蜂巢能源雖然是壹家成立於2018的年輕公司,但其前身長城汽車動力電池事業部早在2012就開始了電池的研發工作。在技術路線選擇上,蜂巢能源專註於方形層壓工藝,首款量產產品采用目前領先的NCM811三元材料體系。
在蜂巢能源看來,方形硬殼電池在空間效率和安全性上比圓柱形和柔性電池更具優勢,將成為電動汽車規模化發展的主流需求產品。與傳統卷繞工藝電池相比,疊層電池在拐角處具有更好的結構適應性,可以提高5%的能量密度。另外不易變形膨脹,循環壽命可提高65,438+00%-20%。就制造大尺寸大容量動力電池而言,層壓工藝是最佳選擇。
▲?高速層壓
對於CTP(Cell?去哪?Pack)和“刀片電池”技術,蜂巢能源早已布局。“對於刀片電池的研究,蜂巢能源壹年半前就開始了,我們現在的二期工廠就是刀片電池的生產線。”饒忠如介紹,對於方形電池和軟包電池,將電芯做得更薄更長是大勢所趨,既能提高能量密度,又能增加散熱面積。蜂巢能源規劃的刀片電池生產線選擇目前技術最成熟的電芯。
饒忠如也承認,雖然電池輕薄長是大趨勢,但根據調研結果,由於設備精度的限制,目前要讓電池超過1000mm還有壹些問題需要解決。雖然可以將幾節電池串聯或並聯,進壹步提高電池長度,但這樣會使焊點暴露在電解液中,對電池的可靠性和壽命有很大影響。只有最成熟的技術應用於量產產品,從中也可以看出蜂窩能源的合理性和克制力。
▲?正向熱軋
隨著“刀片電池”技術的應用,磷酸鐵鋰電池的市場份額將得到提高。壹方面,隨著補貼政策的下降,磷酸鐵鋰電池的成本優勢將凸顯;另壹方面,如果將這種新技術應用到磷酸鐵鋰電池上,A級車續航能力可以提升到500km,與燃油車相當。從用戶的需求來看,三元鋰電池將不再是其唯壹選擇。
“根據我們的預測,新技術將大大促進A級車的發展。由於對續航的要求,前幾年磷酸鐵鋰電池基本都用在A00和A0車型上,現在可以擴展到廉價版A級車。”饒忠如說。從特斯拉在中國的布局也可以看出,其高端車型目前會選擇三元鋰電池,廉價車型會選擇磷酸鐵鋰電池。蜂巢能源也將推出相應的磷酸鐵鋰電池產品。“高能量密度的三元鋰電池壹直是我們的主攻方向,但我們不能放棄廉價車的市場。”饒忠如說。
以市場為基礎,技術為先
對於“刀鋒電池”技術來說,不僅僅是把電芯做得又薄又長那麽簡單,還必須改變相應的工藝和電池組裝方式,這也對電池外殼的平整度和壹致性提出了極大的挑戰,整個工藝設備需要根據新的設計進行大幅調整。可見,在動力電池技術更新快速叠代的時期,如果沒有準確的布局和長遠的規劃,對企業來說可能是致命的打擊。“如果難以升級現有生產線,VDA電池的原有生產線將基本無法使用。對於蜂巢能源這樣年輕的公司來說,沒有這樣的負擔。而且我們從壹年半前就開始布局了,在生產線的規劃和設備的研發上都做了充分的準備。”饒忠如說。
要跟上當前主流技術發展的步伐,瞄準未來的方向。對於這壹點,蜂巢能源也有自己的方法論。饒忠如表示:“我們將根據市場趨勢進行預研布局,同時緊跟國際先進技術,不僅在電池物理結構設計上保持領先,還將不斷探索高安全性、高能量密度的材料體系。”
在技術路線的選擇上,借助長城汽車,蜂巢能源可以與國內外整車企業建立良好的溝通渠道。尤其是國外壹線整車廠商,我們比量產時間提前三年切入他們的系統,和整車廠商壹起做研發。和諧的合作關系也有助於蜂巢能源更容易獲得整車廠商的真實需求。早期介入車輛研發,更精準的客戶需求成為蜂巢能源的獨特優勢,這也使得其技術研發工作更具針對性。
蜂窩能源這種方法的有效性也逐漸得到體現。2065438+2009年7月,蜂巢能量無Co電池和四元電池上市。在現有的三元鋰離子動力電池中,正極材料的成本占30%~45%。正極中含有的鈷是戰略資源,價格昂貴且波動劇烈,對電池的成本影響很大。因此,低鈷和無鈷電池是下壹代動力電池的研發方向。基於材料體系的前瞻性研發,蜂巢能源在國內率先發布無鈷電池產品,意義重大。
此外,隨著鎳含量的不斷增加,三元鋰電池的能量密度和安全性之間的平衡也成為不可回避的問題。在這方面,蜂巢能源率先開發了NCMA四元正極材料,並發布了四元材料電池。四元材料在NCM體系的基礎上摻雜Mx,使其循環性能優於NCM811材料,同時可以實現耐熱性更好、產氣更少、安全性更高的特點。
蜂巢能源負責前沿技術研發的實驗室目前正在進行固態電池的研發,幹電極的樣機將於今年下半年完成。饒忠如認為,當固態電池導電性差的問題被突破後,其突出的安全性能將使其成為下壹代電動汽車的最佳選擇,相關技術有望在五年內得到應用。
蜂巢能源做的是立足當下的產品應用,面向未來的技術發展,讓技術跑在產品前面,讓它更從容的面對動力電池日新月異的技術格局。正如饒忠如最後總結的那樣:“隨著動力電池行業的集中度越來越高,蜂巢能源作為壹家年輕的公司,必然會受到沖擊。但以我們深厚的技術積累,雖然不能保證彎道超車,但至少可以脫穎而出。”
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