從材料到市場：磷酸錳鐵鋰規模化量產的三重挑戰——訪河北工業大學梁廣川教授

2025年11月26日，由中國粉體網主辦的“2025高壓實磷酸（錳）鐵鋰技術大會”在江蘇常州隆重召開。本次大會圍繞高壓實磷酸（錳）鐵鋰生產工藝優化、突破壓實密度極限的材料設計創新、錳溶出問題的終極解決方案及從實驗室到量產的全鏈條工藝優化等議題展開深入交流和探討！會議期間，中國粉體網特別邀請到河北工業大學梁廣川教授做客“對話”訪談欄目。

中國粉體網：梁教授，您提到的調制結構是如何從本質上改善磷酸錳鐵鋰導電性差的呢？

梁教授：傳統磷酸鐵鋰與磷酸錳鐵鋰材料通常采用類似“蘋果”的結構，即核心為活性材料，外表通過碳層進行包覆。然而，這種單一的表面包覆結構存在明顯局限，主要源于材料本身較差的導電性——磷酸鐵鋰導電率約為10^-9S/cm，而磷酸錳鐵鋰則低至10^-11S/cm。

為提高導電性，通常采用碳包覆方法，但該方式僅作用于材料表層。為此，我們提出一種優化結構，即在材料內部也引入碳層，形成類似“夾心餅干”的多層交替排列：一層碳、一層活性材料。這種設計有望顯著提升材料的整體導電性。

在此過程中，需注意避免因碳層過度疏松而導致材料壓實密度下降。因此，我們認為最優結構應是一種經過精細調控的“調制結構”。該理論目前尚處于實驗驗證階段。

中國粉體網：您認為當前磷酸錳鐵鋰規模化量產的最大瓶頸是什么？

梁教授：目前，磷酸錳鐵鋰實現大規模產業化主要面臨三方面的瓶頸：

第一，性能瓶頸，核心在于壓實密度不足。當前，產業化應用的磷酸鐵鋰材料壓實密度已達到約2.65 g/cm3，而磷酸錳鐵鋰的普遍水平仍處于2.2至2.3 g/cm3的區間，二者存在顯著差距。這一關鍵性能指標的落后，直接制約了磷酸錳鐵鋰在能量密度要求較高的場景下的應用。

第二，成本瓶頸，源于核心原材料價格偏高。磷酸錳鐵鋰所依賴的關鍵原料，如磷酸錳鐵前驅體、高純二氧化錳等，目前仍屬于市場規模相對有限的“小眾”材料。由于其生產規模較小，導致原材料成本居高不下，進而推高了產品的整體成本。

第三，產業規模瓶頸，整體產能與生態尚未成熟。從產業規模來看，磷酸錳鐵鋰與磷酸鐵鋰差距巨大。目前國內磷酸錳鐵鋰總產能規模有限，預計至2025年上半年，總產能也僅為7500噸左右。這與磷酸鐵鋰行業預計在2025年將達到300萬噸左右的產業規模形成鮮明對比。過小的產業規模使得其單位制造成本難以通過規模化效應有效降低。

綜上所述，性能、成本與規模是阻礙磷酸錳鐵鋰規模化發展的三個核心障礙，需要逐一攻克。

中國粉體網：在與大圓柱電池結合時，磷酸錳鐵鋰相對于其他材料，最不可替代的優勢是什么？

梁教授：磷酸錳鐵鋰的核心優勢首先在于其出色的安全性。它是目前所有電池正極材料中安全性最高的材料之一，其安全性能與磷酸鐵鋰處于同等水平。大圓柱電池由于結構緊湊、空間受限，在發生熱失控時可能釋放較大能量，因此對材料的安全性要求極高，迫切需要磷酸錳鐵鋰這類高安全材料來增強整個電池體系的安全性。

此外，大圓柱電池本身具備顯著的結構優勢。其采用全極耳（全接耳）設計，可大幅降低內阻；制造過程易于實現全自動化，從而顯著提升生產效率和產品一致性。這些特點為磷酸錳鐵鋰的應用提供了良好基礎。尤其值得注意的是，若能提升磷酸錳鐵鋰的壓實密度，其比能量有望超過磷酸鐵鋰至少15%以上。

綜上所述，磷酸錳鐵鋰與大圓柱電池在安全性、結構適配性與能量潛力方面高度互補，二者結合展現出顯著的優勢和廣闊的應用前景。

中國粉體網：您身兼教授和董事長雙職，這種“學-研-產”模式在攻克高壓實磷酸錳鐵鋰上，最獨特的優勢是什么？

梁教授：我們認為最大的優勢在于與市場的高度結合。我個人與其他學者的區別在于，雖然我的研究方向聚焦于核心電池材料，而天津先眾公司的主營業務是電動兩輪車電池，但這兩者之間具有直接且必然的關聯。只有對材料性能具有深刻的理解，才能在電池系統的研發中實現更優的設計，尤其是在對前瞻性材料與電池技術的判斷與導入方面，我們認為自身具備顯著的優勢。

同時，我們依托研究生團隊開展相關實驗，能夠針對電池生產體系中的具體問題，持續進行技術改進與迭代升級。這種產學研緊密結合的模式，使我們能夠始終保持在產業發展的前沿位置。

中國粉體網：展望未來3~5年，先眾新能源的戰略重心是什么？

梁教授：先眾于2023年在湖州設立了分公司，目前正推行“兩輪驅動”發展戰略。在北方，公司以電動自行車出口業務為核心，重點面向歐盟、北美、日韓等國際市場；在南方，則聚焦于國內市場，涵蓋換電服務、電動兩輪車與三輪車領域，并依托湖州當地的產業基礎，重點布局叉車等特種車輛電池的研發與應用。

我們認為，磷酸錳鐵鋰電池、鈉離子電池等新一代電池技術，在上述領域均具備良好的發展前景，該市場發展潛力巨大，前景廣闊。基于這一戰略布局，公司有望實現持續且穩健的發展。

中國粉體網：感謝梁教授接受我們的采訪！

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