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锂电池由正极、负极、隔膜、电解液/电解质四大部分组成;其中,正极材料性能直接决定了电池的能量密度、使用寿命、安全性。
当前主流正极材料为磷酸铁锂、三元材料,发展方向为富锂锰基:
(1)磷酸铁锂:安全性能好,循环寿命长,但能量密度一般。
(2)三元材料:能量密度大,但稳定性、循环寿命不如磷酸铁锂。
(3)富锂锰基:能量密度更高,成本更低、安全性更好。
富锂锰基(LRM)是一种以锰、锂为主导元素的复合正极材料,兼具层状与岩盐相结构,锂离子扩散通道通畅,赋予材料高比容量。
该材料于2004年提出,因电压衰减、结构不稳定等技术瓶颈,长期未能商用;近年来因与固态电解质的高适配性,重回产业发展:
固态电池采用固态电解质,可承受更高电压(>4.8V),富锂锰基的高电压特性、氧阴离子氧化还原机制更适配固态体系。
优势:高能量密度(克容量250-300mAh/g)、高电压(3.8-4.2V)、低成本(锰占比高,钴镍用量少)、高安全性(热稳定性好)。
固态电池厂中,丰田、QuantumScape、LG新能源、宁德、太蓝、卫蓝、清陶能源、国轩高科、比亚迪均有LRM正极材料应用或布局。
国内富锂锰基正极供应商:
容百科技:全球高镍三元正极材料龙头,富锂锰基材料在硫化物、氧化物体系完成验证,已实现小批量出货,供应丰田、卫蓝、宁德。
当升科技:同时布局高镍、富锂两大正极材料,富锂锰基材料已实现小批量出货,完成宁德、力神、卫蓝、清陶等固态客户导入。
天力锂能:主营三元、磷酸铁锂正极材料,富锂锰基产品适配硫化物体系,进入宁德、比亚迪供应链。
盟固利:主营钴酸锂、三元正极材料,布局类单晶富锂锰基材料,已进入样品试产阶段,通过头部固态电池厂电芯验证。
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来源:伏白的交易笔记
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