2019年以來，多次出現(xiàn)的電動(dòng)車自燃現(xiàn)象讓動(dòng)力電池安全問題再次推上了風(fēng)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(chǎng)品牌戰(zhàn)略規(guī)劃與產(chǎn)品發(fā)布會(huì)。該公司自稱“‘疊時(shí)代’的開創(chuàng)者”，并發(fā)布了包括無鈷材料鋰電池和NCMA四元材料電池在內(nèi)的“疊時(shí)代”系列產(chǎn)品。這是全球首次有企業(yè)發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品。

“新能源汽車就是巨大的能量?jī)?chǔ)能裝置，”蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)表示，“在以電為核心的能源生態(tài)中，電池已成為其中的重要一環(huán)。”而蜂巢能源在動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)殙涸诹恕隘B時(shí)代”上。

根據(jù)蜂巢能源的解釋，“疊時(shí)代”就是指以疊片工藝為特征的新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)、新材料、新技術(shù)大量涌現(xiàn)的、專門為電動(dòng)汽車而生的時(shí)代。當(dāng)然，這一時(shí)代暫時(shí)還未到來。

蜂巢能源的前身是2016年成立的長城汽車動(dòng)力電池事業(yè)部，目前已經(jīng)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(dāng)下的唯一客戶，但該公司已經(jīng)與多家外部車企開始探討合作的可能性，包括海外車企。

這次發(fā)布會(huì)是蜂巢能源首次舉辦大規(guī)模的媒體活動(dòng)，它試圖展現(xiàn)對(duì)未來的思考和規(guī)劃。然而，本次發(fā)布會(huì)所發(fā)布的四元及無鈷材料電池新品距離量產(chǎn)都還有較長時(shí)間，搭載上車更是至少也需要四至五年時(shí)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(chuàng)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(xù)航焦慮、電池衰減、充電時(shí)間過長等現(xiàn)實(shí)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(chǎng)需求的發(fā)展電芯寬度將不得不增加。在此趨勢(shì)之下，當(dāng)下主流的卷繞工藝電芯已不能滿足車規(guī)級(jí)動(dòng)力電芯的形態(tài)要求。與此同時(shí)，由于疊片電芯尺寸靈活，不受卷繞卷針結(jié)構(gòu)的限制，極片的界面平整度高，松下、三星SDI、CATL等動(dòng)力電池業(yè)頭部企業(yè)也有導(dǎo)入疊片工藝的計(jì)劃。

目前，蜂巢能源已完成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。同時(shí)，該公司已完成0.45s/pcs/單工位疊片速度驗(yàn)證與樣機(jī)的開發(fā)制作。據(jù)其預(yù)計(jì)，2023年可實(shí)現(xiàn)0.25s/pcs/單工位疊片設(shè)備開發(fā)，屆時(shí)可在生產(chǎn)效率方面超越卷繞工藝。

當(dāng)然，要達(dá)成可商業(yè)化的“新工藝”，強(qiáng)大的生產(chǎn)能力必不可少。在此次發(fā)布會(huì)上，蜂巢能源宣布了歐洲設(shè)廠規(guī)劃，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。

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(shí)，該公司還計(jì)劃為新工廠配置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，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)。

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(guī)劃總產(chǎn)能為20GWH。目前，該工廠正在建設(shè)之中。根據(jù)蜂巢能源的規(guī)劃，該公司計(jì)劃至2025年在華簡(jiǎn)稱76GWH總產(chǎn)能的動(dòng)力電池工廠，累計(jì)投資260億元。

四元與無鈷材料電池明年見

現(xiàn)有三元體系的鋰離子電池中，正極材料的成本占比達(dá)到30%~45%，這其中，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。因此，松下、LG、寧德時(shí)代等國際主流動(dòng)力電池企業(yè)都在將低鈷及無鈷化電池作為研發(fā)方向。

在本次發(fā)布會(huì)上，蜂巢能源正式發(fā)布了一款基于無鈷材料的電芯產(chǎn)品。據(jù)該公司介紹，無鈷材料電池性能可以達(dá)到NCM811同等水平，但成本會(huì)降低5~15%，相應(yīng)帶來的電芯BOM成本可以降低約5%。

蜂巢能源預(yù)計(jì)，無鈷電池將在年底前完成材料開發(fā)，在2020年3月完成材料體系的進(jìn)一步優(yōu)化，當(dāng)年8月實(shí)現(xiàn)體系定型，并于2021年11月將實(shí)現(xiàn)無鈷電芯的SOP。

同樣在本次發(fā)布會(huì)迎來全球首發(fā)的還有蜂巢能源開發(fā)的四元材料的動(dòng)力電池電芯。該公司的四元材料電池是在NCM體系的基礎(chǔ)上摻雜Mx。這將使一次顆粒之間的邊界強(qiáng)度增強(qiáng)，減少在有害的相轉(zhuǎn)變過程中微隙的形成。據(jù)其介紹，相較于NCM811材料，該四元材料動(dòng)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(yù)計(jì)將于2020年12月實(shí)現(xiàn)材料SOP，并在2022年11月實(shí)現(xiàn)基于四元材料的電芯SOP。

由于上述兩大全球首發(fā)產(chǎn)品距離SOP還有很長一段時(shí)間，所以真正的“疊時(shí)代”還需要我們?cè)俚壬弦欢螘r(shí)間。

目前，蜂巢能源能夠量產(chǎn)的最先進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)品仍是NCM811三元材料鋰電池，而四五年后的市場(chǎng)仍難預(yù)料。這意味著，或許在相當(dāng)長一段時(shí)間里，該公司仍需要在市場(chǎng)上面臨非常激烈的廝殺。