在新能源汽車領域,傳統電池存在的成本高昂、能量密度不足以及續航里程受限等問題,一直是制約行業發展的瓶頸。如今,一種以錳基為核心的新型電池技術,正為破解這些難題帶來新的曙光。
近日,第四屆錳基電池及關鍵材料國際研討會暨產業合作大會在北京經開區盛大召開。會上,由國家新能源汽車技術創新中心牽頭,聯合北京工業大學、北京創能惠通科技有限公司以及時代北汽(北京)新能源科技有限公司共同發起的工大國創先進電池材料與器件研究院正式揭牌成立。這一研究院的誕生,標志著錳基電池領域在關鍵材料與技術研發方面邁出了重要一步,旨在加速推動錳基電池在新能源汽車上的應用,并致力于打造完整的錳基電池產業集群。
錳基電池之所以備受矚目,源于其獨特的優勢。作為正極活性材料中過渡金屬元素主要為錳的電池,它涵蓋了鋰離子電池、固態鋰電池等多條關鍵技術路線。與鋰、鎳、鈷等金屬相比,錳礦儲量豐富,獲取更為容易,這為錳基電池的大規模生產提供了堅實的物質基礎。更為重要的是,錳基電池未來有望實現遠超當前主流三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的能量密度,從而為新能源汽車帶來更長的續航里程,同時有效緩解冬季等低溫環境下里程衰減的問題。
當前,國內外眾多企業紛紛將目光投向錳基電池領域,展開布局。然而,包括磷酸錳鐵鋰電池在內的多種錳基電池以及錳基固態電池,仍面臨著導電性、循環壽命等技術挑戰。這些挑戰的解決,需要產業鏈各方的共同努力與協作。
在此次大會上,陳立泉院士、孫學良院士、郭再萍院士等知名專家學者紛紛指出,以錳基固態電池為代表的錳基電池,無疑是電池行業未來的發展趨勢,也是技術攻關與產業布局的重要方向之一。
工大國創先進電池材料與器件研究院的成立,正是順應了這一發展趨勢。該研究院將聚焦于錳基電池及關鍵材料的研究,構建涵蓋“基礎研究—中試孵化—產業應用”的全鏈條創新體系。通過打造集技術研發、工程化、產業化、科研服務于一體的國際化科技平臺,研究院將促進北京高等院校及科研院所高水平原創成果的高質量轉化和快速產業化。
事實上,在錳基電池領域,北京工業大學材料科學與工程學院尉海軍教授團隊已經取得了關鍵技術突破。他們在富鋰錳基正極材料上的研究成果,加快了該材料在汽車鋰電池中的應用進程,使鋰電池具備了突出的高能量密度優勢,有望為電動汽車破解里程焦慮和電池成本高等難題提供有力支持。
北工大團隊不僅克服了富鋰錳基正極材料體相結構不穩定、表面殘堿過多等技術難題,還將該材料從實驗室階段逐步放大到小試、中試,并成功實現了4項核心發明專利的轉化與孵化,建成了千噸/年的生產線。這一系列成果,為錳基電池的產業化落地奠定了堅實基礎。
研究院院長尉海軍透露,研究院將以北工大為主要原創技術策源地,聯合清華大學、北京大學等高校與科研院所,同時組織寧德時代、比亞迪、南方錳業、湘潭電化、星恒電源等產業鏈企業共同參與,共同打造錳基電池產業集群。通過形成從材料研發到終端應用的科研成果轉化閉環,研究院將為電動交通、先進儲能、低空經濟、人工智能等新興產業提供強勁動能。
本次大會上,還集中發布了系列重要成果。其中,星恒電源的第四代錳酸鋰材料技術與第三代磷酸錳鐵鋰材料技術備受關注。該公司首創的“三錳合成”技術,有效克服了傳統材料壓實密度低和循環性能不足等局限,打破了錳酸鋰容量高、循環差的魔咒;而磷酸錳鐵鋰“預制技術”則實現了錳、鐵元素在原子級別的均勻分布,大幅提升材料導電性與結構穩定性,使產能提升超50%,工費成本降低50%。
清陶能源展示的新型錳基半固體電池也引起了廣泛關注。據悉,該電池即將在某汽車企業的新能源汽車上實現量產上車,為錳基電池的商業化應用再添新力。
“我們也將不斷擴大上下游合作伙伴的合作與創新協同,共同推進下一代錳基電池的快速產業化應用。”國家新能源汽車技術創新中心相關負責人表示。會議期間,多家企業已達成初步合作意向,未來研究院將繼續發揮橋梁作用,積極促進產學研深度融合、推動產業鏈上下游務實合作。













