2025年3月20日，万向一二三举办了以“求索“为主题的新品发布会，不仅发布了5min能充满电的闪充Ultra电池，发布了能量密度高达860Wh/kg的天距电池，在行业普遍探索的350-500Wh/kg电池的基础上又翻倍了。
那么，这款860Wh/kg的超高比能电池用的是什么技术，其综合性能怎样，能否给新能源行业带来颠覆性的变革，本文带您分析。
一、860Wh/kg电池解析
由于860Wh/kg的能量密度实在是太高了，在进行分析之前，笔者先是请教了今年最火的Deepseek, 询问的问题是“860Wh/kg的锂电池采用哪种材料体系可以实现？”。
在其回答中，首先就提到了高容量+高电压的富锂锰基以及S正极。其正极材料大概率是在这两个体系中筛选的。
虽然Li-S电池具备非常高的能量密度，但是其工作电压比较低，在2.0~2.4V左右。而在发布会上，万向一二三展示的安全测试中，明确给出了电池电压在4.6V左右。可见并不是锂硫电池，而是具备更高电压的富锂锰基电池。
在这方面，万向一二三三年前就凭借富锂锰基材料入选了2022年度浙江省“领雁”研发攻关计划。
题目是“高比能高安全电池关键材料的研发及产业化”，基于富锂三元正极和硅氧负极，开发350Wh/kg的车用动力电池。
富锂锰基材料跟目前主流层状三元类似，基本结构是xLi2MO3· (1-x)LiM’O2, 其中后面的M’就是三元材料Ni/Co/Mn的随机组合，而前面的M主要是Mn，所以这种材料叫做富锂锰基。
当x=1时，该材料含有2mol的锂，分子式为Li2MO3, 就是Li2O·MO2（其中M是4价的，可不参与反应），这样就是Li2O的氧化还原反应，而MO2主要起稳定结构的作用，材料理论克容量高达460mAh/g。
不过实际上为了实现可逆，是不可能实现2mol锂转移的，一定要增加后面的层状氧化物LiM’O2来进一步稳定结构。
而且富锂锰材料要实现高容量，必须提高上限电压，一般的工作电压范围是2.0~4.8V，平均电压在3.4~3.5V左右。
即便如此，目前主流的富锂锰基材料，其克容量也就300mAh/g左右，按照3.45V的平均电压，正极材料能量密度1035Wh/kg。
要实现860Wh/kg的电池能量密度需要正极材料占比达到83%以上。考虑到常规正极材料的质量占比也就40%~45%，83%的质量占比几乎是无法实现的。
不过，重庆太蓝新能源2024年4月曾经发布过车规级，能量密度高达720Wh/kg的锂金属电池，采用的就是高克容量， 循环富锂锰基正极材料，正极质量占比接近70%（当然要搭配锂金属来实现这个质量占比）
二、富锂锰基材料如何实现超高比能
从前面的分析可知，虽然富锂锰基正极材料已经实现了720Wh/kg的能量密度，但是要实现860Wh/kg的超高比能，还需要在材料层级的进一步创新。
好在北京大学的夏定国教授是这方面的专家，通过一系列的分析和改性，在2018年通过一个单层的Li2MnO3，激活稳定的阴离子氧的氧化还原反应，实现了400mAh/g的可逆容量（对应转移1.6mol的锂，接近常规高镍三元的两倍），能量密度高达1360wh/kg，是锂离子电池锰基富锂正极材料最高可逆容量。
而且放电时电压也比较高，达到了4.6V以上，跟发布会上安全测试的电压吻合（参考2018年发表在先进材料的文章“A high-capacity O2-type Li-rich cathode material with a single-layer Li2MnO3 superstructure” ）
不过需要注意的是，400mAh/g的克容量是在非常低的电流密度下实现的，按照10mA/g的放电电流，倍率仅为0.025C。任何增大倍率的放电都会显著降低容量。
如果按照材料层级1360Wh/kg的能量密度，正极材料质量占比只需要63.2%就能实现电芯层级860Wh/kg的能量密度。
这个比值跟此前分析的500Wh/kg硅基电池类似，实现的方式也是接近的。
核心是降低除了正极材料外，其他各种成分的质量占比，例如使用超轻复合集流体，超薄隔膜，超高容量的硅负极或者锂金属负极等。
根据高工锂电的通稿信息，此次万向123发布的天距电池核心就是在正极材料上的创新，包括表面氧空位调控技术，拓宽电压窗口；原子级梯度掺杂技术，提升材料稳定性；以及纳米级包覆技术，有效防止了材料与电解质发生不良反应。
整体来看，这些都是按照富锂锰基材料高电压释氧，进而跟电解液发生反应导致容量快速衰减而做的优化。
所以除了正极材料外，电解液本身也做了优化，通过组分优化，不仅能耐高压，还能捕获活性氧，保证电池稳定。
同时，独特的电解质溶剂化结构设计，也确保了电池在宽温域内的正常工作。
在零下40度的低温环境下，电池容量仍能保持在80%以上；在60度的高温环境下，容量保持率达到100%（这些性能对层状正极而言没啥太特别的）。
不过负极材料到底是什么，发布会上没有更多的信息，可能是锂金属，也可能是超高比能的硅负极。
如果是硅负极的话，现在硅碳用流化床工艺的比较普遍，有设备需求的可联系山东贝亿特。
应用方面，从发布会上展示的照片可知，这是一款软包电池，尺寸并不大，容量估计在20Ah以内，且应用场景就没说是新能源汽车。
万向主要做的是60V以下的低压电池，所以这款电池主要应用领域是无人机等低空飞行器（是真的无人的，那种比较轻的无人机，不是载人的eVTOL）。
相较于现有技术，860Wh/kg的天距电池可将低空飞行器的续航效能提升高达200%，核心还是打破续航边界。
其300次的循环寿命也只能在电池成本占比比较低的领域来应用，并不适合新能源汽车。
小结：860Wh/kg的超高比能量的电池，采用的并不是大家熟悉的锂硫电池，而是基于超高克容量的富锂锰基电池，跟去年太蓝新能源发布的720Wh/kg锂金属电池异曲同工。
不过这款电池的循环寿命只有300次，而且需要在超低倍率下才能发挥860Wh/kg的比能量，估计前期衰减也会很快。且大容量电池的安全性能未知，初期只会在无人机上示范应用，在新能源汽车上不会掀起太大的涟漪。
