發(fā)展一直不溫不火的富鋰錳基材料，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在近期似乎顯現(xiàn)出提速之勢(shì)。

近期，在工信部發(fā)布的第8批推薦目錄中，兩款搭載遨優(yōu)動(dòng)力富鋰錳基電池的車型成功入圍，這也是富鋰錳基電池技術(shù)路線首次出現(xiàn)于推薦目錄。此前不久，遨優(yōu)動(dòng)力還收獲了開(kāi)瑞新能源明年1萬(wàn)套以上富鋰錳基電池的訂單意向。

作為國(guó)內(nèi)一線陣營(yíng)的正極材料企業(yè)，當(dāng)升科技也表示，公司正在開(kāi)展富鋰錳基正極材料的研發(fā)，持續(xù)降低正極材料用鈷量，最終實(shí)現(xiàn)低鈷或無(wú)鈷。

高工鋰電了解到，除了遨優(yōu)動(dòng)力、當(dāng)升科技之外，目前包括國(guó)軒高科、中航鋰電、桑頓新能源、江特電機(jī)等電池/材料企業(yè)都有布局及儲(chǔ)備富鋰錳基技術(shù)路線。

事實(shí)上，聚集高電壓、高比容量、低成本、安全性等多重優(yōu)勢(shì)光環(huán)，富鋰錳基被認(rèn)為是鋰電池發(fā)展中期重要的技術(shù)路線之一，但是囿于其材料自身結(jié)構(gòu)缺陷以及上游配套材料發(fā)展緩慢，導(dǎo)致富鋰錳基長(zhǎng)期處于實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)。

當(dāng)前，富鋰錳基產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速的背景在于，一方面，隨著政策補(bǔ)貼逐年滑坡，加之中長(zhǎng)期電池能量密度目標(biāo)要求，電池企業(yè)降本提質(zhì)壓力驟增，倒逼企業(yè)加快探索及改進(jìn)新材料；另一方面，部分電池企業(yè)持續(xù)加碼富鋰錳基材料的研發(fā)投入，加強(qiáng)技術(shù)升級(jí)，提升制備工藝，導(dǎo)入新型添加劑材料，進(jìn)一步推動(dòng)該材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

在市場(chǎng)應(yīng)用層面，目前富鋰錳基電池在電動(dòng)物流車領(lǐng)域已率先打開(kāi)局面。包括江蘇陸地方舟新能源車輛股份有限公司、新日(無(wú)錫)發(fā)展有限公司和開(kāi)瑞新能源汽車有限公司已開(kāi)始應(yīng)用或意向應(yīng)用富鋰錳基電池。

綜合來(lái)看，當(dāng)前富鋰錳基材料產(chǎn)業(yè)化由于材料性能缺陷掣肘和匹配材料研發(fā)進(jìn)展緩慢，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還存在一定距離，但預(yù)計(jì)未來(lái)2-3年可能會(huì)出現(xiàn)重大突破。

產(chǎn)業(yè)鏈配套及應(yīng)用實(shí)況

富鋰錳基被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高能量密度和長(zhǎng)續(xù)航里程的新一代極具潛力的動(dòng)力鋰電池正極材料之一，但目前能夠?qū)崿F(xiàn)富鋰錳基材料/電池量產(chǎn)的企業(yè)仍在少數(shù)。

遨優(yōu)動(dòng)力總經(jīng)理陳光森博士向高工鋰電坦言，目前富鋰錳基動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，最大的難點(diǎn)是富鋰錳基正極材料的產(chǎn)能問(wèn)題，因?yàn)槟壳澳軌蚍€(wěn)定量產(chǎn)富鋰錳基正極材料的廠家很少。

當(dāng)升科技副總經(jīng)理、董事會(huì)秘書(shū)曲曉力也證實(shí)，富鋰錳基的大規(guī)模應(yīng)用，尚有很多需要研究和解決的問(wèn)題，例如倍率、循環(huán)過(guò)程容量/電壓的急劇衰減、高電壓電解液等難題。

“高電壓電解液確實(shí)也是富鋰錳基材料應(yīng)用的一大瓶頸，遨優(yōu)動(dòng)力目前主要從高電壓電解液中引入特殊添加劑等多種界面保護(hù)入手，從而改善富鋰錳基電池性能。”陳光森強(qiáng)調(diào)，公司目前已與相關(guān)材料生產(chǎn)廠家形成了緊密合作關(guān)系，可解決后續(xù)供貨問(wèn)題。

在終端應(yīng)用層面，高工鋰電從信息源獲悉，一款搭載富鋰錳基電池的車型最快將于今年9月正式上市，屆時(shí)富鋰錳基電池將得到市場(chǎng)的詳實(shí)應(yīng)用反饋。

一位不愿具姓名的車企負(fù)責(zé)人表示，公司會(huì)率先在物流車上應(yīng)用富鋰錳基電池，主要是因?yàn)槲锪鬈囀袌?chǎng)對(duì)于成本控制的超高敏感性，富鋰錳基電池鈷含量低，成本比三元材料相對(duì)低，且能量密度高。同時(shí)，富鋰錳基電池在倍率性能和循環(huán)壽命已經(jīng)有所突破，達(dá)到三元電池相當(dāng)效果。因此公司愿意積極嘗試。

高工鋰電了解到，目前車企一方面在成本價(jià)格方面鐘情于富鋰錳基電池，另一方面對(duì)于其性能要求絲毫不弱于常規(guī)型號(hào)三元電池。

上述車企負(fù)責(zé)人表示，在倍率性能方面，1C/1C放電容量比值要達(dá)到100%，同時(shí)要保證溫升的控制。在循環(huán)壽命方面，要確保達(dá)到3年10萬(wàn)公里或5年20萬(wàn)公里的售后保障。

值得一提的是，由于富鋰錳基電池單體電壓值在測(cè)試中仍存在一定壓差，導(dǎo)致BMS的SOC精度相對(duì)難控制，誤差仍相對(duì)大。車企方面也要求將電池BMS的SOC精度誤差要降至3%以下。

中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)所指

《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》中提出，到2020年，新型鋰離子動(dòng)力電池單體比能量要超過(guò)300Wh/kg，成本要降至1元/Wh以下；到2025年，要實(shí)現(xiàn)新體系動(dòng)力電池單體比能量達(dá)500Wh/kg。

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)單體比能量達(dá)300Wh/kg，高鎳三元正極搭配硅碳負(fù)極方案已成業(yè)內(nèi)發(fā)展共識(shí)，目前也取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。而中期目標(biāo)要實(shí)現(xiàn)單體比能量超過(guò)300Wh/kg，則需要富鋰錳基正極搭配高容量硅碳負(fù)極。

桑德集團(tuán)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)文一波先生公開(kāi)表示，到2020年，桑頓新能源將推出350Wh/kg高鎳三元體系電池，采用富鋰錳基正極材料、硅碳負(fù)極材料、復(fù)合隔膜和功能電解液。

材料技術(shù)突破方面，北京大學(xué)的團(tuán)隊(duì)已研制出比容量400mAh/g的富鋰錳基正極，可以達(dá)到400Wh/kg的目標(biāo)。清華大學(xué)深圳研究生院趙世璽團(tuán)隊(duì)也在展開(kāi)對(duì)錳基正極材料的研究，試驗(yàn)提高錳含量對(duì)結(jié)構(gòu)和性能的影響。

趙世璽認(rèn)為，從正極材料的選擇與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，磷酸鐵鋰正極材料仍然應(yīng)該支持和發(fā)展；尖晶石錳酸鋰(鎳錳酸鋰)作為低成本正極材料，應(yīng)該有一定市場(chǎng)空間；高鎳三元材料雖然具有高容量?jī)?yōu)勢(shì)，但不可持續(xù)；富鋰高錳層狀結(jié)構(gòu)正極材料應(yīng)該被關(guān)注和大力推廣。

不過(guò)，也有業(yè)內(nèi)人士指出，單純要求動(dòng)力電池滿足能量密度的單一指標(biāo)意義不大，還要綜合考量動(dòng)力電池的安全性、循環(huán)壽命和成本等多重要素，否則不利于高比能動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化。