2019世界新能源汽車大會(huì)達(dá)成共識(shí)，全球力爭(zhēng)2035年實(shí)現(xiàn)新能源汽車市場(chǎng)份額達(dá)到50%，全球汽車產(chǎn)業(yè)基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。然而動(dòng)力電池的安全控制和成本瓶頸始終制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)前行。近日，來自中國(guó)保定的蜂巢能源宣布，他們?cè)谥圃旃に嚪矫嫒〉昧司薮笸黄?，并且正式?duì)外公布了全球首款無鈷材料電池和全球首款四元材料電池。

他們自信滿滿地宣布，一切問題，似乎迎刃而解了。

全球首款無鈷電池意義何在？

動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)中，目前應(yīng)用最廣的三元體系鋰離子動(dòng)力電池中，電芯的正極材料的成本占比達(dá)到30%~45%。以 523體系為例，鈷在其中的占比達(dá)20%，作為戰(zhàn)略性的資源，鈷的價(jià)格波動(dòng)將會(huì)直接影響到最終電芯的成本。

中國(guó)是貧鈷國(guó)家，幾乎全部的鈷原料都來自非洲的剛果。該國(guó)的鈷礦資源也幾乎全部供應(yīng)全球電池原料市場(chǎng)，絕大部分是中國(guó)買家。從戰(zhàn)略上來說，動(dòng)力電池用鈷的原材料來源非常單一且脆弱。

作為世界動(dòng)力電池主要供應(yīng)商，日本松下、韓國(guó)LG和中國(guó)寧德時(shí)代等都在想法設(shè)法降低對(duì)鈷的依賴，并研發(fā)試制無鈷化電池。

蜂巢能源這家來自保定的中國(guó)企業(yè)，同時(shí)也是長(zhǎng)城汽車董事長(zhǎng)魏建軍“二次創(chuàng)業(yè)”的戰(zhàn)略型企業(yè)，搶在了動(dòng)力電池巨頭的前面，率先發(fā)布了自己的無鈷材料電池。

據(jù)介紹，這款無鈷材料性能可以達(dá)到NCM811同等水平，減結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，循環(huán)壽命和安全性都得到了提高。而且，材料成本降低5~15%，相應(yīng)帶來的電芯物料成本可以降低約5%，且會(huì)讓材料不受戰(zhàn)略資源影響。

蜂巢能源的無鈷電芯產(chǎn)品于2018年3月正式立項(xiàng)。通過摻雜技術(shù)改進(jìn)了無鈷材料在充放電的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，電壓平臺(tái)達(dá)3.87V，比811高出0.04V（3.83V）。

根據(jù)規(guī)劃，這款電池將2020年8月體系定型，2021年11月將實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

全球首款四元電池解決了什么？

對(duì)于動(dòng)力電池而言，提高能量密度與解決電池安全存在一個(gè)平衡點(diǎn)。清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高明確指出，目前最為緊迫的一項(xiàng)任務(wù)就是如何把安全的平衡點(diǎn)提升到300Wh/kg的能量密度。

由于動(dòng)力電池在工作中發(fā)熱和產(chǎn)生氣體，容易造成內(nèi)部構(gòu)件的穩(wěn)定先缺失，誘發(fā)短路進(jìn)而自燃。最近頻頻爆發(fā)的純電車自燃對(duì)整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)帶來了不良影響。而這些問題如何解決，電芯的穩(wěn)定是重中之重。

據(jù)了解，蜂巢能源開發(fā)的四元材料使用特殊工藝和配方，使其循環(huán)性能優(yōu)于NCM811材料，同時(shí)具有耐熱更好、產(chǎn)氣少、安全性更高的特點(diǎn)。最終呈現(xiàn)在動(dòng)力電池上就是容量更高、壽命更長(zhǎng)、安全性更好。

蜂巢能源介紹，其四元材料電芯項(xiàng)目于2018年9月立項(xiàng)，預(yù)計(jì)2020年12月實(shí)現(xiàn)材料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，2022年11月實(shí)現(xiàn)基于四元材料的電芯標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

動(dòng)力電池為何要進(jìn)入“疊時(shí)代”？

不論是軟包還是方形鋁殼動(dòng)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(zhǎng)度更長(zhǎng)的方向發(fā)展，高度方向則統(tǒng)一在了100mm左右。傳統(tǒng)的卷繞式電芯已經(jīng)不能滿足動(dòng)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。

事實(shí)上，松下、三星SDI、寧德時(shí)代等行業(yè)頭部企業(yè)都有在2022年之后導(dǎo)入疊片工藝的計(jì)劃。而卷繞式電芯的弊端也被業(yè)界詬病，存在安全隱患和充放電不足問題。

盡管疊片工藝對(duì)于動(dòng)力電池性能的提升優(yōu)勢(shì)明顯，但受制于設(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)用同樣面臨成本問題。

蜂巢能源聘請(qǐng)了國(guó)內(nèi)外資深疊片設(shè)備與工藝專家重點(diǎn)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)，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(shí)間從原來的10秒縮短到7.5秒。

目前，蜂巢能源已完成0.45s/pcs/單工位疊片速度驗(yàn)證機(jī)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)。

20億歐元建設(shè)AI工廠為了啥？

蜂巢能源將斥資20億歐元在歐洲建設(shè)24GWH大型動(dòng)力電池工廠、配套正極材料工廠和電池技術(shù)中心。采用先進(jìn)高速疊片工藝，配置AI智能檢測(cè)及質(zhì)量預(yù)測(cè)、分析等智能系統(tǒng)。園區(qū)總用地400畝，廠房采取多層結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目分二期實(shí)施，一期建設(shè)2020年度啟動(dòng)，2022年度建成投產(chǎn)。核心功能包括設(shè)備健康管理、工藝設(shè)計(jì)改善、質(zhì)量智能檢測(cè)、內(nèi)部物流優(yōu)化等功能。

中國(guó)工廠建設(shè)方面，保定現(xiàn)已建設(shè)完成的PACK線已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，江蘇常州工廠處于在建狀態(tài)，于2019年年底實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。在全球七大研發(fā)中心中，保定、韓國(guó)、上海和印度的研發(fā)中心已經(jīng)投入使用，美國(guó)、日本和無錫的研發(fā)中心處于在建。

截至 2019年5月，蜂巢能源PACK裝機(jī)量為207.9MWh，環(huán)比增長(zhǎng)了1305%，行業(yè)內(nèi)排名第6位 。裝車量為6078輛，為長(zhǎng)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)行合作。

寫在最后：全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展以中國(guó)市場(chǎng)為風(fēng)向標(biāo)，國(guó)際車企巨頭在動(dòng)力電池方面投入并沒有中國(guó)企業(yè)這么義無反顧。蜂巢能源從長(zhǎng)城汽車內(nèi)部一個(gè)事業(yè)部成長(zhǎng)為準(zhǔn)備獨(dú)立IPO的企業(yè)，目標(biāo)是與松下、LG、寧德時(shí)代等電池行業(yè)領(lǐng)軍者共同推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。不論是在投入上還是技術(shù)方向上，蜂巢能源都具有一定的前瞻性。也許，在開放、融合的戰(zhàn)略之下，中國(guó)自主品牌動(dòng)力電池企業(yè)，能夠占據(jù)全球新能源車供應(yīng)鏈的尖端。

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