全球動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代在電池材料體系上的創(chuàng)新將迎來商業(yè)化關(guān)鍵進(jìn)展。

6月29日，據(jù)國(guó)內(nèi)媒體36氪透露，寧德時(shí)代的M3P電池或?qū)⒃诮衲耆径仁装l(fā)于特斯拉上海工廠生產(chǎn)的改款Model 3，所配備的電池包電量將從此前磷酸鐵鋰電池包的60kWh升級(jí)為66kWh。

此外，使用寧德時(shí)代M3P電池的電池包不僅供改款Model 3使用，還會(huì)是平臺(tái)方案，為此后的Model Y改款車型采用。

【資料圖】

截至本文發(fā)稿時(shí)，寧德時(shí)代方面尚未給予澎湃新聞?dòng)浾叩那笞C明確回復(fù)。

今年3月，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在公司年度業(yè)績(jī)說明會(huì)上表示，寧德時(shí)代新一代M3P電池預(yù)計(jì)將于今年量產(chǎn)交付?！按笠?guī)模應(yīng)用情況下，M3P電池能夠降本增效，低溫性能、能量密度優(yōu)于磷酸鐵鋰電池，成本優(yōu)于三元鋰電池?！痹谷悍Q。

M3P電池對(duì)寧德時(shí)代的意義何在？

中國(guó)乘聯(lián)會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹近日撰文表示，過去幾年，國(guó)內(nèi)電池市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局并沒有發(fā)生明顯的變化。動(dòng)力電池市場(chǎng)的技術(shù)進(jìn)步相對(duì)比較緩慢，而規(guī)模增長(zhǎng)特征相對(duì)明顯。

在業(yè)內(nèi)人士看來，如果說寧德時(shí)代今年3月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的麒麟電池的亮點(diǎn)是電池包結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新突破（麒麟電池是寧德時(shí)代第三代CTP技術(shù)，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠提升電池包的體積利用率和能量密度），那么，M3P電池則主要是通過對(duì)電池正極材料的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池性能的跨越。

按照電池正極材料的不同，當(dāng)下全球主流的動(dòng)力鋰電池分為鎳鈷錳三元（NCM）鋰電池和磷酸鐵鋰（LFP）電池，后者憑成本低廉、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)量、裝車量方面已超三元電池，但磷酸鐵鋰電池的能量密度已經(jīng)接近“天花板”。

在此情況下，磷酸錳鐵鋰材料開始在業(yè)內(nèi)萌動(dòng)。

據(jù)了解，磷酸錳鐵鋰材料，是在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上添加錳元素以提高電壓平臺(tái)。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，“磷酸錳鐵鋰材料理論容量與磷酸鐵鋰相同，為170mAh/g；但磷酸錳鐵鋰相對(duì)于Li?/Li的電極電勢(shì)為4.1V，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰的3.4V，且位于有機(jī)電解液體系的穩(wěn)定電化學(xué)窗口。4.1V的高電位使得磷酸錳鐵鋰具有潛在的高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，這是它相對(duì)于磷酸鐵鋰的最大優(yōu)勢(shì)?！?/p>

而磷酸錳鐵鋰的晶體和磷酸鐵鋰晶體類似，具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)是穩(wěn)定性高，即使在充電過程中鋰離子全部脫出，也不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌，因此安全性能好。

理論上，磷酸錳鐵鋰的實(shí)際容量發(fā)揮到與磷酸鐵鋰相同的程度，其能量密度將比磷酸鐵鋰提高15%—20%。若與三元材料復(fù)合使用，能夠有效綜合高安全性、高能量密度和低溫性能的特點(diǎn)。此外，磷酸錳鐵鋰原料成本低，環(huán)境友好，在生產(chǎn)工藝上，其與磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝相似，通過高溫固相反應(yīng)法、水熱合成法合成，工藝成熟，適合批量生產(chǎn)。

早在2015年，寧德時(shí)代公開了“一種鋰離子電池正極材料磷酸錳鐵鋰的制備方法”的專利。2017年，其又公開了“鋰離子蓄電池復(fù)合正極材料及其制備方法—一種磷酸錳鐵鋰和石墨烯復(fù)合正極材料及其制備方法”的相關(guān)專利。

從名字上來看（其中M作為錳元素的代號(hào)，P代表化學(xué)式PO?磷酸根），外界猜測(cè)M3P電池就是磷酸錳鐵鋰電池， 但寧德時(shí)代表示，M3P電池準(zhǔn)確來說不是磷酸錳鐵鋰電池，電池正極材料中還含有其他金屬元素，公司稱之為磷酸鹽體系的三元鋰電池。

申港證券研報(bào)則進(jìn)一步分析稱，寧德時(shí)代的M3P電池可能摻雜鎂、鋅、鋁等金屬元素中的兩種，在部分鐵元素點(diǎn)位上形成替代，從而生成磷酸鹽體系的三元材料，以改善充放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性。

不過，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱此前也承認(rèn)，“行業(yè)對(duì)M3P材料雖然有多年的研究，但該類材料仍有一些固有問題解決不了，最典型的是電導(dǎo)率不夠，導(dǎo)致其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用難度很大?！?/p>

據(jù)介紹，增強(qiáng)磷酸錳鐵鋰材料導(dǎo)電性比較通行的辦法，包括錳鐵比優(yōu)化、導(dǎo)電物質(zhì)包覆、體相離子摻雜、材料納米化等改性技術(shù)等。據(jù)吳凱介紹，“寧德時(shí)代研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過長(zhǎng)期攻關(guān)和大量計(jì)算，利用添加不同元素給材料改性的辦法，解決了電導(dǎo)率不夠的問題?！?/p>

Model 3+M3P=天生一對(duì)？

可以看到，根據(jù)寧德時(shí)代對(duì)M3P電池的市場(chǎng)定位，其選擇特斯拉Model 3改版首發(fā)也是再合適不過。

在去年7月舉辦的世界動(dòng)力電池大會(huì)上，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱稱，“M3P電池可針對(duì)續(xù)航里程700km左右的中檔車型。此前這一續(xù)航里程的車型，寧德時(shí)代采用的是中鎳、低鎳三元正極材料方案，相對(duì)來說成本更高。結(jié)合‘麒麟電池’電池包結(jié)構(gòu)，M3P的新材料也可以滿足此類車型的需求?！?/p>

隨后在8月，市場(chǎng)即首次傳出寧德時(shí)代將向特斯拉供應(yīng)M3P電池的傳聞，傳言電池搭載在國(guó)產(chǎn)新版的特斯拉Model 3和Model Y車型中，相關(guān)車型將于2023年上市。

據(jù)此前autoevolution網(wǎng)站報(bào)道，M3P電池的能量密度將比現(xiàn)有磷酸鐵鋰電池高15%左右，后者在210千瓦時(shí)/kg左右，這將使上海工廠生產(chǎn)的Model 3的續(xù)航里程提高10%。

據(jù)官方數(shù)據(jù)，目前，上海工廠特斯拉Model 3的工況續(xù)航里程是556公里到675公里（345—420英里）。使用新的M3P電池，特斯拉Model 3一次充電應(yīng)該可以行駛超過700公里（435英里），符合寧德時(shí)代的承諾。

在業(yè)內(nèi)人士看來，基于消息已經(jīng)“飛”了整整一年的情況，此次合作若最終實(shí)現(xiàn)，不僅回應(yīng)了此前寧德時(shí)代與特斯拉“脫綁”的流言，特斯拉也以其“吃螃蟹”的精神，予以了中國(guó)最大的電池合作伙伴以莫大支持。

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