正極材料，是破解新能源汽車鋰電池續(xù)航問(wèn)題的“金鑰匙”。在這場(chǎng)全球性的“爭(zhēng)奪戰(zhàn)”中，誰(shuí)掌握了核心技術(shù)，誰(shuí)就能在新一輪汽車產(chǎn)業(yè)變革中搶占先機(jī)。眼下，借助“科技創(chuàng)新2025”重大專項(xiàng)，寧波已研發(fā)出新一代高能量密度正極材料，將顯著提升我國(guó)動(dòng)力電池核心競(jìng)爭(zhēng)力，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中贏得先手。

“在富鋰錳基正極材料研究方面，我們已走在世界前列。新一代鋰電池能讓電動(dòng)汽車一次行駛500公里以上，與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)相比提升30%以上。”項(xiàng)目承擔(dān)企業(yè)之一寧波富理電池材料科技有限公司的創(chuàng)始人劉兆平告訴記者。

在電池材料研發(fā)這條路上，富理公司的科研團(tuán)隊(duì)已走過(guò)了九年時(shí)光。據(jù)介紹，正負(fù)極材料相當(dāng)于人體“任督二脈”，是鋰電池充放電的重要基礎(chǔ)。目前，負(fù)極材料能量密度遠(yuǎn)高于正極，因此，正極材料就成了“木桶的短板”——如何以低成本、高效率的方式補(bǔ)齊“短板”成了一道世界級(jí)的難題。

在國(guó)外，以特斯拉為代表的美國(guó)企業(yè)占據(jù)了新能源汽車領(lǐng)頭羊位置，續(xù)航里程已達(dá)到640公里。但相關(guān)正極材料的生產(chǎn)條件極其苛刻，致使這類長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)汽車的價(jià)格居高不下，未能大規(guī)模替代傳統(tǒng)燃油汽車。

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，由于正極材料研發(fā)起步較晚，技術(shù)積累薄弱，制備工藝及裝備條件較為落后。“有些電池廠家只能靠增大電池尺寸來(lái)達(dá)到電量擴(kuò)容的效果。但是，電芯‘變胖’或‘長(zhǎng)個(gè)’只治標(biāo)，并不治本。”劉兆平說(shuō)。

困局之中，團(tuán)隊(duì)決定以自主創(chuàng)新來(lái)破局。當(dāng)美、日、韓等國(guó)科研人員在鈷酸鋰、錳酸鋰、三元等傳統(tǒng)正極材料領(lǐng)域絞盡腦汁時(shí)，團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，以新一代高容量富鋰錳基正極材料為突破口，大膽走在世界前列。

“通過(guò)氣固界面改性等關(guān)鍵技術(shù)，我們?cè)谡龢O材料顆粒表面給‘氧’讓出特定‘空位’，最大限度地激發(fā)化學(xué)活性，從而顯著提升材料性能。”劉兆平說(shuō)，技術(shù)突破不僅大大提升了正極材料電容量，還讓生產(chǎn)條件變得相對(duì)簡(jiǎn)單、可控且易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

依托產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位協(xié)同開(kāi)發(fā)，全球首條千噸級(jí)富鋰錳基正極材料示范生產(chǎn)線正在緊鑼密鼓建設(shè)中。未來(lái)三到四年，團(tuán)隊(duì)還將在動(dòng)力電池的“壽命”上做文章，進(jìn)一步優(yōu)化材料，并與中科院寧波材料所等院校聚力攻堅(jiān)，突破高壓電解液等關(guān)鍵技術(shù)……