Эволюционная технология осваивает рынок — следующее поколение литий-железо-фосфатных аккумуляторов LMFP с добавлением марганца. Уже производится и есть в продаже.
- Обновлено 11 сентября 2023: добавлена информация о последних новинках Samsung SDI с выставки IAA Mobility.
- Обновлено 9 декабря 2024: актуализированы цифры из имеющихся в продаже элементов, добавлены примеры и производители.
👇 Узнайте, есть ли будущее у LMFP и практическая польза для нас с вами.
Что такое LMFP-аккумулятор?
Литий-марганец-железо-фосфатный аккумулятор (LiMnxFe1-xPO4, где x — это разные пропорции смешивания, LiMn0.5Fe0.5PO4, или LiMnFePO4, или короткая аббревиатура LMFP от lithium-iron-manganese-phosphate) — это новый тип элементов в литий-ионной технологии, задача которого компенсировать недостатки LFP-химии, унаследовав её преимущества.
По сравнению с обычным литий-железо-фосфатными аккумуляторами (LiFePO4, LFP):
- выше плотность энергии (больше заряда в тех же размерах);
- безопаснее (предотвращено высвобождение кислорода);
- экономически выгоднее (стоимость +5%, ёмкость +20%).
Что изменили в LMFP по сравнению с LFP-аккумулятором?
Изменениям подвергли катодный железо-фосфатный материал.
- Напряжение предельное: 4,1-4,2 В вместо 3,2-3,65 В.
- Напряжение минимальное: 2,75 В вместо 2 В.
- Гравиметрическая плотность энергии: теоретически до 230 Вт·ч/кг вместо 150-170 Вт·ч/кг (на практике прирост пока меньше).
- Ёмкость в тех же размерах: увеличена на ~10-15%*.
- Срок службы: теоретически до 6000 циклов** вместо 2000-3500 циклов при DoD>90% (у смартфонных LCO 500 циклов для сравнения).
* - от себя добавим, что на практике прирост ёмкости пока не более 7-10% для форм-фактора 34140 (обозначает размер, как у знакомых всем 18650).
** - цифры по циклам тоже нужно перепроверять, так как подробные исследования срока службы так и не представлены, а производители имеющихся ячеек, например, K-Tech IMR34145E 14, заявляют и вовсе 2000 циклов.
Элементы LMFP уже производят в двух вариантах
- Твердофазным методом (ниже себестоимость, проще и быстрее производить массово, но ниже качество из-з плохой однородности смешивания);
- жидкофазным методом (выше качество и дольше срок службы, но и цена тоже выше, трудно достать в большом количестве).
Для изготовления 1 кВт·ч элемента LMFP требуется 0,13 кг железа и 0,38 кг марганца. Сообщается, что это несильно (не более 5%) удорожает техпроцесс.
Дело в богатых запасах марганца. Цена на ресурс сбалансирована.
[Источник Kechuangban Daily — в заметке есть дополнительная информация по анонсам производств за последние месяцы].
Где уже используется/применяется LMFP-аккумулятор?
Сейчас основное применение — тяговое питание системы электропривода.
В основном это:
- электротранспорт;
- электросамокаты;
- электровелосипеды;
- различные средства индивидуальной мобильности, простыми словами.
🏭 Экономическое преимущество раскрывается при большом количестве элементов LMFP18650, LMFP26700, LMFP33140 в составе батареи.
В настоящий момент модернизированная версия литий-железо-фосфатных батарей поставляется на особых тестовых условиях как композитные элементы:
- LMFP и NCM для электромобилей,
- LMFP и LMO для средств индивидуальной мобильности.
Иногда хитрые маркетологи указывают тип химии Li(Mn,Fe)PO4, допуская применение традиционных LFP вместо новых LMFP-элементов при нехватке их поставок. Технология ещё только осваивает рынок.
Также мы встречаем по сути неверное обозначение «IMR» в элементах, хотя его ранее применяли для LMO-батарей (марганцевых, LiMn2O4). Подробнее в нашей статье о типах 18650 и разновидностях химии.
Как купить LMFP-элементы 18650 или другие форм-факторы типа «pouch-cell»?
Пока их достать в розницу очень сложно. Предлагается выходить на поставщиков напрямую, потому что производство не успевает за спросом.
В 2023-м в гонку вступил крупный игрок — компания Samsung SDI [пресс-релиз на русском и на английском]. На сентябрьской выставке «IAA MOBILITY 2023» Samsung показали коммерческие аккумуляторы LMFP-типа, которые позиционируют как компоненты премиальных перезаряжаемых батарей для потребительской электроники и электротранспорта.
В 2024-м году производство расширялось, состоялся выход на массовые розничные продажи.
Их будет видно по запросу в поисковой системе по запросу: «tnl lmfp26700», где
- TNL — это производитель Tianneng (cn-tn.com), который одним из первых вышел в розницу в 2023-м году.
- LMFP26700 — так будет обозначаться элемент 26700 с типом химии LiMnFePO4.
- LMFP33140 — элементы 33140 и 33145 с типом химии LiMnFePO4.
- IMR33145E — элементы 33140 на химии LiMnFePO4 от производителя K-Tech, и так далее.
- IMR18650 — элементов 18650 на химии LiMnFePO4 пока ещё очень мало или нет вовсе, так как основная потребность производителей электромобилей и прочего электротранспорта в ячейках как можно большего размера.
Обновляем этот блок, как только доступны новые варианты — добавьте статью в избранное для отслеживания.
Мы в Neovolt исследуем новый тип аккумуляторов, чтобы одними из первых в России предложить продукты с LMFP-химией.
Производители и бренды
В настоящий момент (начало 2025-го года) производство батарей с химией LMFP (LiMnxFe1-xPO4) партиями под заказ выполняется отдельными китайскими компаниями.
Крупнейшие в мире заказчики аккумуляторов LMFP:
- CATL
- BYD
- Sunwoda
- Eve Energy
Основные производители аккумуляторов LMFP в Китае:
- CALB (180 Втч/кг, 2500 циклов)
- Frasis Energy
- SVOLT (низкотемпературные)
- REPT Battero
- JEVE (2000 циклов)
- Gotion High-Tech (190 Втч/кг, 2000 циклов)
Поставщики катодной химии LMFP (предлагают отдельные розничные заказы):
- Dynanonic
- Zhongbei New Material
- Ronbay New Energy Technology
- HENGTRON Nanotech
- Lithitech
- Hubei RT Hi-Tech Advanced Materials
- EASPRING
- Qianyun Tech
- GHTECH
- Jinquan New Material
- Cnano Technology
Крупнейшие фирмы среди поставщиков катодной химии LMFP:
- EASPRING
- Dynanonic
- Qianyun Tech
Компании, поставляющие коммерческие LMFP-ячейки (дополненный в 2024-м список):
- CATL
- BYD
- Gotion High-Tech
- Dynanonic
- Easpring
- Tianneng
- Phyloion Battery
- Hezong Science & Technology
- Lithitech
- Fulion P.M.
- Samsung SDI (с сентября 2023)
Сведения о поставщиках и производителях предоставлены китайскими исследователями Gaogong Industry Institute Co., Ltd.
Резюмируем
- Батареи нового поколения литий-марганцево-железо-фосфатные (LMFP) теперь доступны на рынке.
- У них выше плотность энергии, лучше безопасность, выгоднее переход со свинца по сравнению с традиционными литий-железо-фосфатными (LFP).
- Аккумуляторы LMFP уже используются для питания электромобилей и средств индивидуальной мобильности (самокаты и электровелосипеды).
- Ведущие компании CATL, BYD и Gotion High-Tech уже производят и поставляют батареи LMFP в оптовых заказах.
- В 2023-м в гонку вступил крупный игрок — компания Samsung SDI [пресс-релиз на русском и на английском] показала коммерческие аккумуляторы LMFP-типа для премиальных перезаряжаемых батарей потребительской электроники и электротранспорта.
- В 2024-м году производство расширялось, состоялся выход на массовые розничные продажи.
- Мы в Neovolt исследуем новый тип аккумуляторов, чтобы одними из первых в России предложить продукты с LMFP-химией.
🔻 Читайте также:
Следите вместе с нами за практичными и понятными для простых людей научно-популярными материалами из аккумуляторной отрасли.