“我们最终努力的方向是，将富锂锰基材料做成能量密度超过高镍三元，并且瓦时成本接近磷酸铁锂，这样的全新的高性价比正极材料体系。”在近期举办的中国电动汽车百人会论坛(2023)上，宁夏汉尧富锂科技有限责任公司常务副总经理胡伟，在接受电池中国访谈时表示。

相比三元和磷酸铁锂，富锂锰基材料在锂电池的应用中有很多优势。胡伟介绍说，其优势主要体现在六个方面：

首先，在常规电压条件下，富锂锰基材料在目前所有商业化正极材料里面循环稳定性最好，其常温循环可以做到2300周不衰减，45℃条件下可以充放 1700周容量保持率88%。其次，在高电压下，可表现出非常高的克容量，是高能量密度电池的理想正极材料，其克容量可达到260mAh/g。

第三，富锂锰基材料可以与其它的正极材料进行搭配使用，应用于各种场景。第四，由于其具备富锂的特点，通过应用方式的设计，可起到补锂作用。第五，该材料的衍生品非常多，后面会有非常大的开发应用空间。第六，属于无钴低镍高锰材料，大大减少了对钴、镍等资源的依赖。

01能量密度高 成本低

“按碳酸锂15万元/吨的价格去演算，富锂锰基的成本要比高镍三元低很多，瓦时成本能够达到跟磷酸铁锂比较相近的水平。”据胡伟讲解，在 4.6V的高电压下，按照260mAh/g的克容量来计算，富锂锰基材料的质量能量密度、体积能量密度都非常高，与高镍三元比起来有非常大的优势。

胡伟介绍说，他本人在富锂锰基材料领域已经深耕17年之久。汉尧富锂公司也早在2009年就已经开始着手进行富锂锰基材料的产业化。去年宁夏汉尧拿到了两个富锂锰基材料相关的国家项目，以支持富锂锰基关键技术开发及产业化应用。

“富锂锰基材料的型号有很多种，目前主要的应用方式有纯用、与锰酸锂混掺、与磷酸铁锂和磷酸锰铁锂混掺、与单晶三元混用、作为正极补锂剂等。”胡伟介绍，富锂锰基材料的应用主要在以下几个方向：

首先是低电压下应用，主要应用于与锰酸锂的复合使用，使用4.2V电压。“能够让锰酸锂体系的循环性能、高温储存性能得到提升，又能够保持锰酸锂低成本的优势”，胡伟透露，目前该方向已经实现了大批量的供应，主要在低速四轮车、二轮车电池以及数码电池领域。

第二个是中电压体系的应用，电压为4.3V-4.4V。这里有几种方式：与单晶三元材料混合使用，其优势比4.2V有明显的提升，瓦时成本比三元材料更低，而且循环性比三元材料要更好;与磷酸铁锂混合使用，可以提升能量密度和循环稳定性;与磷酸锰铁锂混合使用，可以提升整体循环性能。

“再往上，高电压体系是从4.4V以上开始，首先实现4.45V下应用，接下来实现4.5V、4.55V、4.6V电压体系的批量化应用。”胡伟表示，公司的4.45V富锂锰基产品，克容量可以达到220-230mAh/g的水平，4.5V-4.6V产品可以做到250mAh/g以上，能量密度可以PK高镍三元811体系。如果做到4.6V，克容量则可以达到260mAh/g以上。

02产业化进程

目前主流的锂离子电池正极材料主要是磷酸铁锂和三元材料，据胡伟介绍，汉尧公司已有多款富锂锰基材料实现批量化生产及出货，应用于不同场景。作为一种新型正极材料，富锂锰基材料产业化有较大的技术壁垒。

“难点是材料体系衍生品非常多。”胡伟直言，并进一步解释道，“我们可以通过不同的化学成分的设计，变换成不同的富锂锰基的材料体系。但在应用的时候，就需要针对不同组合设计它的应用场景，或者说我们通过应用场景的挖掘，去合理设计比较适配的富锂锰基材料体系。”

除此之外，富锂锰基材料的制备工艺也有其独特性。胡伟指出，虽然都是镍钴锰体系，或者镍锰体系，但“富锂锰基的制备方法以及把前驱体做成怎样的物理化学指标，跟三元材料完全不一样”，技术壁垒比较大。

“如何把富锂锰基材料变成最终的主流的正极材料?这需要通过上下游的联动，需要下游的头部企业、中大型企业去一起来开拓。”胡伟说。