作者：Steve LeVine

　　通用汽车展现出少见的技术魄力 ，已经开始扩产一款具有开创性的动力电池
。但从美国到中国
，行业内绝大多数企业都认为，这项技术尚达不到商业化落地条件。

　　这家车企计划从 2028 年起推出一款独特的锰基电动汽车电池 ，相关报道详见本刊《独家：通用大力生产正极材料
，力图摆脱中国对电池供应链的牵制》 。搭载该电池的车型预计将以皮卡为首发，续航可达 400 英里；相比使用当前主流高镍电池的同级车型 ，整车成本将降低数千美元
。

　　这款电池将把锰 —— 过去在动力电池中充当配角的元素
，推到正极金属的核心位置。如果取得成功，继当前行业主流的镍基、铁基电池之外 ，市场将迎来全新的电池技术路线 。

　　过去 18 个月的多轮沟通中
，通用汽车高管向我介绍了他们取得的技术突破：这款电池能量密度，比近来 中国占据主导的优质磷酸铁锂（LFP）电池高出 30% ，同时成本与之持平
。通用称，这款富锂锰基（LMR）电池的能量密度
，已经可以对标标准镍基电池。

　　但持怀疑态度的业内人士表示，富锂锰基电池本身存在根本性缺陷 ，距离商用电动车应用还需要大量攻关（下文详述） 。

　　不过
，电池新技术领域，质疑者过去也曾看走眼
。2010 年代的大部分时间 ，电池行业普遍忽视磷酸铁锂。该技术诞生于美国
，但当时被视作性能不足而遭到搁置 。转机出现在 2019‑2020 年，中国电池厂商推出迭代优化后的磷酸铁锂产品 ，如今该技术已经称霸全球电池市场
。

　　与之类似
，如今中美企业都在推进硅基 、金属锂负极的商业化，这类负极材料可以实现极高续航 ，而早些年业界同样普遍认为它们永远无法用于量产电池。

　　几十年来
，科研人员一直对富锂锰基（LMR）电池抱有兴趣，源于锰作为电池材料的理论优势：不同于磷酸铁锂与镍基电池 ，富锂锰基电池可以承受极高电压冲击 。举例来说，如果给富锂锰基电池施加 4.8V 电压
，同时在正极嵌入大量锂，理论上可以打造出超级电池。理论上其比能量可以达到镍基电池的三倍以上 ，比较高 可达 900 瓦时 / 千克
。

　　如此量级的能量密度
，不仅可以让电动汽车续航突破 1000 英里，甚至还能够驱动中型电动客机。

　　但以上仅仅停留在理论层面 。实际应用中发现 ，富锂锰基电池在首次充放电循环之后性能便会快速衰减
。其中一大顽疾是锰会溶解进入电解液
，析出的锰颗粒附着在负极，造成电池体系失稳等一系列问题。

　　全球顶尖电池专家之〖One〗
、 特斯拉顾问杰夫・达恩表示 ，他所在的达尔豪斯大学实验室
，从 2000 年起持续研究富锂锰基电池长达 12 年，2017 年又重启了为期四年的相关研究 。

　　两次研究的结论均为：富锂锰基电池性能无法优于镍含量 60% 的中镍三元电池 ，而中镍三元却不存在富锂锰基的各类缺陷
。“于是我们放弃了这条路线。
” 达恩对我说 。（达恩在《Advanced Energy Materials》期刊论文中阐述了该观点）

　　今年 4 月
，我到访中国，与全球最大电池厂商宁德时代的研发人员进行交流
。研发人员表示 ，他们对富锂锰基电池的目标和通用汽车完全一致：实现镍基电池级别的能量密度，同时拥有磷酸铁锂的成本。

　　但他们至今仍未攻克富锂锰基的各类难题 。一名研发人员表示：“如果使用高电压
，这套化学体系稳定性很差；降低电压之后，能量密度优势又会消失
。” 该研发人员称 ，宁德时代最终选取 磷酸铁锂
，就是因为它成本更优。

　　这位研发人员说，如果富锂锰基的问题只是工程层面的改良 ，宁德时代 “短时间内就可以搞定 ” 。但 “这不是工程难题
，而是科学层面的难题…… 未来两到三年内，我们看不到富锂锰基具备推向市场的可能性。
”

　　通用汽车表示 ，他们已经攻克了诸多关键难题
。研发团队对电池正极做了包覆处理
，隔绝锰与电解液直接接触，避免锰溶出；同时向电解液中加入掺杂剂 ，使电池可以在较高电压下工作
，而不发生性能损毁。

　　通用还设计了尺寸更大的电芯与电池包，非常适配美国市场主流的皮卡和大型 SUV 车型 。

　　这款电池的快充上限大约为 30 分钟 ，相比市面上其他已经商用的竞品，快充速度明显偏弱
。通用没有披露实际的工作电压
，仅表示后续迭代版本电压还会进一步提升。但通用同时表示，普通消费者不会关心电压曲线 ，真正重要的是皮卡的续航与购车成本 。

　　当然
，并非通用之外的所有人都持否定态度
。

　　阿贡国家实验室材料研究组负责人、富锂锰基权威专家杰森・克罗伊向我表示，实验室的研究团队找到了新路径：只采用 4.4V 这类较低电压 ，同时限制正极嵌入的锂含量。如此一来
，虽然富锂锰基失去了曾经让行业无比向往的极致性能，但在成本和磷酸铁锂持平的前提下 ，可以实现优于磷酸铁锂的能量密度 。

　　在一篇学术论文中
，克罗伊团队公布，他们的富锂锰基电池电芯级能量密度达到 270 瓦时 / 千克
。虽然远达不到早期理论的宏伟预期 ，但已经可以对标中镍三元电池水平。电池成本约 81 美元 / 千瓦时
，具备市场竞争力，整套电池包成本大约 6000 美元 。

　　克罗伊说：“我认为 ，这套技术路线，必将成为所有布局富锂锰基技术企业的核心方案
。”