锰基电池有望加速上车，破解成本高、里程焦虑等问题

转自：北京日报客户端

一种全新技术路线的电池有望装上新能源汽车，从而改变传统电池成本高、能量密度低、续航里程较短等问题。

近日，第四届锰基电池及关键材料研讨会（国际）暨产业合作大会在北京经开区举行。会上，由国家新能源汽车技术创新中心、北京工业大学、北京创能惠通科技有限公司、时代北汽（北京）新能源科技有限公司发起的工大国创先进电池材料与器件研究院揭牌成立。该研究院将加速锰基电池领域关键材料与技术研发，推动锰基电池早日上车，打造锰基电池产业集群。

众所周知，新能源汽车普遍使用的电池存在成本高、里程焦虑等问题，行业也一直在寻找更好的技术路线。而锰基电池恰恰具有高能量密度、低成本、环境友好等优点。

“锰基电池是正极活性材料中过渡金属元素主要为锰的电池，涵盖锂离子电池、固态锂电池等多条重要技术路线。” 工大国创先进电池材料与器件研究院相关负责人举例，相比锂、镍、钴等，锰矿储量丰富，更容易获得；锰基电池的能量密度未来可实现远高于现在广泛应用的三元锂电池、磷酸铁锂电池，这就有望为新能源汽车带来更长的续航里程，冬季等低温状态下里程衰减问题也可大幅缓解。

当前，国内外多家企业都聚焦锰基电池布局。不过，包括磷酸锰铁锂电池在内的多种锰基电池和锰基固态电池目前还面临导电性、循环寿命等技术挑战，亟待各方共同发力攻克。

此次大会上，陈立泉院士、孙学良院士、郭再萍院士等知名专家学者也强调，以锰基固态电池为代表的锰基电池，是电池行业发展趋势和未来的技术攻关与产业布局方向之一。

在此背景下，会上成立的工大国创先进电池材料与器件研究院，将聚焦于锰基电池及关键材料，构建“基础研究—中试孵化—产业应用”全链条创新体系，建成集技术研发、工程化、产业化、科研服务为一体的国际化科技平台，促进北京高等院校及科研院所高水平原创成果的高质量转化和快速产业化。

此前，北京工业大学材料科学与工程学院尉海军教授团队已经在富锂锰基正极材料上取得关键技术突破。这一技术加快了该材料在汽车锂电池中的应用，从而使锂电池具有突出的高能量密度优势，有望破解电动汽车里程焦虑、电池成本高等难题。

“这是下一代高能锂离子电池正极材料的关键技术路线，有望推进电动汽车、无人机、电动飞机与机器人等产业的发展。”研究院相关负责人说。北工大团队相继克服了该材料体相结构不稳定、表面残碱过多等技术难题，将该材料从实验室、小试到中试逐级放大，并实现4项核心发明专利的转化与孵化，建成千吨/年生产线。

研究院将加速相关技术的产业化落地。研究院院长尉海军透露，研究院以北工大为主要原创技术策源地，将联合清华大学、北京大学等高校与科研院所，组织宁德时代、比亚迪、南方锰业、湘潭电化、星恒电源等产业链企业共同参与，打造锰基电池产业集群，形成从材料研发到终端应用的科研成果转化闭环，为电动交通、先进储能、低空经济、人工智能等新兴产业提供强劲动能。

“锰基电池及关键材料研讨会”系列会议源于国家重点研发计划“十四五”重点专项“低成本长寿命锰基储能锂离子电池”。该专项作为我国“十四五”期间唯一聚焦锰基电池及关键材料的国家重点研发计划专项，自启动以来取得了丰硕的成果。

本次大会集中发布了系列重要成果。其中，星恒电源的第四代锰酸锂材料技术与第三代磷酸锰铁锂材料技术，可大幅提升锰基电池性能。该公司介绍，其首创“三锰合成”技术有效克服传统材料压实密度低和循环性能不足等局限，打破了锰酸锂容量高、循环差的魔咒；磷酸锰铁锂“预制技术”实现了锰、铁元素在原子级别的均匀分布，大幅提升材料导电性与结构稳定性，使产能提升超50%，工费成本降低50%。

此外，清陶能源展示了新型锰基半固体电池，即将在某汽车企业的新能源汽车上实现量产上车。

“我们也将不断扩大上下游合作伙伴合作与创新协同，共同推进下一代锰基电池的快速产业化应用。”国家新能源汽车技术创新中心相关负责人说，会议期间，多家企业已达成初步合作意向，未来研究院将继续发挥桥梁作用，积极促进产学研深度融合、推动产业链上下游务实合作。

来源：北京日报客户端