固态電池能量密度和熱穩定性能顯著優于液體锂離子電池，具有遠期商業化前景。
固态锂電池主要由正極、負極、固态電解質等關鍵材料構成。
本文重點梳理固态電池下一代正極材料--富锂錳基材料，供大家學習參考。
01
固态電池正極材料概覽
目前固态電池對于能量密度的嚴苛要求，正極材料的研發正朝着高鎳、無钴、富锂等高能量密度的方向邁進。
目前市場上的主流正極材料有钴酸锂（LCO）、錳酸锂（LMO）、磷酸鐵锂（LFP）和三元正極材料（包括NCM和NCA）。
在衆多正極材料中，富锂錳基材料因其超高的比容量、高電壓特性以及顯著成本優勢，被視為下一代锂離子電池最具潛力的正極材料。
富锂錳基晶體結構與性能：
資料來源：Nature Energy
02
富锂錳基材料行業概覽
富锂錳基材料是實作動力锂電池高能量密度技術突破的核心材料，擁有高達300mAh/g的比容量，遠超目前商業化應用的磷酸鐵锂和三元材料等正極材料的放電比容量，幾乎是目前已商業化正極材料實際容量的兩倍。
富锂錳基材料與其他正極材料能量密度對比：
富锂錳基材料以相對廉價的錳為主要成分，貴重金屬含量較低。
與常見的钴酸锂和鎳钴錳三元正極材料相比，富锂錳基材料降低了成本且提升了安全性。
此外，富锂錳基材料的電壓視窗寬廣（2.0-4.8V），在正常壓力下的循環穩定性優于其他商業化的正極材料。
當與矽碳負極相比對時，其電芯的能量密度有望超過400Wh/kg。
同時，作為一種低鎳高錳的正極材料，其低瓦時成本可以和磷酸鐵锂相媲美。
不同固态電池正極材料的對比：
資料來源：《固态電池研究及産業化》張銳
03
富锂錳基産業鍊梳理
固态電池産業鍊與液态锂電池大緻相似，兩者主要的差別在于中上遊的負極材料和電解質不同，在正極方面幾乎一緻，若完全發展至全固态電池，隔膜也完全被替換。
固态電池正極材料中，富锂錳基産業鍊上遊環節主要包括锂、錳等相關礦産資源的開采。
中遊主要是富锂錳基材料的生産環節。
下遊電池制造環節中富锂錳基材料被用作锂離子電池（包括固态電池）的正極材料，與其他材料如負極電解液和隔膜等一起組裝成完整的電池，終端為各種應用領域。
資料來源：東吳證券、行行查
04
富锂錳基材料市場格局
從富锂錳基材料市場格局來看，容百科技和當升科技等正極材料行業的龍頭企業，已經提前布局富锂錳基材料的研發，并已進入小試階段。
容百科技研發的低钴材料在常溫下，以0.33C的電流密度放電，比容量達到了245mAh/g或以上，這種材料不僅成本低而且容量高，非常适合液态電池使用。
當升科技計劃進一步推動固态锂電、富锂錳基和鈉離子電池等戰略新産品的研發工作，以期搶占下一代锂電正極材料的技術制高點。
中科院甯波材料所下屬的甯波富锂電池，已經建立了百噸級的富锂錳基正極材料中試生産線，為大規模生産做好了準備。
此外，振華新材、中偉股份、昆工科技、天原股份、國軒高科、多氟多等公司也在積極開展富锂錳基材料（及其前驅體）的研發項目。
富锂錳基材料部分布局廠商：
資料來源：公開資料整理、中信證券
目前節點來看，富锂錳基材料距離大規模産業鍊化還有一定的時間。
短期内富锂錳基材料可能無法作為單一材料使用。富锂錳基材料可以與現有的三元材料、钴酸锂、磷酸鐵锂等正極材料進行混合使用，以降低電壓，進而加速其商業化應用。長遠來看，富锂錳基作為性能優異的正極新材料，有望在固态電池産業鍊環節中占據重要的位置。
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