鉅大LARGE | 點擊量：1300次 | 2019年07月13日
鋰電池如何平衡安全與成本問題？
2019年以來，多次出現的電動車自燃現象讓動力電池安全問題再次推上了風口浪尖，安全與成本之間究竟該如何平衡？蜂巢能源給出的解決方案是——“死磕”疊片工藝。
7月9日下午，保定，蜂巢能源舉辦了一場品牌戰略規劃與產品發布會。該公司自稱“‘疊時代’的開創者”，并發布了包括無鈷材料鋰電池和NCMA四元材料電池在內的“疊時代”系列產品。這是全球首次有企業發布相關產品。
“新能源汽車就是巨大的能量儲能裝置，”蜂巢能源總經理楊紅新在活動現場表示，“在以電為核心的能源生態中，電池已成為其中的重要一環?！倍涑材茉丛趧恿﹄姵仡I域將寶壓在了“疊時代”上。
根據蜂巢能源的解釋，“疊時代”就是指以疊片工藝為特征的新工藝、新標準、新材料、新技術大量涌現的、專門為電動汽車而生的時代。當然，這一時代暫時還未到來。
蜂巢能源的前身是2016年成立的長城汽車動力電池事業部，目前已經從長城汽車的體系中完全剝離。雖然長城汽車仍是蜂巢能源當下的唯一客戶，但該公司已經與多家外部車企開始探討合作的可能性，包括海外車企。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這次發布會是蜂巢能源首次舉辦大規模的媒體活動，它試圖展現對未來的思考和規劃。然而，本次發布會所發布的四元及無鈷材料電池新品距離量產都還有較長時間，搭載上車更是至少也需要四至五年時間。
高速疊片工藝是未來？
在蜂巢能源看來，以高速疊片工藝為核心，創造性地推出方形鋁殼疊片電池，能夠在部分程度上解決目前面臨的起火、續航焦慮、電池衰減、充電時間過長等現實問題。
高速疊片工藝及蜂巢能源所謂的“新工藝”。在蜂巢能源看來，隨著市場需求的發展電芯寬度將不得不增加。在此趨勢之下，當下主流的卷繞工藝電芯已不能滿足車規級動力電芯的形態要求。與此同時，由于疊片電芯尺寸靈活，不受卷繞卷針結構的限制，極片的界面平整度高，松下、三星SDI、CATL等動力電池業頭部企業也有導入疊片工藝的計劃。
目前，蜂巢能源已完成45度旋轉式高速疊片的開發與導入，疊片效率可達0.6s/pcs/單工位。同時，該公司已完成0.45s/pcs/單工位疊片速度驗證與樣機的開發制作。據其預計，2023年可實現0.25s/pcs/單工位疊片設備開發，屆時可在生產效率方面超越卷繞工藝。
當然，要達成可商業化的“新工藝”，強大的生產能力必不可少。在此次發布會上，蜂巢能源宣布了歐洲設廠規劃，將斥資20億歐元在歐洲建設24GWH大型動力電池工廠、配套正極材料工廠和電池技術中心。
蜂巢能源歐洲電池工廠的電池制作就將采用高速疊片工藝，具備快速換型的能力。同時，該公司還計劃為新工廠配置AI智能檢測及質量預測、分析等智能系統。園區總用地400畝，項目分二期實施，一期建設2020年度啟動，2022年度建成投產。
同樣的“智能化工廠”在江蘇常州還有一座，該工廠占地800畝，投資100億元，規劃總產能為20GWH。目前，該工廠正在建設之中。根據蜂巢能源的規劃，該公司計劃至2025年在華簡稱76GWH總產能的動力電池工廠，累計投資260億元。
四元與無鈷材料電池明年見
現有三元體系的鋰離子電池中，正極材料的成本占比達到30%~45%，這其中，以523體系為例，鈷在其中的占比達20%，作為戰略性的資源，鈷的價格波動將會直接影響到最終電芯的成本。因此，松下、LG、寧德時代等國際主流動力電池企業都在將低鈷及無鈷化電池作為研發方向。
在本次發布會上，蜂巢能源正式發布了一款基于無鈷材料的電芯產品。據該公司介紹，無鈷材料電池性能可以達到NCM811同等水平，但成本會降低5~15%，相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%。
蜂巢能源預計，無鈷電池將在年底前完成材料開發，在2020年3月完成材料體系的進一步優化，當年8月實現體系定型，并于2021年11月將實現無鈷電芯的SOP。
同樣在本次發布會迎來全球首發的還有蜂巢能源開發的四元材料的動力電池電芯。該公司的四元材料電池是在NCM體系的基礎上摻雜Mx。這將使一次顆粒之間的邊界強度增強，減少在有害的相轉變過程中微隙的形成。據其介紹，相較于NCM811材料，該四元材料動力電池的容量更高、壽命更長、安全性更好。
該四元材料電芯預計將于2020年12月實現材料SOP，并在2022年11月實現基于四元材料的電芯SOP。
由于上述兩大全球首發產品距離SOP還有很長一段時間，所以真正的“疊時代”還需要我們再等上一段時間。
目前，蜂巢能源能夠量產的最先進動力電池產品仍是NCM811三元材料鋰電池，而四五年后的市場仍難預料。這意味著，或許在相當長一段時間里，該公司仍需要在市場上面臨非常激烈的廝殺。
