无三元，一次性充电也可以做到续航 1000 公里

无三元，一次性充电也可以做到续航 1000 公里


2023 年锂电池的 " 卷 "，毫不逊色于整车领域，而且很 " 锰 "。之前就有人说过，2023 年，是磷酸锰铁锂的放量元年，现在看来确实应验。


就在宁德时代在上海车展期间发布凝聚态电池之后不久，5 月 19 日，国轩高科在自家每年一度的科技大会上，发布了最新自研磷酸锰铁锂 LMFP 体系的 L600 启晨电芯及电池包。
国轩高科国际业务执行总裁程骞博士发布的启晨 L600 电池电芯和电池包，达到了在无三元（NCM）材料情况下依然可续航 1000 公里的技术水平。启晨 L600 电芯预计 2024 年开始量产。

从各项指标来讲，" 启晨 L600 LMFP 电芯实现 240Wh/kg 的质量能量密度，525Wh/L 的体积能量密度，常温循环 4000 圈，高温循环 1800 圈，可以确保汽车行驶 80 万公里以上，轻松实现 18 分钟的快充，并且一次性通过新国标的针刺、热箱、过充、过放、热失控、短路、挤压等安全测试。"

而电池能量密度的提升，当然离不开技术体系以及材料体系的共同进步。


国轩高科董事长李缜其实更加雄心勃勃，他在开幕式欢迎辞中将格局上升到了 " 能源文明 "，希望与全球具有国际影响力的院士专家们携手，共同关注 " 新的能源文明 " 中动力、材料、制造、数字化、应用体系等新能源数智化转型升级中的五大问题，共同发力产业创新，让绿色能源服务人类发展。这是另外一个话题了，花开两朵，此文暂时不表。
1000 公里以上续航有没有意义？

先来说，基于启晨 L600 电芯打造的启晨电池包，采用了三明治结构的双面液冷技术和极简设计思路。在极简设计结构下，电池包的结构件数量降低 45%，重量降低 32%。

此外，极简电气设计思路使得电池包的线束长度甚至只有之前的 26%，从原来的 303 米的线束降到了 80 米，体积成组效率却达到了 76%（宁德时代是 72%），PACK 能量密度达到了 190Wh/kg，超越了目前市场上的三元电池能量密度。


这是国轩高科经过十年时间自研 LMFP 材料，通过共沉淀合成工艺，先进的掺杂包覆技术和新型的造粒技术，解决了高温 Mn 溶出、电导率低、压实密度低这等棘手问题，加上美国克利夫兰研究院研发出的针对 LMFP 的新型电解液，大大改善高温循环和存储性能后，才做到的。
实际上，国轩高科很早就掌握了很多电池方面的关键技术。2014 年，公司自主研发的 "FP1865140-15Ah 方形磷酸锰铁锂锂离子蓄电池 " 便获得安徽省新产品荣誉。2014 年至今，公司的专利积累和布局也相对丰富。

此外，制备方法方面，涉及高温固相法和共沉淀法、水热法等液相法，关键技术包括碳包覆及其他材料包覆、CNTs 介入、三元材料复合及金属掺杂等技术。厚积薄发，实属正常。

这次，有个问题很有意思。对于锂电池来说，续航 1000 公里是个很高、很硬核的目标，能达到这个目标，才能真正解决消费者骨子里的 " 续航焦虑 "。当然，之前基本上都在三元材料上面想办法。这次能够不用三元材料就达到 1000 公里续航，确实也是行业进步的体现。


而追求高续航的心情似乎永无止境。比如，在大会上，福州大学 / 上海大学张久俊教授就在表示 " 震惊 " 之余，希望明年启晨电池能达到 290Wh/kg 的水平。
希望的压力很大，所以程骞博士表示，" 目前业内对于电动车的续航设计，基本都在 600 公里。600 公里以下，然后再配合快充，基本上就解决了用户体验的问题。所以说，290Wh/kg 这个目标首先是很难的，今年能实现 190，明年如果能实现 200 或者 210，我觉得已经是一个很好的进步了。"

因为，如果做到 290 Wh/kg，基本上对应的 Wh/L 就是 400~500Wh/L。如果对应现在相同的电池包，对应的 PACK 能量密度容量基本上都在 180~200 度电，这个电量就太大。

"180~200 度电几乎可以支撑车子跑 1300~1500 公里，毕竟，现在的燃油车也就跑五六百公里，混合动力车型跑 800~1200 公里，设计得太长是没有意义的。"


不过，有没有意义，目前尚未有定论。至少从我个人的体验角度来说，1000 公里续航是解决焦虑的必须，毕竟补能的基础设施不像加油站那样完备，像这次五一长假期间 " 每个高速充电区都有一台理想在充电 " 这么奇葩的事，都是会发生的。