鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1178次 | 2022年07月12日
富鋰錳基能否大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化？
在工信部公布的第8批推薦目錄中，兩款搭載遨優(yōu)動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。
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。
近期，在工信部公布的第8批推薦目錄中，兩款搭載遨優(yōu)動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)動力還收獲了開瑞新能源明年1萬套以上富鋰錳基電池的訂單意向。
作為國內(nèi)一線陣營的正極材料公司，當(dāng)升科技也表示，公司正在開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)低鈷或無鈷。
高工鋰電了解到，除了遨優(yōu)動力、當(dāng)升科技之外，目前包括國軒高科、中航鋰電、桑頓新能源、江特電機(jī)等電池/材料公司都有布局及儲備富鋰錳基技術(shù)路線。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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)致富鋰錳基長期處于實(shí)驗室狀態(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，加之中長期電池能量密度目標(biāo)要求，電池公司降本提質(zhì)壓力驟增，倒逼公司加快探索及改進(jìn)新材料；另一方面，部分電池公司持續(xù)加碼富鋰錳基材料的研發(fā)投入，加強(qiáng)技術(shù)升級，提升制備工藝，導(dǎo)入新型添加劑材料，進(jìn)一步推動該材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
在市場應(yīng)用層面，目前富鋰錳基電池在電動物流車領(lǐng)域已率先打開局面。包括江蘇陸地方舟新能源車輛股份有限公司、新日(無錫)發(fā)展有限公司和開瑞新能源汽車有限公司已開始應(yīng)用或意向應(yīng)用富鋰錳基電池。
綜合來看，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)計未來2-3年可能會出現(xiàn)重大突破。
產(chǎn)業(yè)鏈配套及應(yīng)用實(shí)況
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
富鋰錳基被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高能量密度和長續(xù)航里程的新一代極具潛力的動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)的公司仍在少數(shù)。
遨優(yōu)動力總經(jīng)理陳光森博士向高工鋰電坦言，目前富鋰錳基動力鋰電池實(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)量問題，因為目前能夠穩(wěn)定量產(chǎn)富鋰錳基正極材料的廠商很少。
當(dāng)升科技副總經(jīng)理、董事會秘書曲曉力也證實(shí)，富鋰錳基的大規(guī)模應(yīng)用，尚有很多要研究和解決的問題，例如倍率、循環(huán)過程容量/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)動力目前重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)，公司目前已和相關(guān)材料生產(chǎn)廠商形成了緊密合作關(guān)系，可解決后續(xù)供貨問題。
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九月正式上市，屆時富鋰錳基電池將得到市場的詳實(shí)應(yīng)用反饋。
一位不愿具姓名的車企負(fù)責(zé)人表示，公司會率先在物流車上應(yīng)用富鋰錳基電池，重要是因為物流車市場有關(guān)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低，且能量密度高。同時，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格方面鐘情于富鋰錳基電池，另一方面有關(guān)其性能要求絲毫不弱于常規(guī)型號三元電池。
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10萬公里或5年20萬公里的售后保障。
值得一提的是，由于富鋰錳基電池單體電壓值在測試中仍存在一定壓差，導(dǎo)致BMS的SOC精度相對難控制，誤差仍相對大。車企方面也要求將電池BMS的SOC精度誤差要降至3%以下。
中長期發(fā)展趨勢所指
《促進(jìn)汽車動力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方法》中提出，到2020年，新型鋰離子動力鋰電池單體比能量要超過300Wh/kg，成本要降至1元/Wh以下；到2025年，要實(shí)現(xiàn)新體系動力鋰電池單體比能量達(dá)500Wh/kg。
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，動力鋰電池實(shí)現(xiàn)單體比能量達(dá)300Wh/kg，高鎳三元正極搭配硅碳負(fù)極方法已成業(yè)內(nèi)發(fā)展共識，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300Wh/kg，則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、董事長文一波先生公開表示，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)隊也在展開對錳基正極材料的研究，試驗提高錳含量對結(jié)構(gòu)和性能的影響。
趙世璽認(rèn)為，從正極材料的選擇和技術(shù)發(fā)展趨勢來看，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)該有一定市場空間；高鎳三元材料雖然具有高容量優(yōu)勢，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，也有業(yè)內(nèi)人士指出，單純要求動力鋰電池滿足能量密度的單一指標(biāo)意義不大，還要綜合考量動力鋰電池的安全性、循環(huán)壽命和成本等，否則不利于高比能動力鋰電池的產(chǎn)業(yè)化。
