續(xù)航、安全、壽命、價格，這是電動汽車與傳統(tǒng)燃油車正面交鋒時，必須翻越的四座大山，如何通過電池環(huán)節(jié)的技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)品升級，來快速提升產(chǎn)品性能，讓電動汽車更加“性感”，是作為主機(jī)廠和動力電池供應(yīng)商一直在努力的方向。

7月9日，蜂巢能源在河北保定召開主題為“領(lǐng)創(chuàng)疊時代守護(hù)芯安全”品牌戰(zhàn)略規(guī)劃及產(chǎn)品發(fā)布會，對外發(fā)布針對不同應(yīng)用場景的“疊時代”系列動力電池產(chǎn)品，同時還面向全球首發(fā)了無鈷材料和四元材料電芯產(chǎn)品，歐洲工廠和AI工廠都在穩(wěn)步推進(jìn)中。

“四新”賦能電池新品三大應(yīng)用場景“疊”代更“芯”

“鋰電池發(fā)展至今，經(jīng)歷了1.0的3C品質(zhì)時代和2.0的傳統(tǒng)動力電池時代，均采用卷繞工藝。”發(fā)布會現(xiàn)場，蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新表示，“進(jìn)入動力電池3.0的疊時代，就是以疊片工藝為特征的新技術(shù)、新材料、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)大量涌現(xiàn)的、專門為電動汽車而生的時代?！?/p>

根據(jù)電動汽車不同的用途，蜂巢能源開發(fā)了一個電池技術(shù)開發(fā)平臺，針對包括營運(yùn)共享、短途代步、城際出行等不同應(yīng)用場景下的車型做了針對性的開發(fā)。

在運(yùn)營場景下，蜂巢能源開發(fā)了86Ah電芯和172Ah模組，模組能量密度達(dá)210Wh/kg，可保證運(yùn)營車型里程在400km以上，實(shí)現(xiàn)2C快充，實(shí)現(xiàn)充電時長在30min以內(nèi)，電芯壽命超2300次，整車質(zhì)保達(dá)到5年50萬km的要求，符合出租網(wǎng)約車日常使用場景，并解決無后顧之憂。

對于短途市內(nèi)代步場景，蜂巢能源選擇以軟包與方形電池共同布局，其中軟包電芯產(chǎn)線與復(fù)星集團(tuán)旗下捷威動力共同組建，打造低成本高能量密度三元軟包56Ah電芯，電芯能量密度可達(dá)260wh/kg，同時兼顧快充性能，適配VDA標(biāo)準(zhǔn)尺寸模組；方形電芯采用VDA兩倍厚度電芯104Ah，采用622體系，循環(huán)壽命可實(shí)現(xiàn)2000次以上

以上兩款電芯及模組主要針對市內(nèi)代步短里程A00車型，續(xù)駛里程覆蓋300-400km，有效降低整車能耗，目前主要配套歐拉R1、R2等車型。

針對城際出行，蜂巢能源基于不同的產(chǎn)品定位又做了進(jìn)一步細(xì)分，對于高端PHEV車型、A級家用車和高端豪華車三個細(xì)分領(lǐng)域做了產(chǎn)品開發(fā)。

在高端PHEV車型上，蜂巢能源采用51AhPHEV電芯，模組可使插電式混合動力車型純電續(xù)駛里程從50km提升至80km，同時，基于疊片電芯超高的功率特性及循環(huán)壽命確保在加速、低溫等更加優(yōu)異的用戶體驗(yàn)。未來，該產(chǎn)品將配套長城旗下WEYP8等車型。

對于城際出行場景下的A級家用車，蜂巢能源采用了與運(yùn)營版相同尺寸的92Ah811三元材料體系電芯，可使主流A級車型將續(xù)駛里程從400km提升至500km，大大降低用戶“里程焦慮”，消除高速路行駛隱患，進(jìn)一步接近傳統(tǒng)燃油車使用場景。

在高端豪華車型上，蜂巢能源開發(fā)了正極811體系、負(fù)極硅/碳體系的電芯產(chǎn)品，單體能量密度可以達(dá)到265wh/kg，搭配柔性化大模組，可適配B級以上高端豪華性能車型，續(xù)駛里程可達(dá)到500-600km。

此外，在車企純電動平臺化的趨勢下，楊紅新介紹，針對純電動平臺化的需求，蜂巢能源開發(fā)了156Ah和117Ah全新標(biāo)準(zhǔn)尺寸電芯及大模組，單體能量密度達(dá)245Wh/kg，在pack上，可根據(jù)車型軸調(diào)整模組用量，拓展性極強(qiáng)，整車可覆蓋A0~D級轎車、SUV、MPV等，續(xù)駛里程覆蓋400-600km。

目前，該產(chǎn)品已經(jīng)開始與國際國內(nèi)主流車企接觸，未來將實(shí)現(xiàn)批量化供貨。

“疊時代”背后的蜂巢能源“黑科技”

蜂巢能源發(fā)布的三大應(yīng)用場景系列動力電池產(chǎn)品，全部都是基于疊片工藝而進(jìn)行的開發(fā)和制造。對此，蜂巢能源的判斷是，動力電池技術(shù)方向?qū)⑷骈_啟“疊時代”。

得出這樣的判斷，并非蜂巢能源一家企業(yè)的“特立獨(dú)行”，行業(yè)內(nèi)的一致共識是，不論是軟包還是方形鋁殼動力電池，由于受新能源汽車電池包設(shè)計(jì)的影響，其形態(tài)正在向著長度更長的方向發(fā)展，高度方向則統(tǒng)一在了100mm左右。

在此趨勢之下，傳統(tǒng)的卷繞方式電芯已經(jīng)不能滿足車規(guī)級動力電芯的形態(tài)要求，取而代之的是疊片工藝生產(chǎn)出來的電芯，由于疊片電芯尺寸靈活，不受卷繞卷針結(jié)構(gòu)的限制，層疊方式生產(chǎn)，極片的界面平整度高，在車規(guī)級動力電芯領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。

基于此，包括松下、三星SDI、CATL等行業(yè)頭部企業(yè)都有在2022年之后導(dǎo)入疊片工藝的計(jì)劃，而此次蜂巢能源的產(chǎn)品發(fā)布，釋放出的信號在于，其已經(jīng)突破了疊片工藝在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中面臨的瓶頸。

一個必須正視的現(xiàn)實(shí)是，盡管疊片工藝對于動力電池性能的提升優(yōu)勢明顯，但擺在產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)面前的現(xiàn)實(shí)問題是，受制于設(shè)備、工藝、制造、效率等的瓶頸，疊片工藝在實(shí)際的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中還面臨著諸多難題，這也成為動力電池行業(yè)發(fā)展過程中的阻礙。

首當(dāng)其沖的就是疊片工藝的生產(chǎn)效率，目前國產(chǎn)動力用疊片機(jī)行業(yè)效率普遍在1-1.2s/片/單工位，單工位效率低，制造成本高。在動力電池大規(guī)模生產(chǎn)制造的背景下，這成為制約疊片工藝大批量應(yīng)用最大的阻礙。

針對此痛點(diǎn)，蜂巢能源聘請了國內(nèi)外資深疊片設(shè)備與工藝專家，在該領(lǐng)域進(jìn)行了持續(xù)的投入和攻關(guān)，目前已完成行業(yè)首例45度旋轉(zhuǎn)式高速疊片的開發(fā)與導(dǎo)入，疊片效率可達(dá)0.6s/pcs/單工位，疊片效率超出行業(yè)傳統(tǒng)疊片設(shè)備單工位效率的40%，輔助時間從原來的10秒縮短到7.5秒。

同時，蜂巢疊片設(shè)備開發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)也在聯(lián)合國內(nèi)外優(yōu)秀疊片設(shè)備供應(yīng)商，研發(fā)更高速疊片設(shè)備，截至現(xiàn)在，已完成0.45s/pcs/單工位疊片速度驗(yàn)證與樣機(jī)的開發(fā)制作，2023年預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)0.25s/pcs/單工位疊片設(shè)備開發(fā)。

此外，車用動力電池的使用為多支電芯串并聯(lián)使用，對單體電芯的一致性要求更高，因此在制程控制方面要更加嚴(yán)格。

針對此，蜂巢能源電芯生產(chǎn)線在產(chǎn)線建設(shè)、環(huán)境控制、制程關(guān)鍵產(chǎn)品參數(shù)控制、制程工程能力控制、在線SPC管控等方面全面的提升控制水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

楊紅新介紹，“通過工藝技術(shù)的升級，生產(chǎn)過程的高要求，生產(chǎn)工藝過程的嚴(yán)格控制，蜂巢能源讓疊片技術(shù)效率已經(jīng)不再成為瓶頸，讓高速疊片工藝的率先量產(chǎn)變成了現(xiàn)實(shí)?！?/p>

疊片的性能優(yōu)勢已經(jīng)是行業(yè)共識，隨著設(shè)備技術(shù)路線升級，基于疊片工藝的電池價格將會持續(xù)下降，在以蜂巢能源為代表的企業(yè)的助推下，動力電池行業(yè)“疊時代”將全面開啟。

關(guān)于蜂巢能源

蜂巢能源前身是長城汽車動力電池事業(yè)部，自2012年起開展電芯的預(yù)研工作，2018年2月獨(dú)立為蜂巢能源，總部位于江蘇無錫，是一家專業(yè)從事汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發(fā)和制造的新能源科技公司。

蜂巢能源在全球布局了七大研發(fā)中心，目前保定、韓國、上海和印度的研發(fā)中心已經(jīng)投入使用，美國、日本和無錫的研發(fā)中心處于在建。中國工廠建設(shè)方面，在北部保定現(xiàn)已建設(shè)完成的PACK線，目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，在東部江蘇常州工廠處于在建狀態(tài)，于2019年年底實(shí)現(xiàn)SOP。

在產(chǎn)能規(guī)劃上，蜂巢能源位于常州金壇的項(xiàng)目一期規(guī)劃產(chǎn)能4GWh，預(yù)計(jì)2019年10月份量產(chǎn)，二期項(xiàng)目規(guī)劃8GWh，同時還和捷威動力合資在鹽城規(guī)劃建設(shè)3GWh的軟包電池項(xiàng)目。

在技術(shù)路線選擇上，蜂巢能源創(chuàng)新性地推出方形疊片電池，同時首款量產(chǎn)的產(chǎn)品就采用NCM811材料體系。

蜂巢能源是全球首家高速疊片方形電池制造商，真正讓動力電池告別“卷”時代，進(jìn)入“疊”時代。高速疊片工藝是打破卷繞電池瓶頸的新一代電池工藝。蜂巢一期當(dāng)前水平單工位0.6sec，二期為0.45sec，三期目標(biāo)為0.25sec。相比同類型卷繞工藝電池，能量密度提升5%，循環(huán)壽命提升10%，成本降低15%。

2019年5月蜂巢能源PACK裝機(jī)量為207.9MWh，環(huán)比增長了1305%，排名第6位。裝車量為6078輛，為長城汽車提供配套。此外，蜂巢能源還與寶馬和PSA以及主流自主品牌主機(jī)廠進(jìn)行業(yè)務(wù)洽談。

蜂巢能源目前員工1750人，其中研發(fā)人員1030人，外聘/外籍專家350人；研發(fā)投入2016年-2020年約為29.3億元。根據(jù)規(guī)劃，到2022年，蜂巢能源將登錄科創(chuàng)板，全球工廠建設(shè)到2025年投入大于260億元，2025年國內(nèi)規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)到76GWh，在全球達(dá)到100GWh。