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​秘密融资数亿,这家公司量产了马斯克也在寻找的锂电方案

2023-11-30 07:25 来源:爱尚秀 点击:

秘密融资数亿,这家公司量产了马斯克也在寻找的锂电方案

文丨肖千平

编辑丨袁斯来

由狂热到冷静的往复,这是锂电行业的经典戏码。

原料的价格最鲜明直观。作为正极、电解液的重要原料,碳酸锂的价格在过去两年间一路飙升,从每吨 6 万暴涨 10 倍到将近 60 万,又在越过 2022 年 11 月的最高点后直线跳水,眼下已经回落到每吨单价 14 万。

周期之下,玩家面临的考验更加明确。更高的能量密度、更强的低温稳定性、更低的成本……对不同指标的强烈需求,催促锂电池探索下一次创新。

从 CTP(Cell To Pack)到 CTC(Cell To Chassis),当电池厂和车厂在电池结构上玩出花时,电池材料体系的更迭要缓慢许多,却也潜藏更大的性能跃升。其中,正极材料除目前主流的三元锂、磷酸铁锂外,以磷酸锰铁锂为代表的新型材料,是行业期待的新解法之一。

据东吴证券相关研报,随渗透率及电池需求扩张,到 2025 年,磷酸锰铁锂需求预计超 20 万吨,市场空间超 140 亿元;2030 年,磷酸锰铁锂市场规模或将达到 1500 亿元。

而要真正实现磷酸锰铁锂电池量产上车,前驱体是关键一环——这是制备锂电池正极材料的基础。由硫酸镍、硫酸锰、磷酸及废铁等合成的锂电池正极材料前驱体,按比例混合碳酸锂或氢氧化锂,再经一定工艺,方能制得正极材料。

这正是北宸创新的主攻方向。成立于 2020 年的深圳北宸创新材料科技公司(以下简称 " 北宸创新 "),拥有生产磷酸盐系列前驱体的平台型技术,目前已经实现磷酸锰铁锂前驱体千吨级量产并交货,2 万吨产线预计年底投产,下游直接客户包括国内多个头部电池厂商,并已进入国际头部车企供应体系。

独特的技术路线和取得的商业化成果,让这家由行业老兵和高校教授创立的公司收获资本青睐。2023 年,北宸创新完成来自联想创投、浙大中控、上海力鼎等机构的亿级 A 轮融资。

从磷酸铁锂,到磷酸锰铁锂

在现有锂电池材料中引入更多的锰,这是马斯克也在探索的新方案。

2022 年 3 月,特斯拉首家欧洲工厂交付第一辆 Model Y,马斯克在当天的演讲中,一面强调电池产业链上游乃至矿产的重要性,同时也并未掩饰对石墨烯电池路线的怀疑。

但话锋一转,马斯克一句简短的 "There ’ s an interesting potential for Manganese(锰材料有耐人寻味的潜力)",就摆明了自己看好锰的立场。

这并不是马斯克和特斯拉第一次对锰表露兴趣。据外媒报道,2020 年的特斯拉电池日,马斯克即已提出特斯拉未来的动力电池可能含有 1/3 的锰;在 Twitter 上,马斯克也曾直言锰的优势。

马斯克在 X(原 Twitter)上对锰表态,图源 TESMANIAN

磷酸锰铁锂,这正是磷酸铁锂引入锰离子后的升级版。以后者为正极材料的磷酸铁锂电池,因成本、安全性等优势,过去两年间经历快速增长,反超一度因政策补贴等扩张的三元锂电池,如今已占据动力电池主导地位。

磷酸铁锂市场的火热与相对较低的开发门槛,吸引大批玩家涌入的同时,也导致产能过剩,且利润趋于微薄——截至目前,磷酸铁锂电芯价格最低已跌破 0.5 元 /Wh。同时,磷酸铁锂的能量密度短板始终存在,且已接近理论瓶颈。

而加了锰的磷酸锰铁锂,在磷酸铁锂现有的成本、安全性等基础上,能量密度还能再提高 10%-20%,并且拥有更强的低温稳定性。

磷酸锰铁锂的广阔想象空间,自然吸引产业链内各厂商积极布局。国内比亚迪、宁德时代、亿纬锂能等电池厂商,以及容百科技、德方纳米等电池材料厂,都对磷酸锰铁锂及其上车应用有所动作。

市场对磷酸锰铁锂前驱体的需求水涨船高,但其量产难度大门槛高,能稳定交付的厂商数量有限,北宸创新便是其中之一。

能做到这一点,与北宸创新的自研生产工艺有关。

现有的磷酸盐材料工艺路线,主要分为固相法和液相法两类,二者各有优势,同时需要平衡成本、难度等指标。不同于上述两种工艺,北宸创新团队独创 " 一步法 " 专利,并形成技术平台。

" 北宸创新的平台型技术,可以在不同磷酸盐体系中,达成关键技术和生产线的共享。" 本轮资方、联想创投集团总裁贺志强表示。这也就意味着,同样的产线设备配置下,北宸创新可生产磷酸铁锂前驱体、磷酸锰铁锂前驱体等不同产品。

在这种平台型技术下,北宸创新已实现特殊分子结构磷酸锰铁锂前驱体量产,并能够提供配套的正极工艺方案,帮助磷酸铁锂正极材料厂商直接生产磷酸锰铁锂,提高过剩的磷酸铁锂产线利用价值。

环保工艺,发力海外

磷酸锰铁锂,并不是一个新鲜概念。

恰恰相反,早在上世纪 90 年代,研究人员就已经发现并看好磷酸锰铁锂作为锂电池正极材料的应用。然而,磷酸锰铁锂要真正走出实验室,仍然面临成本、性能稳定性及规模化量产等挑战。

譬如,要想改进磷酸锰铁锂稳定性、循环性等,材料厂商需要解决锰析出等难题,通常只能靠降低锰比例、加强碳包覆等方法操作应对。

针对类似问题,北宸创新的磷酸锰铁锂前驱体具有特殊分子结构,仍能实现 65%-75% 的高比例锰含量,提高磷酸锰铁锂电池极片的压实密度、容量和循环次数。这一特殊分子结构更利于前驱体生成纯用车规级磷酸锰铁锂正极,扩大磷酸锰铁锂电池应用范畴。

当技术落实到市场,北宸创新更看重海外市场和国内高端客户,这也是应对国内锂电上游内卷状况的策略之一。

" 锂电正极及前驱体产业有三个趋势:总量增长、结构变化、海外突起。"北宸创新上一轮资方、创东方管理合伙人肖珂告诉 36 氪。" 美国锂电产业的本地化是很大一波行情,同时对产品性能指标的要求比较高。"

要赶上这波行情,北宸创新另一重优势在于生产工艺的环保属性。

具体来看,北宸创新的一步法工艺,能在常温常压环境下将锰源、铁源与磷酸直接反应,无需二次反应操作,且可直接应用废铁作为原料。这在放松了生产环境对高温、高压等要求的同时,不产生废水等污染物,降低污水处理等设备成本。凭借这一工艺,北宸创新上一代产品磷酸铁锂前驱体已向客户稳定供货多年。

在成效上,北宸创新两代前驱体产品均已向国内多个头部客户量产出货,磷酸锰铁锂前驱体进入国际头部车企供应体系,公司已连续两年收入破亿。

当然,周期的考验仍然存在,对产业链上游同样如此。正如肖珂所言,不同的技术路线和水平,不同终端细分市场的要求,都在影响前驱体厂商技术优势向竞争优势的转化。技术、产品的领先与最终的市场表现,固然有因果关系,但并非完全对应。

惊险的一跃尚待完成。锂电产业肉眼可见的波动下,距终端应用仍有距离的上游厂商,还在潜心预备下一次风起。