今天小編分享的汽車經驗：成本低、續航長，福特稱自研電池取得新突破，歡迎閱讀。
撰文 / 錢亞光
設計 / 張 萌
設計 / www.metaltechnews.com, www.autoevolution.com, interestingengineering.com
↓ Ion Park 的電池研發中心的 LMR 電池試生產線
" 福特起初提供的是鎳錳钴（NMC）三元锂電池，随後在 2023 年又增加了磷酸鐵锂（LFP）電池。富錳锂（LMR）電池就是‘接下來該怎麼做’的答案。" 福特公司電氣化推進工程總監（director of electrified propulsion engineering）查爾斯 · 潘（Charles Poon）說道。" 這不僅僅是一個實驗室實驗。我們正在積極努力擴大 LMR 電池化學體系的應用規模，并計劃在 2030 前将其整合到我們未來的車型陣容中。"
福特公司執行董事長比爾 · 福特（Bill Ford），一直強調價格實惠是電動汽車大規模普及的關鍵所在。福特表示，該公司正在積極研發一種 " 具有颠覆性意義 " 的電池化學物質，用于其未來的電動汽車，這一突破性進展有望在本十年末實現低成本且續航裡程更長的福特電動汽車量產。
潘在 LinkedIn 上的一篇帖子中表示，LMR（lithium manganese rich）電池相較于鎳基電池具有若幹優勢。其中包括安全性更高、穩定性更強以及能量密度更高，從而使得其續航裡程比高鎳電池更長。他還補充道，福特預計會實現 " 前所未有的 " 成本降低，并且這一突破對于實現與燃油車 " 真正的成本平價 " 至關重要。
動力電池的下一步
福特的總體目标是克服電動汽車普及過程中的兩大障礙：高昂的購置價格以及續航裡程焦慮。
" 今天是福特電氣化進程中的一個關鍵節點，也是電動汽車未來發展的關鍵節點。我非常高興地要告訴大家，福特團隊正在交付一種具有變革意義的電池化學物質：LMR。" 潘稱。
這一創新的電池材料自于福特位于密歇根州羅莫盧斯（Romulus）的 Ion Park 的電池研發中心的深入研究與開發工作。
Ion Park 是福特旗下 " 卓越電池中心（ Battery Center of Excellence）"，這裡匯聚了來自全球頂尖電池企業和研究機構的 135 名專家，專注于材料科學、電池單元設計以及制造工藝等方面的研究。
該中心擁有世界領先的工具設備以及開放、無邊界的工作環境，Ion Park 的設計初衷在于激發大膽的思維和創新性的問題解決方式。其文化圍繞着不懈的創新展開——挑戰傳統觀念，并在材料科學、電芯架構和制造工藝方面突破極限。
潘表示：" 從材料科學到電池設計再到制造工藝，我們在電池技術的每一個方面都以堅定不移的決心進行攻堅克難以降低成本。"
福特汽車的電池發展路線圖已從三元锂電池演變為在 2023 年引入磷酸鐵锂電池。如今，LMR 電池成為了下一個重大突破——它為 " 接下來會怎樣？" 這一問題提供了極具說服力的答案。
LRM 電池優勢何在
福特表示，其研發的 LMR 電池在多個關鍵方面展現出顯著優勢：
安全性與穩定性大幅提升。LRM 電池的安全性能與磷酸鐵锂電池相當，同時性能不打折扣，為用戶帶來安心保障。
LRM 化學體系能提供行業領先的能量密度，遠高于高鎳電池，使電動汽車能夠實現更長的續航裡程，并減輕消費者對續航裡程的擔憂。
它還能實現前所未有的成本降低。福特的目标是将成本降至遠低于當前中鎳電池的水平。這種成本效率對于實現與汽油動力汽車的平價以及讓電動汽車更易為大眾所接受至關重要。
預計這種電池材料在成本、續航裡程和安全性之間取得這種平衡對于電動汽車的大規模普及至關重要。
晨星公司（Morningstar）的華爾街汽車業分析師大衛 · 惠斯頓（David Whiston）透露，福特公司宣布的電池電芯技術進步可能會消除或減少對钴的需求。惠斯頓承認自己并非電池化學方面的專家，但他表示，LMR 電池使用的是比钴更常見的元素作為陰極材料，因此采購 LMR 電池成本更低、難度也更小。
LMR 似乎完全是一項福特的自主努力，沒有得到任何當前電池合作夥伴的協助。福特目前使用來自寧德時代、LG 和 SK On 等公司的電池，并且在 2025 年和 2026 年将有幾家合資工廠上線，專門用于電動汽車電池生產。
目前在福特野馬 Mach-E 的标續版上使用的是寧德時代的磷酸鐵锂電池，在其餘車型（包括 E-Transit 和 F-150 Lightning）上則使用的是 LG 的鎳钴錳三元锂電池。
福特有幾款電動新車型正在研發中，包括其 "skunkworks" 經濟型電動汽車項目下的緊湊型 SUV 和皮卡，以及代号為 T3 的下一代電動皮卡以及 Super Duty 皮卡的增程版。
LMR 電池理論上不會局限于特定類型的車輛或動力系統，而是可以根據經濟性考量，靈活應用于油混汽車、插混汽車、增程式電動汽車以及純電動汽車中。
福特電動汽車產品線在 2025 年第一季度的全電動汽車銷量同比實現了 11.5% 的增長，這一數據表明其電動汽車的發展勢頭正在增強。像 LMR 所承諾的那樣的電池成本降低，對于實現與汽油動力汽車成本持平以及維持這種增長至關重要。
福特最終目标十分明确：縮小電動汽車與傳統内燃機汽車之間的成本差距，打造以客戶需求為導向、滿足實際需求的解決方案。福特團隊計劃在 2030 年之前，将 LMR 這種前沿化學材料整合到其下一代車型中。
潘在推文中多次提及實現價格與汽油車相近的經濟型電動汽車的目标，這可能意味着采用 LMR 電池最快将于 2027 年問世。屆時福特汽車公司首款基于低成本電動汽車平台開發的專屬工作室車型就将問世。有報道稱，這款車型将是一款全電動福特 Ranger 皮卡，它将在路易斯維爾裝配廠生產，該廠今年晚些時候将停產進行大規模改造。
福特還持有固态電池公司 Solid Power 的股份，不過它預計固态電池要到下一個十年才會問世。
非新技術但未商業化
根據發表在學術期刊《Science Direct》上的一項研究，富含锂的錳基正極材料在 30 年前就已被發現。從理論上講，由于省去了鎳和钴，它具有出色的能量密度和成本優勢，因為鎳和钴的生產既不環保又昂貴，而且這種電池在初始階段還具有較高的工作電壓。
不過，這種技術已經歷經 30 年的發展，由于一些技術上的難題，它尚未實現商業化量產。因為随着時間的推移，LMR 電池的電壓會大幅下降，還存在嚴重的容量損失問題，這可能導致續航裡程減少和熱穩定性下降。也就是說，當電池溫度升高時，這些電池可能就不安全了。據去年發表在《Science Direct》上的一篇文章所述，LMR 電池會出現不可逆的電解質分解和表面腐蝕現象，從而降低電池的電化學性能。
Telemetry Insights 市場研究副總裁山姆 · 阿布埃勒薩米德（Sam Abuelsamid） 稱，通用第一代雪佛蘭 Volt 使用的是帶有錳尖晶石陰極的電池。他說尖晶石指的是一種特定類型的 3D 分子結構。
他表示，除了福特還有其他公司在研究類似的電池配方。電池初創企業 Our Next Energy 正在開發錳電池和 Gemini 混合電池組。Gemini 架構旨在通過使用兩個電池來使電動汽車的續航裡程翻倍：一個是用于日常駕駛的磷酸鐵锂電池，另一個是用于長途行駛的無陽極電池。
阿布埃勒薩米德在一封電子郵件中表示：" 錳的一大優勢在于它儲量豐富、價格低廉且非常穩定（不像鎳那樣容易引發熱失控）。不過，至少某些錳電池的使用壽命并不長。"
福特公司發言人艾瑪 · 伯格（Emma Bergg）表示，盡管許多公司都對 LMR 技術進行了研究，但該技術仍存在電壓衰減和氣體生成等問題。福特公司在 LMR 技術開發方面的獨特之處在于，該公司直接解決了這些問題，同時 " 并未犧牲能量密度 "。然而，福特尚未透露是如何克服這些挑戰的，這使得專家們認為這一宣布是具有重要意義的進步，而非真正的重大突破。
由于福特公司目前已經在密歇根州的一條試生產線上生產這種電池的第二代產品，所以福特團隊或許已經找到了解決這些問題的辦法。但目前關于這個項目的細節還很少。汽車制造商和電池公司通常對他們的產品計劃守口如瓶，将其視為嚴加保護的秘密。可能還要過一段時間，公眾才能了解到更多關于福特有關該電池的情況。
AutoForecast Solutions 公司副總裁山姆 · 菲奧拉尼（Sam Fiorani）說，與内燃機的發展相比，電動汽車的電池技術還處于初級階段。他補充說：" 随着汽車行業最終将重點放在這項技術上，在未來數年乃至數十年将會有許多改進。"
菲奧拉尼表示，錳電池的充電循環壽命較短，像 LMR 電池這樣的努力不容忽視，因為它們顯示出有望使電動汽車成為汽油動力汽車的實用替代品，最終推動電動汽車的廣泛采用。但在沒有進一步了解福特新電池細節的情況下，他持謹慎态度。
菲奧拉尼說：" 和過去幾年所報道的所有突破一樣，LMR 也有其缺點，目前不太可能是我們所尋求的萬能靈藥。克服電壓衰減和短充電循環壽命的問題仍是需要跨越的巨大障礙。"
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