M3P電池是磷酸鹽系三元材料電池。根據(jù)寧德時代在中國十大磷酸鐵鋰動力電池制造商中的官方解釋，M3P電池不屬于磷酸錳鐵鋰，正極材料中添加了其他金屬元素。

與磷酸鐵鋰和三元鋰電池不同，M3P是基于磷酸錳鐵鋰的材料創(chuàng)新，屬于新的技術(shù)路線。M是金屬的縮寫，M3代表三種金屬元素（所謂的三元），P代表磷，即結(jié)構(gòu)仍然是磷酸鐵鋰中由磷酸根組成的橄欖石結(jié)構(gòu)。

可以理解為三種磷酸鹽化合物（磷酸鐵鋰+磷酸錳鋰+磷酸鎂鋰）的組合，本質(zhì)上沒有脫離鐵錳鋰的技術(shù)路線（鐵錳鋰本質(zhì)上是摻雜錳的磷酸鐵鋰）。

寧德時代董事長曾毓群在近期的投資者活動中指出，“公司推出的新產(chǎn)品M3P不是磷酸錳鐵鋰，還含有其他金屬元素。公司稱之為磷酸三元體系，該體系由三元還原而成，但仍占據(jù)了新能源汽車的一定成本。

M3P電池的能量密度高于磷酸鐵鋰電池，能量密度達到210Wh/kg，增加了20%。這一水平接近于鎳三元鋰電池。在能量密度優(yōu)勢的同時，M3P電池的制造成本接近磷酸鐵鋰，約為0.8-0.85RMB/WH。此外，基于磷酸鹽系統(tǒng)的M3P電池還繼承了磷酸鐵鋰電池安全性高、壽命長的特點。

 

 

M3P電池性能優(yōu)勢

在性能優(yōu)勢方面，我們認為M3P使用二元摻雜通過摻雜鎂來優(yōu)化磷酸錳鐵鋰的性能，并在保持低成本和高安全性的同時具有能量密度和循環(huán)性能的優(yōu)勢。相關(guān)論文指出，鎂離子和錳離子的摻雜并沒有改變磷酸鐵鋰的結(jié)構(gòu)。

粒度分布均勻，金屬離子的摻雜使磷酸鐵鋰具有更好的充放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性，電化學(xué)性能大大提高。鎂離子的摻雜改變了材料的晶體結(jié)構(gòu)，這更有利于鋰離子的擴散，提高了材料的導(dǎo)電性。

 

 

 

M3P合成工藝

M3P的合成工藝與磷酸錳鐵鋰工藝相似。磷酸錳鐵鋰也是廣義上的一種M3P（鎂添加量接近0的M3P），因此M3P的合成方法和生產(chǎn)技術(shù)將主要基于磷酸錳鐵鋰的技術(shù)。

磷酸錳鐵鋰在工業(yè)上主要用作高溫固態(tài)反應(yīng)法、水熱合成法和共沉淀法。這三種方法不僅可以用于大規(guī)模生產(chǎn)，同時，合成過程易于與碳涂層、納米化和體相雜質(zhì)等材料改性過程相結(jié)合。

此外，鋰鐵錳還有三種其他制備方法：碳熱還原法、溶液凝膠法和模板法，但工藝相對復(fù)雜，難以實現(xiàn)商業(yè)化。

各種生產(chǎn)工藝的比較

 

工藝方法	工藝路線	有利條件	缺點
固相法	高溫固相法	易于工業(yè)化	難以控制產(chǎn)品的晶體形態(tài)和粒度
	碳熱還原法	易于工業(yè)化，降低生產(chǎn)成本，提高導(dǎo)電性	反應(yīng)不易控制，很容易產(chǎn)生離子
液相法	水熱合成法	晶體形態(tài)和粒度易于控制，合成溫度低，時間短	產(chǎn)品純度差，成本高，設(shè)備維護困難
	溶膠凝膠法	產(chǎn)品純度高、形狀好、加工溫度低、反應(yīng)過程易于控制、設(shè)備簡單	工藝步驟復(fù)雜，原料昂貴且對環(huán)境有害，大規(guī)模生產(chǎn)困難
	共沉淀法	易于控制尺寸和形狀	反應(yīng)條件苛刻，后處理過程復(fù)雜，難以大規(guī)模生產(chǎn)
其他	模板方法	易于控制尺寸和形狀	反應(yīng)條件苛刻，后處理過程復(fù)雜，難以大規(guī)模生產(chǎn)

 

M3P改造工藝推測

目前，德方納米是錳鐵鋰產(chǎn)業(yè)化的行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，緊隨其后的是中國十大鋰離子電池制造商之一的利泰鋰能，比亞迪、國軒高科等公司。根據(jù)相應(yīng)的專利，我們將其修改方法總結(jié)如下：

從上表可以看出，目前，錳鋰涂層/涂層NCM三元的研發(fā)方法很多，這是目前錳鋰改性技術(shù)的主流路線。

此外，納米技術(shù)和碳涂層技術(shù)也有一定的應(yīng)用?？紤]到M3P電池的定位，我們認為它不會使用三元涂層，而是使用納米級、碳涂層或微觀形態(tài)調(diào)節(jié)等高性價比的改性方法。

 

制造商	工藝方法	改進技術(shù)
德方納米	液相法	三元涂層LMFP
	液相法	納米化
利泰新能源	液相法	碳涂層
	固相法	LMFP涂層三元
比亞迪	固相法	納米化
	水熱合成法	LMFP涂層LFP
	水熱合成法	LMFP涂層三元
	共沉淀法	碳涂層
國軒高科	水熱合成法	前體設(shè)計+均質(zhì)化
	碳熱還原	氮化鈦和碳雙層涂層
	共沉淀+水熱	磷酸鐵鋰/碳涂層
	高溫固相法	微觀形態(tài)調(diào)控
	水熱合成法	LMFP涂層三元