颠覆电池市场吗? 国轩高科发新电池: 续航1000km, 比磷酸铁锂便宜

1000公里的续航里程，无疑将成为下一次电池竞赛的“基准线”。五月十九日，国轩高科在其第12次技术会议上，正式推出了自己开发的 LFMP系统——L600启晨电芯和电池组。据官方说法，这种添加了“锰”的磷酸铁锂电芯可以持续使用1000公里。“国轩没有使用三元材料，但也能达到1000公里的时速。”程骞，国轩高科，全球事务总监，解释道。这也是业界首款不需要任何心脏控制器，就能续航1000公里的产品。

当然了，这种电池并不需要使用稀有的三元材料，也不需要太过复杂的零件，也不需要太过复杂的电路结构。此外，从它的特性来看，它的能量密度已经超越了磷酸铁锂，而且它的自主研发的热绝缘材料能够承受1200℃的高温，可以起到最大程度的主动保护作用。就国产电池而言，能够实现1000公里续航的，也就是宁德时代旗下的“麒麟”，和正在进行大规模生产的“龙鳞”。这两种电池都是用了高能量密度的镍、钴、锂三元材料做的。

这也就意味着，国轩高科的这种电池组在价格上将具有全新的想象力。按照业界之前的初步估计，磷酸锰铁锂电池与磷酸铁锂电池相比，具有10%-15%的能量密度优势。而在实现了大规模量产之后，磷酸锰铁锂电池相比于磷酸铁锂电池具有5%-10%的成本优势，相比于三元锂电池具有更大的成本优势。国轩高科的内部人员还说，帕克的成本相对于常规来说，整体来说有比磷酸铁锂价更低的机会。

当然了，锰锂电池的潜力还是很大的。“最近几年，随着磷酸铁锂技术的重新得到了市场的认同，其市场占有率也在不断的提高。但现在，大量生产的磷酸铁锂电池，已经到了一个瓶颈，想要更上一层楼，就必须要用到更好的材料，所以，就有了 Mn掺杂的磷酸铁锂。”程骞解释道。很显然，磷酸锰铁锂电池的市场和成本，才是决定它能否成功的关键。根据规划，启晨L600将在2024年实现大规模生产，那么，它究竟能给目前的动力电池市场带来什么样的影响？

哪里是“猛”？

在评价一块电池的好坏时，人们经常会提到三点：成本，性能，安全。这也就导致了近年来市场上的磷酸铁锂电池逐渐变得火热起来。

事实上，磷酸铁锂电池本来就是国轩高科的强项，尤其是在获得了大众的投资之后，国轩高科的技术更上一层楼，更上一层楼。2020年年底，采用 Si基负极+预锂化工艺制备的 LFP软包电池，其比能量密度高达210 Wh/kg，已经超越三元 NCM 523，与三元 NCM 622持平，预计2022年将实现产业化。之后，它的230 Wh/公斤 LFP电池在2022年末将会逐渐进入量产阶段，下一个阶段将会达到260 Wh/公斤。

至于磷酸锰铁锂，则是业内公认的“Plus”型磷酸铁锂，对于国轩高科来说，这是一项长期的技术储备。而这次推出的奇辰L600磷酸锰铁锂电池更是在各方面都取得了长足的进步。根据官方信息，这个典型的电池容量是223 Ah，质量能量密度是240 Wh/kg，体积能量密度是525 Wh/L，在25摄氏度的常温下可以使用4000次，在45摄氏度的高温下可以使用1800次，在18分钟内可以进行快速充电，并且已经通过了全部的安全性测试。启晨L600型磷酸锰铁锂电池，其体积比容量高达76%，比目前量产的三元电池更有能量密度。

这款电池之所以能有这样的表现，完全是因为它采用了自主研发的磷酸锰铁锂材料。就其材质而言，磷酸锰铁锂有三大缺陷：锰易溶于水，且在更高温度下的循环性能不佳；材料具有较大的带隙率和较低的电导率，这对电池的充放电效率有较大的影响；较低的压缩密度导致了电池的体积能量密度较低。程骞表示，国轩高科是自主研发 LMFP的，采用化学共沉淀法、先进的包覆法、新的制粒法等方法，成功地解决了这三个难题。另外，国轩高科还研发出了一种专为磷酸锰铁锂而设计的新型电解质，进一步提高了其在高温下的循环稳定性及储能能力。

测试结果表明，启晨L600型锂离子电池的负极材料体系的能量密度达到190 Wh/kg。而根据程骞的介绍，启晨电池组在此基础上，除了对电池组的材质进行了更新与革新之外，还对电池组进行了结构上的革新。

就拿启晨L600这款电池组来说，它就是一款双层水冷、夹心式、简约风格的三明治式电池组。这个设计取得了令人瞩目的结果。首先，该系统的整体结构简化了45%，整体结构的重量减轻了32%；其次，电池组的电线长度从303公尺缩短到80公尺，比以前缩短了26%。这种极小尺寸的结构，不但将电池组的成组效率提升至76%，而且将电池组的比容量提升至190 Wh/kg，远超现有三元电池。

在电池组的安全性方面，启晨L600电池组采用国轩科技公司自己开发的耐热绝缘材料，能承受1200℃以上的高温，以保证电池组的安全性。另外，在极端条件下，采用快速冷却通道与主动式防护体表系统，实现四重防护。现已通过了新国家标准中关于针刺，热盒，过充电，过放电，热失控，挤压，短路等各项试验。程骞又强调了一遍，这些数据，都是在电池上测试过的，哪怕是批量生产，也能做到这一点。

第一阶段的进攻

电池核心材质的变化和组装方式的变化也会对电池的价格产生影响。程骞回答道：“磷酸锰铁锂，只不过是在其中加入了一些锰元素，用来增加电压而已。因为锰矿的价格很低，所以在原料上并没有太大的区别，唯一的区别就是反应的条件。也就是说，虽然电池的性能得到了提高，但电池的成本却没有变化。但对于电池来说，由于组件的减少，其成本将大大降低。

更好的性能和更便宜的价格，也许是每个公司都需要的。启晨L600的火爆程度也是可以预料到的。程骞透露，这款产品，现在已经有了一定的顾客，而且已经通过了试装。

在使用方面，这是一种全新的体验。基于此，本项目提出了一种新型的磷酸FeLi-Li2O3电池，有望解决目前磷酸FeLi-Li2O3电池在较低的成本与较高的电位之间难以兼顾的难题。程骞表示，目前，磷酸铁锂电池的能量密度较低，其中一个重要因素就是其输出电压较低，仅为3.2 V。而在加入了锰之后，电池的电压可以提升15%左右，既能提升电池的容量，又能提升电池的承受力。也就是说，在将来，这种电池还可以支持超高电压快速充电，让它的续航能力更上一层楼。

当然了，在能量密度上，还是有很大的提升空间的。早在2022年，程骞就曾说过，国轩高科的磷酸铁锂电容量将达到300 Wh/kg。当然，磷酸锰铁锂除了用作动力电池之外，还具有高能量密度、高安全性、宽温域、低成本等优点，现在已经有一些公司在考虑将其用于储能领域，以扩大其应用范围。这对国轩高科而言，也是一种帮助，帮助它发展新的业务。

国轩高科除了新能源电池技术之外，在其他方面也受到了广泛的关注：一是和大众公司的合作进度；第二，在半固态和全固态电池方面取得了长足的进步。根据国轩高科相关负责人的说法，该产品将在2024年至2025年期间向大众提供动力电池。目前还没有任何关于磷酸锰铁锂电池能否用于大规模生产的消息。关于固态电池的研究，程骞曾说过：“想要生产出全固态电池，恐怕得等到2027年以后了。”

在他看来，用石墨等常规材料来制作全固态电池，并没有太大的意义。传统的固体电池，无论是能量密度还是体积，都远不如液体电池。国轩高科已成功研发出了一款具有360 Wh/kg的全固态锂离子电池，可实现1000多公里的全固态锂离子电池。国轩高科在回答投资者提问时称，公司目前正加速进行产品的验证工作，计划于今年完成量产并投入使用。

近两年，国轩高科取得了长足的进步。在2022年的一整年里，它的收入达到了230.52亿元，超过了200亿，较上年同期增加了122.59%。营业利润一亿九千九百万元，较上年同期增长408.87%；纯利三亿六千万元，较上年同期增长376.03%。第一季度收入为七十一亿七千七百七十亿元，较上年同期增加百分之八十三点二六。在发货量方面，根据 SNERESERCH的统计，国轩高科在2022年的全球装车量达到了14.1 GWh，较上年同期上升了112.2%，位居世界第8位。在国内市场，它的装车量去年达到了13.33 GWh，较上年同期上升了66.2%，成为了国内市场的第四大汽车制造商。