为何说富锂锰基材料和固态电池成新攻关方向

高钴价成电池企业不能承受之重，电池“去钴化”正在成为潮流。

日前，松下宣布正在开发无钴动力电池，马斯克也称特斯拉的钴使用量将从目前的3%降至0%。目前Model3在电池原材料上已有重大突破，极大地砍掉了钴的使用比例，其电池正极钴含量仅为2.8%，而目前普遍则是在8%。

针对目前仍然偏高的钴价，材料企业的主要措施是推出高镍正极材料和研发富锂锰基材料，这些材料用钴量会持续降低，最终实现低钴或无钴.

清华大学深圳研究生院赵世玺副教授曾表示，高镍三元不是唯一的选择，富锂锰基也应被关注。

从成本上来看，富锂锰基正极材料可以做到钴、镍的含量只有三元的1/3左右，甚至可以做到不含钴，成本上比三元材料低20%-40%，未来随着技术升级，富锂锰的价格还会进一步降低。

除了可以降低对钴和镍的依赖外，富锂锰电池还具有能量密度高的优势，其理论放电比容量可以达到400mAh/g以上，电池比能量可以达到400Wh/kg以上。

《促进汽车动力电池产业发展行动方案》中提出，到2020年，新型锂离子动力电池单体比能量要超过300wh/Kg，到2025年，要实现新体系动力电池单体比能量达500wh/Kg。要实现这一目标，开发更加高效节能的新型正极材料来克服和取代现有的存在缺陷的正极材料成为必然。

目前国内的共识是，近期通过高镍三元正极、硅碳负极实现300wh/kg;中期(2025年)是基于富锂锰基/高容量Si—C负极，实现单体400wh/kg;远期则是开发锂硫、锂空电池，实现单体比能量500wh/kg。

富锂锰基材料被认为是实现高能量密度和长续航里程的新一代动力锂电池正极材料的理想之选。当前主流正极材料企业和动力电池企业都在进行富锂锰基材料的研究开发，包括当升科技、江特电机、中航锂电、桑顿新能源、鹏辉能源在内的很多企业都在布局富锂锰基正极材料技术储备。

当升科技表示，富锂锰基正极材料具有高比容量、低成本等优势，但在解决循环过程容量、电压的衰减等方面还需要寻求技术突破。

在技术突破方面，中科院物理所改善了富锂锰基正极循环的电压衰减，达到了100周后电压衰减降至2%以内的指标，取得重大进展。北京大学的团队首次研制出比容量400mAh/g的富锂锰基正极，可以达到400Wh/kg的目标。

遨游动力经过八年的研发，富锂锰基电池目前已可以进入产业化状态，是目前业内唯一量产富锂锰基电池的企业。5月28日，遨优动力富锂锰基电池已通过国家强检，目前已稳定量产200-220Wh/kg的电池，预计2018年量产能量密度达260Wh/kg。其产品主要用在中高端乘用车领域。遨游动力富锂锰动力电池规划产能大概在2.5亿到3亿瓦时左右。

遨优动力总经理陈光森表示，富锂锰动力电池集锰酸锂、三元、磷酸亚铁锂的优势于一体，预计未来两到三年内，富锂锰动力电池将会成为主流产品之一。

不过，尽管富锂锰基已经取得了一些进展，但距离产业化还有一段距离。中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高表示，富锂锰基还需继续深入基础研究，目前实现产业化的时间大约要在2025年左右。

目前富锂锰基正极实现全面应用还存在降低首次不可逆容量损失、提高倍率性能和循环寿命、抑制循环过程的电压衰减等技术问题需解决。另外，目前富锂锰基电池还存在寿命短的问题，目前还很难满足车用。

富锂锰基材料和固态电池被认为是下一代电池主流技术的攻关方向，在高能量密度趋势及钴价上涨背景下，企业对下一代技术的储备已加足马力，技术路线攸关企业生死存亡，那么谁才是未来锂电发展主流?