成本低、續航長福特表示研發LMR電池取得新突破
「福特起初提供的是鎳錳鈷(NMC)三元鋰電池,隨後在2023年又增加了磷酸鐵鋰(LFP)電池。富錳鋰(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 engine)查爾斯·潘(Charles Poon)說查爾斯·潘(Charles Poon)說。 「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,並計劃在2030前將其整合到我們未來的車型陣容中。”

Ion Park的電池研發中心的LMR電池試生產線
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車大規模普及的關鍵。福特表示,該公司正在積極研發一種「具有顛覆性意義」的電池化學物質,用於其未來的電動車,這一突破性進展有望在本十年末實現低成本且續航里程更長的福特電動車量產。

潘在LinkedIn 上的一篇文章中表示,LMR(lithium manganese rich)電池相較於鎳基電池具有若干優勢。其中包括安全性更高、穩定性更強以及能量密度更高,使得其續航里程比高鎳電池更長。他還補充道,福特預計將實現「前所未有的」成本降低,而這一突破對於實現與燃油車「真正的成本平價」至關重要。
動力電池的下一步
福特的總體目標是克服電動車普及過程中的兩大障礙:高昂的購置價格以及續航里程焦慮。
「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。

這項創新的電池材料自於福特位於密西根州羅莫盧斯(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,專注於材料科學、電池單元設計以及製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 的設計初衷在於激發大膽的思維和創新性的問題解決方式。其文化圍繞著不懈的創新展開——挑戰傳統觀念,並在材料科學、電芯架構和製造工藝方面突破極限。
潘表示:“從材料科學到電池設計再到製造工藝,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鋰電池演變為在2023年引進磷酸鐵鋰電池。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鋰電池相當,同時性能不打折扣,為用戶帶來安心保障。

LRM化學系統能提供業界領先的能量密度,遠高於高鎳電池,使電動車能夠實現更長的續航里程,並減輕消費者對續航里程的擔憂。
它還能實現前所未有的成本降低。福特的目標是將成本降至遠低於目前中鎳電池的水平。這種成本效率對於實現與汽油動力汽車的平價以及讓電動車更容易為大眾所接受至關重要。
預計這種電池材料在成本、續航里程和安全性之間取得這種平衡對於電動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鈷的需求。惠斯頓承認自己並非電池化學的專家,但他表示,LMR 電池使用的是比鈷更常見的元素作為陰極材料,因此採購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,並且在2025年和2026年將有幾家合資工廠上線,專門用於電動車電池生產。
目前在福特野馬Mach-E的標續版上使用的是寧德時代的磷酸鐵鋰電池,在其餘車型(包括E-Transit 和F-150 Lightning)上則使用的是LG的鎳鈷錳三元鋰電池。
福特有幾款電動新車型正在研發中,包括其「skunkworks」經濟型電動車專案下的緊湊型SUV和皮卡,以及代號為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於特定類型的車輛或動力系統,而是可以根據經濟性考量,靈活應用於油混汽車、插混汽車、增程式電動車以及純電動車。
福特電動車產品線在2025年第一季的全電動汽車銷量較去年同期實現了11.5%的成長,這一數據顯示其電動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,對於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。

福特最終目標十分明確:縮小電動車與傳統內燃機汽車之間的成本差距,打造以顧客需求為導向、滿足實際需求的解決方案。福特團隊計劃在2030年之前,將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車的目標,這可能意味著採用LMR電池最快將於2027年問世。屆時福特汽車首款基於低成本電動車平台開發的專屬工作室車型將問世。有報導稱,這款車型將是一款全電動福特Ranger皮卡,它將在路易斯維爾組裝廠生產,該廠今年稍後將停產進行大規模改造。
福特也持有固態電池公司Solid Power的股份,但它預計固態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,富含鋰的錳基正極資料在30 年前就已被發現。從理論上講,由於省去了鎳和鈷,它具有出色的能量密度和成本優勢,因為鎳和鈷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,由於一些技術上的難題,它尚未實現商業化量產。因為隨著時間的推移,LMR電池的電壓會大幅下降,還有嚴重的容量損失問題,這可能導致續航里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。根據去年發表在《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。電池新創公司Our Next Energy 正在開發錳電池和Gemini混合電池組。 Gemini架構旨在透過使用兩個電池來使電動車的續航里程翻倍:一個是用於日常駕駛的磷酸鐵鋰電池,另一個是用於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:“錳的一大優勢在於它儲量豐富、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並不長。”

福特公司發言人艾瑪·伯格(Emma Bergg)表示,儘管許多公司都對LMR技術進行了研究,但該技術仍有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於,該公司直接解決了這些問題,同時「並未犧牲能量密度」。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項宣布是具有重要意義的進步,而非真正的重大突破。

由於福特公司目前已經在密西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方法。但目前關於這個項目的細節還很少。汽車製造商和電池公司通常對他們的產品計劃守口如瓶,將其視為嚴加保護的秘密。可能還要過一段時間,公眾才能了解更多關於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,與內燃機的發展相比,電動車的電池技術還處於初級階段。他補充說:“隨著汽車行業最終將重點放在這項技術上,在未來幾年甚至數十年將會有許多改進。”
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車成為汽油動力汽車的實用替代品,最終推動電動車的廣泛採用。但在沒有進一步了解福特新電池細節的情況下,他持謹慎態度。

菲奧拉尼說:“和過去幾年所報導的所有突破一樣,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。”