三元再漲價，LMFP或許是現(xiàn)階段最好的選項之一

2018年鈷價蠢蠢欲動，三元材料再度迎來漲價潮。在此背景下，混摻磷酸錳鐵鋰（LMFP）或許是現(xiàn)階段最好的選項之一。

2017年三元材料從15萬/噸漲到了20萬/噸，嚴(yán)重侵蝕電池廠微薄的利潤。三元的最重要的原料成本集中在鈷，由于剛果政局的變動、需求的增加、生產(chǎn)者的惜售、再加上投資者的炒作，造成2018年的鈷價蠢蠢欲動。

如此，三元再漲價，我們怎么辦？

混摻磷酸錳鐵鋰(LMFP)或許是現(xiàn)階段最好的選項之一。LMFP之前一度被產(chǎn)業(yè)認(rèn)為是最具有潛力的正極材料之一，但因量產(chǎn)難度及技術(shù)門坎高，一直未被大量采用。然而時勢造英雄，LMFP近年已在量產(chǎn)技術(shù)上取得突破，在今日高鎳三元成為主流的背景下，三元成本持續(xù)高漲，使得LMFP的優(yōu)勢益發(fā)明顯。

我們以電池廠最重視的成本、安全、壽命指標(biāo)，分析如下：

?成本

以往三元材料混摻LMFP會大幅降低能量密度，然而LMFP經(jīng)過這幾年的改進(jìn)，混摻導(dǎo)致的能量密度損失已大幅改善。對比三元材料的價格，一年前LMFP的價格尤高于三元，如今時空轉(zhuǎn)換，三元的價格反高于LMFP達(dá)20%。展望2018年，兩者的差距仍會持續(xù)擴(kuò)大，如此三元混摻LMFP后的成本反而會低于純?nèi)牟牧稀?/p>

?安全

三元+LMFP的作法已被許多電池廠認(rèn)證，三元混摻20%~30%LMFP的復(fù)合材料與純?nèi)牧舷啾?，熱分解溫度提?~10%且放熱量降低40~60%(如圖一所示)，證實可從材料的本質(zhì)徹底解決三元一直以來存在的安全問題，動力電池產(chǎn)業(yè)如今要從523轉(zhuǎn)向安全疑慮更高的622及811，若只靠政策的松綁，終究是不能解決安全的問題。此問題一日未解，始終會是一顆未爆彈，SONY、三星的慘痛代價仍記憶猶新，作為企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者不得不謹(jǐn)慎以對。

?壽命

理論上，三元材料的循環(huán)壽命會隨著鎳含量的增加而逐漸減少。目前高鎳三元的壽命約在1200~1500次，而且還是藉由控制SOC在30%~80%的區(qū)間才能達(dá)到，以致三元高能量密度的優(yōu)點被打折扣。LMFP是具備高循環(huán)壽命特色的橄欖石結(jié)構(gòu)材料，三元混摻LMFP后的循環(huán)壽命，會依混摻比例的多寡而提升20%~30%以上。

其他應(yīng)用：

?為了安全及成本考慮，鋰鐵應(yīng)用于大巴有一定的優(yōu)勢，然而鋰鐵的性能已接近最大的理論值，很難再有更大的突破。目前LMFP仍有進(jìn)步的空間，因其擁有高電壓(3.9V)的絕佳優(yōu)勢，若以LMFP為主，混摻少部分的三元，既能保有安全性，其體積能量密度也可輕易高過鋰鐵20%以上。

?LMFP+負(fù)極鋰鈦氧(LTO)的組合，以其大容量、高安全、長壽命的特性，被許多國外電池廠認(rèn)為是應(yīng)用在能量儲存系統(tǒng)(ESS)的最佳選項。

磷酸錳鐵鋰(LMFP)是一個令人眼睛為之一亮的新材料。在高鎳三元趨勢的帶動下，有機(jī)會成為下一代電池正極材料的主流。