鉅大LARGE | 點擊量：751次 | 2022年11月01日
富鋰錳基能否大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈配套及應用實況
發(fā)展一直不溫不火的富鋰錳基材料，其產(chǎn)業(yè)化進程在近期似乎顯現(xiàn)出提速之勢。
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企業(yè)，當升科技也表示，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，最終實現(xiàn)低鈷或無鈷。
高工鋰電了解到，除了遨優(yōu)動力、當升科技之外，目前包括國軒高科、中航鋰電、桑頓新能源、江特電機等電池/材料企業(yè)都有布局及儲備富鋰錳基技術路線。
事實上，聚集高電壓、高比容量、低成本、安全性等多重優(yōu)勢光環(huán)，富鋰錳基被認為是鋰電池發(fā)展中期重要的技術路線之一，但是囿于其材料自身結構缺陷以及上游配套材料發(fā)展緩慢，導致富鋰錳基長期處于實驗室狀態(tài)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
當前，富鋰錳基產(chǎn)業(yè)化進程加速的背景在于，一方面，隨著政策補貼逐年滑坡，加之中長期電池能量密度目標要求，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，加強技術升級，提升制備工藝，導入新型添加劑材料，進一步推動該材料的產(chǎn)業(yè)化應用。
在市場應用層面，目前富鋰錳基電池在電動物流車領域已率先打開局面。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用或意向應用富鋰錳基電池。
綜合來看，當前富鋰錳基材料產(chǎn)業(yè)化由于材料性能缺陷掣肘和匹配材料研發(fā)進展緩慢，距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用還存在一定距離，但預計未來2-3年可能會出現(xiàn)重大突破。
產(chǎn)業(yè)鏈配套及應用實況
富鋰錳基被認為是實現(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，但目前能夠實現(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，目前富鋰錳基動力電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，最大的難點是富鋰錳基正極材料的產(chǎn)能問題，因為目前能夠穩(wěn)定量產(chǎn)富鋰錳基正極材料的廠家很少。
當升科技副總經(jīng)理、董事會秘書曲曉力也證實，富鋰錳基的大規(guī)模應用，尚有很多需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。
“高電壓電解液確實也是富鋰錳基材料應用的一大瓶頸，遨優(yōu)動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入手，從而改善富鋰錳基電池性能?！标惞馍瓘娬{(diào)，公司目前已與相關材料生產(chǎn)廠家形成了緊密合作關系，可解決后續(xù)供貨問題。
在終端應用層面，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，屆時富鋰錳基電池將得到市場的詳實應用反饋。
一位不愿具姓名的車企負責人表示，公司會率先在物流車上應用富鋰錳基電池，主要是因為物流車市場對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，達到三元電池相當效果。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，另一方面對于其性能要求絲毫不弱于常規(guī)型號三元電池。
上述車企負責人表示，在倍率性能方面，1C/1C放電容量比值要達到100%，同時要保證溫升的控制。在循環(huán)壽命方面，要確保達到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
《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》中提出，到2020年，新型鋰離子動力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，要實現(xiàn)新體系動力電池單體比能量達500Wh/kg。
業(yè)內(nèi)人士普遍認為，動力電池實現(xiàn)單體比能量達300Wh/kg，高鎳三元正極搭配硅碳負極方案已成業(yè)內(nèi)發(fā)展共識，目前也取得了實質(zhì)性進展。而中期目標要實現(xiàn)單體比能量超過300Wh/kg，則需要富鋰錳基正極搭配高容量硅碳負極。
桑德集團創(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、硅碳負極材料、復合隔膜和功能電解液。
材料技術突破方面，北京大學的團隊已研制出比容量400mAh/g的富鋰錳基正極，可以達到400Wh/kg的目標。清華大學深圳研究生院趙世璽團隊也在展開對錳基正極材料的研究，試驗提高錳含量對結構和性能的影響。
趙世璽認為，從正極材料的選擇與技術發(fā)展趨勢來看，磷酸鐵鋰正極材料仍然應該支持和發(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)；富鋰高錳層狀結構正極材料應該被關注和大力推廣。
不過，也有業(yè)內(nèi)人士指出，單純要求動力電池滿足能量密度的單一指標意義不大，還要綜合考量動力電池的安全性、循環(huán)壽命和成本等多重要素，否則不利于高比能動力電池的產(chǎn)業(yè)化。
