亮了!蜂巢能源全球首發四元及無鈷材料電池

文/布萊克

現如今,汽車行業正在經歷百年未有能源變革,在這一重大轉變過程中,儲能和電池是新能源汽車必經的一個關鍵環節。據工信部公佈的統計數據顯示,2018年動力電池企業總裝機量達57.35GWh,雖然新能源汽車補貼退坡,但是新能源汽車產業的發展不會停滯,預計到2020年裝機量可達到80Gwh,2025年達到250Gwh以上,這僅僅是中國市場。

在龐大的市場面前,國內湧現出瞭如寧德時代的獨角獸企業,同時也有比亞迪、長城等有汽車企業背景的公司在深度佈局動力電池產業,出身於長城汽車的蜂巢能源便是其中之一。

7月9日,蜂巢能源在保定哈弗中心召開品牌戰略規劃及產品發佈會。在發佈會現場,蜂巢能源發佈了三款新產品以及全球佈局規劃。據瞭解,三款新品中,有兩款產品均為全球首創,分別是“全球首款NMx無鈷電池”“全球首款NCMA四元電池”。同時,蜂巢能源還將在中國、歐洲和北美佈局總產能達120GWh動力電池項目。

脫離長城,於市場中求生存

或許相對於寧德時代這樣的巨頭來說,蜂巢能源的名氣還不可與其相提並論。但是,蜂巢能源也並不是橫空出世的黑馬,其早在新能源汽車發展初期就已開始佈局動力電池。

據瞭解,早在2012年長城內部便成立了新能源動力電池項目組開始著力研發,2018年2月獨立為蜂巢能源,總部位於江蘇無錫,是一家專業從事汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發和製造的新能源科技公司。重要的是,蜂巢能源是全球首家高速疊片方形電池製造商,真正讓動力電池告別“卷”時代,進入“疊”時代。值得注意的是,為了蜂巢能源未來在動力電池領域能有更大發展空間,長城從去年開始便逐漸剝離了蜂巢能源讓其獨立。


亮了!蜂巢能源全球首發四元及無鈷材料電池


如今,蜂巢能源在全球佈局了七大研發中心,目前保定、韓國、上海和印度的研發中心已經投入使用,美國、日本和無錫的研發中心處於在建。2019年5月,蜂巢能源PACK裝機量為207.9MWh,環比增長了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進行業務洽談。

電動化趨勢倒逼動力電池技術創新

“電動化、智能化、網聯化、共享化”已成為全球汽車產業轉型升級的主要方向,並進入疊加融合、相互賦能、加速發展的新階段,汽車產業正迎來百年未有的大變革。

在汽車變革走向四化的征途上,電動化是第一步。就在剛剛結束的2019世界新能源汽車大會上,全球汽車產業主要相關方達成了博鰲共識:力爭到2035年全球新能源汽車的市場份額達到50%,全球汽車產業基本實現電動化轉型。


亮了!蜂巢能源全球首發四元及無鈷材料電池


要實現這樣的目標,從動力電池的角度來看,信心與壓力並存,一方面,包括能量密度、壽命、快充、低溫等核心性能指標正在被逐個攻破,足以支撐起電動車性能超越傳統車。

另一方面,動力電池的安全和成本,是汽車電動化當下亟待解決的產業痛點,安全是電動汽車發展的底線,也是消費者關切的頭等大事,而成本能否下降,直接影響著電動汽車能否真正與燃油車在市場上PK。

安全與成本的高壓下,倒逼動力電池及產業鏈企業在現有材料體系的基礎上不斷探尋新的方向。

蜂巢能源發佈全球首款無鈷電池

現有三元體系的鋰離子動力電池中,正極材料的成本佔比達到30%~45%,這其中,以 523體系為例,鈷在其中的佔比達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,在以高鎳體系為共識的大前提下,包括松下、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下一代動力電池的研發方向。


亮了!蜂巢能源全球首發四元及無鈷材料電池


基於上述背景,蜂巢能源正式發佈了全球首款基於無鈷材料的電芯產品。據瞭解,無鈷材料性能可以達到NCM811同等水平,材料成本降低5~15%,相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%,且會讓材料不受戰略資源影響。

無鈷化關鍵技術有兩個,一是摻雜無未成對的電子自旋的特定元素,減弱電子超交換的現象,降低Li/Ni混排,提高電性能;二是摻雜M-O鍵能大的元素,減緩晶體在充放電過程的體積變化,穩定結構,提高循環壽命和安全性。

圍繞上述兩大關鍵技術,蜂巢能源已經完成了研發攻關,據悉,蜂巢能源的無鈷電芯產品於2018年3月正式立項。通過摻雜技術改進了無鈷材料在充放電的可逆性和結構穩定性,電壓平臺達3.87V,比811高出0.04V(3.83V)。

在產品規劃上,預計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,4月實現材料中試,8月體系定型,2020年第三季度將實現無鈷電芯的SOP。

全球首款四元電池兼顧能量密度與安全

主機廠對於電動汽車更高續航的追求,讓動力電池的高鎳化已經成為行業共識,但如何平衡能量密度提升之後的安全性能,是當下產業鏈必須正視的問題。基於此,蜂巢能源率先開發出四元正極材料,並基於該材料發佈了全球首款四元材料電芯。


亮了!蜂巢能源全球首發四元及無鈷材料電池


據瞭解,蜂巢能源開發的四元材料,在NCM體系的基礎上摻雜Mx,Mx摻雜會使一次顆粒之間的邊界強度增強,因此會減少在有害的相轉變過程中微隙的形成。使其循環性能優於NCM811材料,同時能實現耐熱更好、產氣少、安全性更高的特點。最終呈現在動力電池上就是容量更高、壽命更長、安全性更好。

據瞭解,其四元材料電芯項目也已經於2018年9月立項,將在今年年底前完成材料開發,預計將於2020年第四季度實現四元材料電芯的SOP。​

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