在近日召開的2022年業(yè)績說明會上，全球動力電池龍頭寧德時代董事長兼總經(jīng)理曾毓群表示，寧德時代的M3P電池預計將于今年量產(chǎn)交付。

曾毓群表示，“大規(guī)模應用情況下，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。具體車型上的應用請見后續(xù)發(fā)布。”

在過去一年中，寧德時代的M3P電池一直都猶抱琵琶半遮面。從名字上來看（其中M作為錳元素的代號，P代表化學式PO?磷酸根），外界猜測M3P電池就是目前正熱的磷酸錳鐵鋰電池，但在寧德時代看來，又不完全是。

在去年2月的投資者調(diào)研活動中，寧德時代首次表示，計劃推出新產(chǎn)品M3P電池，但這款產(chǎn)品準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。

去年8月，寧德時代首席科學家吳凱在去年出席2022世界動力電池大會時，進一步解釋，“M3P電池可針對續(xù)航里程700km左右的中檔車型。此前這一續(xù)航里程的車型，寧德時代采用的是中鎳、低鎳三元正極材料方案，相對來說成本更高。結合‘麒麟電池’電池包結構，M3P的新材料也可以滿足此類車型的需求。”吳凱說。

千呼萬喚始出來

實際上，在技術方面，磷酸錳鐵鋰電池并非新鮮概念。早在2014年，比亞迪董事長王傳福就透露，比亞迪最新研究的磷酸鐵錳鋰電池，將比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池在能量密度方面有顯著的提升，其電動車續(xù)航里程有望大幅增加，成本不增反降。

寧德時代的相關技術儲備也是在同期。2015年，寧德時代公開了“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“鋰離子蓄電池復合正極材料及其制備方法—一種磷酸錳鐵鋰和石墨烯復合正極材料及其制備方法”的相關專利。

按照電池正極材料的不同，當下全球主流的動力電池分為三元鋰(NCM)電池和磷酸鐵鋰（LFP)電池，后者憑成本低廉、安全性強等優(yōu)勢，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”。

在磷酸鐵鋰的基礎上添加錳元素以提高電壓平臺，成為關鍵突破。錳離子（0.083nm）和鐵離子（0.078nm）的離子半徑接近，可實現(xiàn)任意比例互溶。因此，通過在磷酸鐵鋰中加入錳元素并調(diào)整其與鐵的原子數(shù)量之比（錳鐵比），可以實現(xiàn)高電壓平臺的同時也規(guī)避磷酸錳鋰的固有缺陷，此時的產(chǎn)物是磷酸錳鐵鋰（LiMnxFe1-xPO4，LMFP，其中X是錳鐵比）。

磷酸錳鐵鋰的晶體具有橄欖石型結構，該結構最大的優(yōu)勢是穩(wěn)定性高，即使在充電過程中鋰離子全部脫出，也不會發(fā)生結構崩塌，因此安全性能好。

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；但磷酸錳鐵鋰相對于Li?/Li的電極電勢為4.1V，遠高于磷酸鐵鋰的3.4V，且位于有機電解液體系的穩(wěn)定電化學窗口。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，這是它相對于磷酸鐵鋰的最大優(yōu)勢。”

理論上，磷酸錳鐵鋰的實際容量發(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%。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，通過高溫固相反應法、水熱合成法合成，工藝成熟，適合批量生產(chǎn)。因此，在業(yè)內(nèi)人士看來，磷酸錳鐵鋰在中低端車型擁有廣闊的應用前景。

不過，復合在一起的磷酸錳鐵鋰電池也并非完美無缺。和磷酸鐵鋰對比，磷酸錳鐵鋰的缺陷首先是循環(huán)壽命較短、充放電能力較差。由于磷酸錳鐵鋰中錳元素的加入，錳的溶出會導致循環(huán)壽命變短，充放電能力和壽命變差。其次，磷酸錳鐵鋰的低電導率導致其容量難以發(fā)揮、且與電解質(zhì)會發(fā)生副反應導致其材料的容量難以發(fā)揮。

而這或許能夠解釋，為何磷酸鐵鋰技術強如比亞迪，在9年前宣布了磷酸錳鐵鋰的研發(fā)消息后，也再也沒有傳出量產(chǎn)的有關信息。

寧德時代首席科學家吳凱也在去年承認，“行業(yè)對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，最典型的是電導率不夠，導致其在電動汽車領域應用難度很大。”

據(jù)介紹，增強磷酸錳鐵鋰材料導電性比較通行的辦法，包括導電物質(zhì)包覆、體相離子摻雜、納米化等改性技術等。據(jù)吳凱介紹，“寧德時代研發(fā)團隊通過長期攻關和大量計算，利用添加不同元素給材料改性的辦法，解決了電導率不夠的問題。”

申港證券研報分析稱，寧德時代的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，值得注意的是，根據(jù)公開報道，吳凱原本在去年的世界動力電池大會上即宣布M3P電池已經(jīng)量產(chǎn)，而根據(jù)此次董事長曾毓群的最新透露，實際寧德時代M3P電池還沒有達到量產(chǎn)的狀態(tài)。

在業(yè)內(nèi)人士看來，除了電導率的問題，磷酸錳鐵鋰電池還存在電壓表現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。錳、鐵的充放電電壓不同，鐵的電壓平臺低于錳，對應錳與鐵的氧化還原，電壓切換，會導致后期電池BMS難管理。國內(nèi)研究機構真鋰研究總裁墨柯也曾表示，磷酸錳鐵鋰電池最大的問題是是雙電壓平臺，這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展一大痛點。

此外，目前國內(nèi)電池級硫酸錳的制備難度也比較高，品質(zhì)、收得率差異大。

總體來看，寧德時代的M3P電池產(chǎn)業(yè)化進程正在加快。3月15日晚間，寧德時代的正極材料第一供應商湖南裕能發(fā)布公告，擬與寧德時代簽署《開發(fā)協(xié)議》，對新型磷酸鐵鋰產(chǎn)品進行設計開發(fā)，并依據(jù)寧德時代的需求生產(chǎn)制造新型磷酸鐵鋰產(chǎn)品。據(jù)業(yè)內(nèi)分析，所謂新型磷酸鐵鋰產(chǎn)品，也就是M3P材料。

寧德時代能夠憑借M3P電池擊退比亞迪嗎？

可以看到，今年寧德時代推出可謂磷酸鐵鋰PLUS版的M3P電池，有著特殊的背景。

根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年2月，我國動力電池裝車量21.9GWh，同比增長60.4%，環(huán)比增長36.0%。

其中，三元電池裝車量6.7GWh，占總裝車量30.6%，同比增長15.0%，環(huán)比增長23.7%；磷酸鐵鋰電池裝車量15.2GWh，占總裝車量69.3%，同比增長95.3%，環(huán)比增長42.2%。磷酸鐵鋰電池占總裝車量的比例已經(jīng)非常接近70%。

而在磷酸鐵鋰電池的裝車量上，比亞迪已經(jīng)連續(xù)兩個月超越寧德時代居于第一名的位置。2月，比亞迪的磷酸鐵鋰電池裝車量是7.5 GWh，市占率是49.37%，寧德時代是5.2 GWh，市占率是34.19%。比亞迪的市占率比寧德時代高出15個百分點。

憑借在磷酸鐵鋰電池上的優(yōu)勢，在2月整體的裝車量上，比亞迪和寧德時代的市占率差距也縮小至了7.57個百分點，其裝車分別為7.5 GWh和9.6GWh。

在不少業(yè)內(nèi)人士看來，憑借自家新能源汽車的銷量，比亞迪電池自產(chǎn)自用的優(yōu)勢實在是過于明顯。寧德時代或借助“鋰礦返利計劃”這一營銷策略，綁定銷量的同時，拉車企客戶一把，共同抵抗比亞迪不斷擴大的版圖。但長期而言，寧德時代的地位鞏固還是要回歸電池技術本身。

目前，業(yè)內(nèi)主流觀點認為，未來磷酸錳鐵鋰電池在兩輪車市場推進速度較快，預計2025年滲透率將達到70％。同時在新能源汽車市場也有較好的應用空間，預計2025年也將有30％滲透率。“磷酸錳鐵鋰電池技術，各大電池企業(yè)中都有相應計劃，大規(guī)模應用要看實際的效果。”中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會周波表示。

從發(fā)布的量產(chǎn)情況來看，目前寧德時代跑在各選手前面。此前業(yè)內(nèi)一直認為磷酸錳鐵鋰電池適用的電動車型是中低端車型，但寧德時代用CTP3.0麒麟電池技術加持，或許能夠將其威力提升一個層級。未來寧德時代能否以 M3P電池（材料創(chuàng)新）+麒麟電池（結構創(chuàng)新），捍衛(wèi)其霸主地位，拭目以待。