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    蜂巢無鈷電池實現“量產裝車”,中國或成全球電池創新“高地”

    作者:  時間:2021-08-31 13:43  來源:

    本報記者 盛蘭 石英婧 成都報道

    中國企業正在占領全球動力電池技術“新高地”。

    無鈷電池作為全球動力電池技術演化的重要方向,也是現階段主流車企和頭部電池企業的發力重點,而從0到1的產業化突破,卻率先被一家中國初創電池企業——蜂巢能源完成了。

    8月29日,第二十四屆成都國際汽車展覽會,在中國西部國際博覽城開幕,而蜂巢能源則是唯一一家參展的電池企業。

    據悉,蜂巢能源選擇無鈷電池作為其市場突破口,對無鈷電池的基礎材料、電芯工藝、裝備制造、結構設計等各方面進行系統性創新,并以此快速在行業中建立了自己的差異化競爭優勢。

    蜂巢能源相關負責人向《中國經營報》記者介紹稱:“歷時數年,累計投入超過5億元研發經費,1200余名研發人員,120名材料、電芯專家,終于攻克了行業難題,全面掌握了無鈷核心科技?!?/p>

    量產裝車“落地”

    在車展現場,搭載蜂巢能源無鈷電池的首款車型——歐拉櫻桃貓也公開亮相。

    作為長城歐拉品牌旗下首款純電SUV,櫻桃貓車型最受關注的一大亮點,便是其首次搭載了蜂巢能源的無鈷電池包系統,總電量82.5kWh,系統能源密度達170Wh/kg,支持工況續航里程超600公里。

    相比同級別的高鎳三元電池,蜂巢無鈷電池成本更低,循環壽命可達3000次以上,已經通過150℃的熱箱測試和140%SOC的過充測試,并擁有多項國際標準認證。

    歐拉櫻桃貓車型的公開亮相意味著蜂巢能源的無鈷電池已經走向規?;慨a裝車,表明蜂巢能源已經先于特斯拉、松下、LG化學等國際企業,成為全球第一家真正實現無鈷電池產業化的電池企業。

    以配套櫻桃貓為起點,蜂巢能源的無鈷電池裝車開始提速,目前,已經獲得國內多個車企客戶定點,同時國際一線車企的推進也在同步進行。

    據介紹,在無鈷電池的產品規劃上,蜂巢能源計劃推出H平臺和E平臺共4款產品, 將覆蓋從A00級別到B+級別的所有車型上,并將支持從400+到800+公里的續航里程。

    此外,H平臺將涵蓋115Ah和155Ah兩個規格,采用單晶4.3V正極,單體能量密度達240Wh/kg,成本較811低10%,安全性能則較811提升,目前115Ah產品已經量產裝車。

    并且,在H平臺的基礎上,蜂巢還計劃推出H Plus產品。該產品的規格為157Ah,采用單晶4.35V正極,單體能量密度達250Wh/kg,成本較811低15%,提升快充倍率至1.6C,預計將在2023實現量化。

    對于E平臺,記者了解到,該平臺的產品規格為115 Ah,采用低鎳無鈷正極材料,成本和安全性都與LFP接近,而其能量密度220Wh/kg則比LFP更具優勢,將于2023實現量化。

    而在產能規劃上,蜂巢能源方則表示,無鈷電池將首先在其馬鞍山基地進行量產,未來總產能規劃將超過10GWh。

    “蜂巢”速度

    蜂巢能源率先實現無鈷電池量產,與其背后的戰略定位和企業基因密不可分。

    脫胎于車企蜂巢能源,自2018年成立起,便明確將無鈷電池作為其核心產品戰略,希望能夠解決車企動力電池成本、安全、續航等現實痛點。

    而從投入研發到實現量產,蜂巢能源僅用了3年左右。蜂巢能源相關負責人向記者梳理了首款產品的研發歷程:“2018年,公司開始投入研發無鈷電池;2019年7月,發布無鈷材料;2020年9月,在北京車展發布無鈷電池兩大產品平臺;2020年12月,公司宣布無鈷電池正式接受全球預訂;2021年4月,在常州工廠,無鈷正極材料量產下線;2021年7月,無鈷電池首款產品正式量產下線?!?/p>

    蜂巢能源相關負責人將此稱之為“蜂巢”速度。并且,也正是由于從最初,蜂巢能源便規劃了全鏈條的顛覆式創新和研發投入,才使其無鈷電池率先在行業內實現從0到1的產業化落地。

    記者了解到,從最為基礎的材料環節出發,蜂巢能源通過陽離子摻雜技術、單晶技術和納米網絡化包覆,改善了無鈷層狀材料的鎳鋰離子混排問題,以及循環壽命的問題。這使無鈷材料跨過關鍵障礙,走向規?;瘧玫碾A段。

    基于此,蜂巢能源開始探索無鈷材料的生產。投資了16.3億元建立年產量2萬噸的無鈷電池材料工廠,2021年4月,蜂巢能源常州工廠無鈷正極材料量產下線。

    在電芯工藝環節,蜂巢能源則選擇了方形疊片工藝。該公司解釋道考慮到在車規級動力電池對于標準化、大容量和大尺寸的需求趨勢,方形疊片工藝具備內阻低、能量密度高、高倍率放電容量較高、不容易變形等綜合優勢。

    與此同時,為了提升疊片工藝的效率,蜂巢能源與國內外設備企業共同開發了效率更高的疊片設備,其3.0疊片技術能夠將速度提升至0.125秒/片,與卷繞生產工藝速度相當。

    在電池產品規格選型上,蜂巢能源也進行了差異化的設計和創新,其電芯涵蓋了基于590模組的電芯設計和基于矩陣式PACK設計的L3薄片長電芯,滿足不同車企的差異化需求。

    最后,在產品驗證上,從2020年開始,無鈷電池包便開始搭載歐拉樣車進行路測。蜂巢能源方稱:“通過涉水實驗、強化路試、整車充放 電性能、急加速、減速電池性能、全車電池包絕緣檢查等多項整車性能測試,累積測試里程80萬公里,測試數據表現優異?!?/p>

    與此同時,蜂巢能源在產能部署、客戶拓展、融資進程等各個方面,也都展現出了“蜂巢”速度。該公司相關負責人表示:“這使得其已經在國內站穩TOP10陣營,并開始大踏步向國際一線梯隊挺進?!?/p>

    中國或成電池創新“高地”

    蜂巢能源相關負責人指出,無鈷電池的量產,將幫助全球動力電池行業,尤其是中國動力電池行業,擺脫對鈷資源的長期依賴,避免其掣肘新能源汽車規?;l展,同時,通過“去鈷”,還將助力動力電池大幅降本。

    當前動力電池邁入新的產業周期。大規模的產能釋放,核心資源供給緊缺的局面正在變得越來越緊迫,而鈷資源便是核心資源之一。

    據悉,全球鈷資源儲量目前僅為710萬噸,而中國鈷儲量約為8萬噸,僅占全球儲量的1%左右。全球電動化的大潮下,鈷資源的稀缺將嚴重威脅電動汽車的供應鏈安全。

    實際上,無論是蜂巢能源布局的無鈷電池,還是寧德時代推出的鈉離子電池,其目的都是為了擺脫核心資源的供給短缺??深A見的是,在蜂巢能源的無鈷電池量產之后,還將有更多的企業加入無鈷電池陣營,未來幾年,無鈷電池的全球裝機量將有望明顯提升。

    與此同時,蜂巢能源無鈷電池的量產,還標志著全球動力電池技術演化正在告別“日-韓-中”的轉移路徑,中國正在成為全球電池創新的“新高地”。

    長期以來,電池材料的基礎創新和核心專利掌握在日韓和歐美國家,中國鋰電產業盡管在規模體量上領跑全球,但在基礎材料創新上一直“步人后塵”。

    而過去兩年,LFP電池、CTP電池等這些在中國市場得到驗證的技術已經成為國際車企的選擇,并正在更大范圍的向全球市場滲透。

    蜂巢能源在全球范圍內,率先實現了無鈷電池的量產,并且,該款無鈷電池產品獲得了69項中國專利、46項國際專利,這使得中國鋰電企業在材料基礎研發方面率先取得了創新突破。

    有分析指出,未來幾年,依托頭部企業的創新與突破,中國將在電池底層專利具備與國際對手正面交鋒的實力和底氣。

    而在新一輪產業周期中,以寧德時代、蜂巢能源等為代表的中國隊,正在成為全球電池技術創新的最大陣地。而這既體現在基礎材料的研發與創新上,也體現在產業化過程中的工藝、制造等的迭代與提升上。與此同時,這種創新,也將進一步反哺全球,為全球交通電動化和能源體系變革提供技術賦能。

    (編輯:石英婧    校對:翟軍)

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