曾表示,锰作为一种新型能源材料具备巨大潜力,特斯拉一直探索欲在电池中使用更多锰材料。随着近两年锰铁锂产业链的迅速发展,储能行业巨头纷纷加码布局储能端应用,新型锰基正极材料渗透率的提升有望使得锂电池行业用锰量在2021～2035年间增长超过10倍。

  磷酸锰铁锂化学式为LiMnxFe1-xPO4(LFMP),即在磷酸铁锂的基础上掺杂特殊的比例的锰。

  在单位体积内的包含的能量上,磷酸锰铁锂电池优于磷酸铁锂电池。磷酸锰铁锂比磷酸铁锂具有更高的电压平台,磷酸锰铁锂电池电压平台为3.6V,高于磷酸铁锂电池的3.2V,理论能量密度有望比磷酸铁锂高出20%,能够某些特定的程度上突破磷酸铁锂面临的单位体积内的包含的能量瓶颈。

  在低温性能上,磷酸锰铁锂电池单位体积内的包含的能量比磷酸铁锂电池高15%～20%;在-20℃的环境下,磷酸锰铁锂电池的容量保持率可达到近80%,而磷酸铁锂电池的容量保持率只能到达60%～70%。同时磷酸锰铁锂电池兼顾磷酸锰铁锂电池的高安全性,可通过针刺、短路测试,循环寿命可达到3000次。

  在材料成本上,无论是锰和铁都比镍、钴更便宜且资源丰富,添加价格较低且可优化电池性能的锰,减少了价格昂贵的镍、钴使用,磷酸锰铁锂材料成本可比磷酸铁锂降低10%,降本效益明显。随着磷酸锰铁锂电池工艺一直在优化,即将进入大批量生产阶段,其制造成本有望进一步降低。

  总的来说,磷酸锰铁锂电池凭借其良好的安全性、单位体积内的包含的能量、循环寿命和成本效益,在动力电池领域中扮演着重要的角色。随着其性能的一直在改进和应用领域的扩大,磷酸锰铁锂电池在未来将继续得到普遍的关注和应用。动力电池领域本身就具有技术迭代较快的特点,随企业创造新兴事物的能力的提升,不断涌现更具优势的动力电池新品种既是发展的客观规律,也是适应产业需求的大势所趋。

  在“十四五”国家重点研发计划中,“低成本长寿命锰基储能锂离子电池”被列为“储能与智能电网技术”重点专项项目。

  随着磷酸锰铁锂工艺的逐步改进和完善,其应用市场逐渐扩大,下游需求提速。预计2025年,磷酸锰铁锂的需求量有望达到173.5GWh,磷酸锰铁锂正极材料单耗2200吨/GWh,需求量达38.2万吨,将实现从0到1的快速渗透。

  磷酸锰铁锂电池在许多领域都有广泛的应用。其中最常见的是电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)市场。由于其安全性、循环寿命和成本效益,磷酸锰铁锂电池被大范围的应用于车辆动力系统。此外,LMFP 电池有望在家庭储能系统、商业和工业储能系统、城市储能项目中逐步渗透,掺混比例有望提升。

  磷酸锰铁锂电池在储能应用中扮演着重要的角色。借助其高性能、长寿命和安全性等特性,为储能系统提供较为可靠的能源存储解决方案,促进可再次生产的能源的集成和能源的可持续利用。随着储能技术的持续不断的发展,磷酸锰铁锂电池在储能领域中的应用前景将继续扩大。

  从终端场景来看,除了电动汽车外,储能企业也在试水磷酸锰铁锂材料的应用。据了解,新能源巨头远东智慧能源股份有限公司(简称:远东股份 股票代码:600869)旗下的远东电池于2022年7月正式开启磷酸锰铁锂的研发,是业内首家表示会将其应用到储能场景的厂商。远东电池负责这个的人说:“公司将通过应用小粒径磷酸锰铁锂材料、功能电解液开发、干法捏合极片工艺、LMFP复合正极体系等逐步提升磷酸锰铁锂电芯的安全性、性价比、低温性能、循环性能。”

  据有关资料显示,远东电池的高压堆叠式、低压壁挂式等系列户储产品,已持续爆火欧洲等海外用户侧市场;在储能及产业化项目推进上,远东电池聚焦工商业储能、发电侧储能业务的快速落地,建立了从电芯-模组-电池系统-储能系统的全产业链布局,并重点发力电芯方向,布局磷酸锰铁锂正向材料储能端应用,正逐步形成“缆储一体”战略格局。

  “双碳”背景下,全球能源结构调整势在必行,储能未来市场发展的潜力广阔。远东电池将结合自己发展实际,坚持创新储能技术,持续加强系统性谋划,加深储能战略布局,持续推动新型储能与锰基正极电池的高质量融合发展。

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