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Amperex Technology，Limited计划在今年下半年量产磷酸锰锂电池，欣旺达和亿纬锂能的相关产品也已在今年上半年通过电池中试，样品正在送往车企进行检测。

在此之前，马斯克还在特斯拉柏林工厂投产仪式后的问答环节公开表达了对锰电池的兴趣:我认为锰具有有趣的潜力。

当下就像一种新的电池材料，突然出现，然后技术成熟，投入量产。

不出意外的话，其实锰早已应用在动力电池领域尤其是在三元锂电池中，锰作为必不可少的一块钱，长期发挥着作用

此时再次引爆热点的磷酸锰锂电池，作为磷酸锰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在不断扩大，但其理论能量密度已经逼近极限在这种情况下，谁率先掌握了下一代磷酸铁锂电池，谁就主导了动力电池行业接下来的发展方向

不仅仅是当代Amperex科技有限公司，据最新消息，欣旺达和亿纬锂能的磷酸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今年年初，比亚迪电池也开始小批量采购磷酸锰铁锂，目前处于内部研发阶段

在电池厂商的努力下，磷酸锰锂电池老树发芽新芽能在动力电池市场掀起多大的波澜。

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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。

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

首先，磷酸锰铁锂电池的能量密度变高。

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。

根据消息显示，磷酸锰锂电池极限能量密度可达230wh/kg，不仅远高于磷酸锰锂电池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，磷酸锰锂电池在低温下续航里程提升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，在充放电过程中结构更加稳定这样，从某种意义上来说，磷酸锰锂电池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。

由于世界上锰资源丰富，磷酸铁锰锂电池的成本仅比磷酸亚铁锂高5%—10%左右从每瓦时能量密度来看，整个电池系统的装机成本略低于磷酸铁锂电池，明显低于三元电池

由于所有这些优点，磷酸铁锰锂电池是未来电池的最终形式可是，真实情况远非如此简单，甚至有些棘手

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非主流的短板

在过去，磷酸铁锰锂电池并不是什么新技术2013年，比亚迪进行相关调研，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，这一路线并未成为主流，比亚迪也在2016年停止了相关开发。

比亚迪的经验表明，要推动磷酸铁锰锂电池成为市场主流，不仅面临政策和市场形势的阻力，还有亟待解决的技术难题。

首先，双电压平台问题。

锰铁两种不同元素的组合可以提高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，对应的是锰和铁的氧化还原，在3.5V电压附近Fe2+转化为Fe3+:在4.1V左右，Mn2+转化为Mn3+

如果电动车在高速行驶过程中电压发生切换，车辆的动能会降低或损失，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。

磷酸铁锰锂电池的首次充放电效率在92%左右，而磷酸亚铁锂可以达到95%以上。

由于锰的导电性差，放电电压平台容易因极化现象而降低，锰原子取代铁原子时原有的八面体发生畸变，在充放电过程中不能保持原有的形状，从而失去容量，降低循环性能。

简单来说，磷酸锰锂电池用的越多，电池容量下降越快其循环寿命的问题已经成为量产道路上必须跨越的坎

另外，虽然磷酸铁锰锂电池的制备方法与磷酸亚铁锂类似，制备方法有固相法和液相法，但各有各的缺点。

固相法是通过机械混合粉碎的方式将原料混合，方法简单，成本低，但无法达到微观即分子水平的均匀性，产品一致性差。

液相的规律是原料全部溶解，可以实现分子水平的结合，得到的前驱体更加均匀，可以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，磷酸锰锂电池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，业界的共识是，磷酸铁锰锂电池将首先应用于两轮电动车，然后与三元锂电池配合使用相关技术成熟后，将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起来锰矿供应商，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，在磷酸铁锰锂电池未能量产装车之前，所谓的磷酸亚铁锂下一代产品还是有炒作和投机的可能的。