“我們最終努力的方向是，將富鋰錳基材料做成能量密度超過高鎳三元，并且瓦時成本接近磷酸鐵鋰，這樣的全新的高性價比正極材料體系。”在近期舉辦的中國電動汽車百人會論壇(2023)上，寧夏漢堯富鋰科技有限責任公司常務副總經理胡偉，在接受電池中國訪談時表示。

圖為寧夏漢堯常務副總經理胡偉接受媒體采訪

相比三元和磷酸鐵鋰，富鋰錳基材料在鋰電池的應用中有很多優勢。胡偉介紹說，其優勢主要體現在六個方面：

首先，在常規電壓條件下，富鋰錳基材料在目前所有商業化正極材料里面循環穩定性最好，其常溫循環可以做到2300周不衰減，45℃條件下可以充放 1700周容量保持率88%。其次，在高電壓下，可表現出非常高的克容量，是高能量密度電池的理想正極材料，其克容量可達到260mAh/g。

第三，富鋰錳基材料可以與其它的正極材料進行搭配使用，應用于各種場景。第四，由于其具備富鋰的特點，通過應用方式的設計，可起到補鋰作用。第五，該材料的衍生品非常多，后面會有非常大的開發應用空間。第六，屬于無鈷低鎳高錳材料，大大減少了對鈷、鎳等資源的依賴。

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能量密度高，成本低

“按碳酸鋰15萬元/噸的價格去演算，富鋰錳基的成本要比高鎳三元低很多，瓦時成本能夠達到跟磷酸鐵鋰比較相近的水平。”據胡偉講解，在 4.6V的高電壓下，按照260mAh/g的克容量來計算，富鋰錳基材料的質量能量密度、體積能量密度都非常高，與高鎳三元比起來有非常大的優勢。

胡偉介紹說，他本人在富鋰錳基材料領域已經深耕17年之久。漢堯富鋰公司也早在2009年就已經開始著手進行富鋰錳基材料的產業化。去年寧夏漢堯拿到了兩個富鋰錳基材料相關的國家項目，以支持富鋰錳基關鍵技術開發及產業化應用。

“富鋰錳基材料的型號有很多種，目前主要的應用方式有純用、與錳酸鋰混摻、與磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰混摻、與單晶三元混用、作為正極補鋰劑等。”胡偉介紹，富鋰錳基材料的應用主要在以下幾個方向：

首先是低電壓下應用，主要應用于與錳酸鋰的復合使用，使用4.2V電壓。“能夠讓錳酸鋰體系的循環性能、高溫儲存性能得到提升，又能夠保持錳酸鋰低成本的優勢”，胡偉透露，目前該方向已經實現了大批量的供應，主要在低速四輪車、二輪車電池以及數碼電池領域。

第二個是中電壓體系的應用，電壓為4.3V-4.4V。這里有幾種方式：與單晶三元材料混合使用，其優勢比4.2V有明顯的提升，瓦時成本比三元材料更低，而且循環性比三元材料要更好;與磷酸鐵鋰混合使用，可以提升能量密度和循環穩定性;與磷酸錳鐵鋰混合使用，可以提升整體循環性能。

“再往上，高電壓體系是從4.4V以上開始，首先實現4.45V下應用，接下來實現4.5V、4.55V、4.6V電壓體系的批量化應用。”胡偉表示，公司的4.45V富鋰錳基產品，克容量可以達到220-230mAh/g的水平，4.5V-4.6V產品可以做到250mAh/g以上，能量密度可以PK高鎳三元811體系。如果做到4.6V，克容量則可以達到260mAh/g以上。

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產業化進程

目前主流的鋰離子電池正極材料主要是磷酸鐵鋰和三元材料，據胡偉介紹，漢堯公司已有多款富鋰錳基材料實現批量化生產及出貨，應用于不同場景。作為一種新型正極材料，富鋰錳基材料產業化有較大的技術壁壘。

“難點是材料體系衍生品非常多。”胡偉直言，并進一步解釋道，“我們可以通過不同的化學成分的設計，變換成不同的富鋰錳基的材料體系。但在應用的時候，就需要針對不同組合設計它的應用場景，或者說我們通過應用場景的挖掘，去合理設計比較適配的富鋰錳基材料體系。”

除此之外，富鋰錳基材料的制備工藝也有其獨特性。胡偉指出，雖然都是鎳鈷錳體系，或者鎳錳體系，但“富鋰錳基的制備方法以及把前驅體做成怎樣的物理化學指標，跟三元材料完全不一樣”，技術壁壘比較大。

“如何把富鋰錳基材料變成最終的主流的正極材料?這需要通過上下游的聯動，需要下游的頭部企業、中大型企業去一起來開拓。”胡偉說。