新能源汽车不敢上高速？这项全球首创技术解决“里程焦虑”

派派壳@36氪重庆·2020年11月06日 10:16

这是目前最接近产业化、能放大量产的技术。

汽车作为一种代步工具，已进入寻常百姓家，但随着私家车的数量剧增，燃油能耗和尾气排放的问题也随之而来。新能源汽车作为节能环保的代步工具，纳入了国家产业鼓励政策范围。据《新能源汽车产业发展规划》，从2021年起，国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域新增或更新公交、出租、物流配送等公共领域车辆，新能源汽车比例将不低于80%。

新能源汽车如何代替燃油汽车，关键取决于新能源汽车购置成本是否跟燃油车相当、自身性能是否稳定、相应配套的服务设施是否能跟上。要减少出现新能源汽车的“里程焦虑”，在电池性能尚未进一步突破的情况下，目前主要采取两种方式：一是充电模式，就需要充电桩像加油站一样密布；一是换电模式，同样需要布置足够多的换电站。要想完全避免“里程焦虑”，就需要进一步提升动力电池的能量密度和充电速度。动力电池作为新能源汽车的核心配件，生产成本高、能量密度低，一直是新能源汽车无法进一步推广的痛点。

36氪近期接触的北京理工大学重庆创新中心（以下简称“北理工重庆创新中心”），给出的方案是，利用富锂锰基正极材料，有效提高电芯能量密度，大幅降低电芯生产成本。此项技术是北京理工大学富锂锰基材料科研成果，为全球首创。目前已经完成公斤级样品小试，并获得了全球顶级电池公司的初步认可。

北理工重庆创新中心团队

一旦实现从公斤级到吨级量产后，电池正极材料比容量提高30%，生产成本低30%-50%，装配该技术的电池的电动汽车续航里程从现在的600公里可以提升到800公里。

车用动力锂离子电池正极材料技术发展，大概经历了三个阶段：锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。相较于这三类材料技术，富锂锰基固溶体的技术无论是从电芯能量密度，还是经济续航里程方面，均实现了突破。但是，采用富锂锰基固溶体正极材料技术，也面临着一些挑战。

北理工重庆创新中心项目总监乔湘淮介绍，由于富锂锰基固溶体正极材料的电压平台变化区间偏大，电压衰减比较严重，还存在一些安全问题。面对这些挑战，团队采用尖晶石快离子导体的原位复合，超薄纳米层的表面修饰，优势晶面的可控生长三个核心技术，很好地解决了富锂锰基固溶体正极材料带来的问题。

“电池材料想要从实验室走到产业化应用，必须攻克关键技术”，乔湘淮说，经过全球技术研究和产业化的市场调研后，团队从2008年开始研究富锂锰基这项技术，目前是最接近产业化、能放大量产的技术。其中，团队已获得十多个专利，其中有三个核心专利。

作为一种实验室里的新兴材料技术，北理工重庆创新中心怎么才能取得投资方和产业界的认可？乔湘淮表示，这确实是阻碍项目发展的一个大问题。由于是全球首创的新兴技术，还处于早期的实验室阶段，再加上这项技术由于全球还没有一家公司实现量产，没有对标物，这对投资方来说就没有“安全感”。但是拥有20年材料工作经验的乔湘淮，仍对技术的转化抱有很大的信心。

乔湘淮说，在电池材料行业中，由于学术界和产业界有一些认识上的差距，一项在实验室中产生的新技术，很难在产业界获得认可。但是，像富锂锰基这样的高性能技术，或许能在产业界激起水花。“从我们课题组角度来说，就是想把这项技术推向产业化的道路上去。因为技术转化是多维的，无论是作为初创项目来启动，还是将技术嫁接给其他公司来做，我们都能接受”。

一个最新例证是，10月28日，北理工重庆创新中心与天原集团宜宾锂宝新材料有限公司签署战略合作协议，双方将开展先进正极材料的联合研究开发，攻克锂电材料新技术难题，尽快落地研发成果。