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磷酸锰铁锂电池终于装车了

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声明  

本文为个人业余时间所作,不代表任何组织机构观点。  



磷酸锰铁锂电池是最近三年来电池业内的一大公认的发展方向,该材料理论容量与磷酸铁锂基本相同,但是电压平台高20%(4.1 VS 3.4),所以如果可以作出纯的磷酸锰锂(无铁),那么能量也可以得到20%的提升(其它条件不变的条件下),而如果锰和铁以X:1-X为比例,相应生成的材料就是LiMnxFe1-xPO4,能量密度可以达成x*20%的强化。而且该材料应该具有与磷酸铁锂相同的低成本潜力,因此在目前行业普遍关心低成本解决升级方案的今天,是很有诱惑力的。  

  

电压平台:磷酸锰锂VS磷酸铁锂 (磷酸锰锂差是因为没有进行包覆改性等,发挥不出性能)  

目前国内很多家企业都在研发磷酸锰铁锂电池,然后比较有名的自然就是宁王的M3P体系。当然,这个命名是有点玄乎的——似乎根据业内的说法,这个电池其实并非纯的磷酸锰铁锂,而是目前大家常说的锰铁锂-三元混掺体系。当然混掺后,性能(应该也包括成本等)就会成为锰铁锂和三元之间的状态。为什么要这么做而不是用纯的磷酸锰铁锂,无外乎是因为磷酸锰铁锂本身在加工性能、体积比能、循环性能以及内阻方面的问题,需要用三元做一个搭配,但是这样的一个体系的市场定位以及实际竞争力,不同的人会有不同的看法——理论上当然我们希望应该是介于铁锂和中镍高电压三元之间,能够结合两者的优点,如果能产生点协同互相促进作用,当然就更好了。  

磷酸锰铁锂材料的潜在市场定位  

两年多前马斯克先生就曾经发过一条推文,意思就是说下一代电池是含锰的,这无疑几乎90%指向了磷酸锰铁锂。去年其实就已经有了很多关于磷酸锰铁锂电池的量产新闻,但是至少去年特斯拉中国的MODEL 3 的升级(60 -> 66kWh)最终证明实际上还是用的磷酸铁锂电池,而不是磷酸锰铁锂。况且退一步说,考虑到该车型的电池包中的空间,以及已有磷酸铁锂电池性能相对保守的指标,就是干到70+kWh,用铁锂也不是什么难事,并不一定需要更先进的化学体系。  

  

磷酸锰铁锂的SWOT分析,来自 2023 battery report, Volta Foundation  

而去年8月奇瑞的诸多产品在工信部名单中亮相(说实话星途、星纪元、智界、瑶光这些名字真的是看的笔者云里雾里,不知道哪个是哪个),奇瑞也已经大方的介绍了自己将会是第一个搭载宁德M3P电池的车企。而经过再半年的时间,就在近来,笔者终于发现奇瑞-智界,以及瑶光插混C-DM产品 方面,M3P电池的更多性能指标被放了出来,订车也可以了——这就意味着是真正的量产,可以提车看看试试了。那在此我们也基于初步释放的信息,看看这M3P电池第一版到底怎么样:是骡子是马,拉出来遛遛。  



智界:M3P定位中端电池?产品线配置诡异  

先看智界,网页链接:https://hima.auto/zhijie/s7/configuration/  

  

在这里大家不难看出以下几点:1)奇瑞+华为,打造的产品偏高端 ,定价不算低,最高配要近35万了(不知道好不好卖); 2) 所有电池都是标准的30-80%充电15分钟,还可以,够用; 3)一共三个电池配置:最便宜的车62kWh (磷酸铁锂),次便宜的是82kWh-M3P(三元-锰铁锂混掺),次贵的是三元-100kWh,最贵的车又回到了82kWh-M3P电池。  

说实话,这个产品序列我是看不太懂的。  

因为一般来说,一个(电动)汽车产品肯定越贵的配置越高,一般就会用到更好的材料和技术,常常也会配置最长的续航,这是一个最基本的配置逻辑。而在这里如果把最贵的这个配置拿掉的话,这个逻辑还成立,但是最贵的车装的电池和中端的S7 MAX的电池是一样的,这个搞法就很奇怪了。说实话,这个操作我基本怎么也想不明白,欢迎大家拍砖。  

说这个搞法奇怪的原因:如果你说磷酸锰铁锂和中镍高电压三元可以争一争,这一点我没意见,但是你要是说和高镍三元竞争,我就想说:洗洗睡吧。这个材料总体来说定位不可能超过高镍三元,身上带的基因就不是高端长续航的基因,这一点业内是有共识的。退一步说,如果你真这么好,那为什么自己不纯用,还要混上人家三元呢?  

参考我前面说的“无外乎XX的问题”那句话。  

所以从这个产品来看,M3P是可以达成比磷酸铁锂更长的续航的,但是也就中规中矩(82kWh),但是大概率上攻更高端的100kWh不太顺利(这个对于中镍高电压当然是小意思)。  

然后另外一点有意思的是:M3P版相对于磷酸铁锂版贵出去4万块钱,我们不清楚这其中多少是与电池有关的。虽然电池要多20kWh,但是20kWh肯定花不了4万。所以这个电池的成本如何,也值得关注。  

总体来说,这个电池性能还算中规中矩,定位算是在磷酸铁锂和三元中间,快充性能也可以。不过整个车的产品序列定的很诡异,然后这个电池的成本实际如何,这些问题都值得不断跟进深挖。  


瑶光C-DM:中规中距的大容量插混电池  

网址在这:EXEED星途瑶光车型 (exeedcars.com)  

从这也能看出,特斯拉66度电不是M3P

这个系列相比起码价格就亲民多了。然后这是PHEV,电池有两个版本:19度的国轩(三元)和34度的宁德(M3P)。看到这可能有的朋友会杠:哎,刘博,你看这里人家M3P比三元能量还多呢,分明这个才更适合更高端。对于这点我想说的是:1) PHEV电装多装少其实更灵活,不像BEV纯电一样常常是要装“满”电池的,所以如果这两边互相有出入,明显还是纯电这边更体现一个化学体系能达到的最高能力;2)其实即使磷酸铁锂,PHEV也是可以装到近40度电的,所以这个19度电VS 34度电其实也说明不了太多东西。  

  

这两款电池看来有一样的快充能力。然后该M3P电池的峰值放电是9C-330kW ——挺厉害,不过不知道是几秒。  

循环放电是1500次——这个对于磷酸铁锂可能就一般了,不过对于磷酸锰铁锂似乎还行,以及对于PHEV应该也是够用了。  

冷启动和使用温度范围——到-35度,看起来是不错的,就是不知道有多少是其实来自于三元的混掺:纯的锰铁锂的低温性能应该不太好吧?  

所以总的来说,这个混动电池性能还可以,不过比起现在的铁锂和三元的电池,优势到底在哪里,得定量的比一下,我觉得这才能看出些线索。以及这个车的配置:高端用M3P,中低配用三元,这个思路个人觉得也是比较清奇,也许与前面智界的考虑有所相通——也许是为了给M3P提面子?  

  

毕竟这几个材料分别是什么定位,人家奇瑞自己都很大方的说了,大家自己看哈,似乎和我的理解也差不太多呢。磷酸锰铁锂定位介于三元和铁锂之间——毕竟能量密度大幅提升,比较的基准总不可能是三元吧  

  



小结  

等了很久,2024年终于看到了磷酸锰铁锂-三元混掺M3P电池的量产装车。从现在已有的两款产品看,有点有意思的性能指标,但是其产品定位,以及和其它体系的真正定量比较PK,似乎还处于一个比较模糊的状态。我很希望众M3P电池系列们能明确其化学体系成分(说清楚多少三元多少锰铁锂),而且能起到里面的三元+锰铁锂材料 1+1大于2的效果,而不是一个单纯的材料机械混合性能办输出。而这个“化学反应”是不是能有,M3P体系的“MAGIC”到底在哪,我觉得我的评论不重要,事实怎么样才重要。  

是骡子是马,该拉出来遛遛了。  

接下来继续看吧。  


来源:弗雷刘
化学汽车理论材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-07
最近编辑:3月前
弗雷刘
博士 动力电池 新能源行业科普
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