蜂巢能源：让技术跑在产品前面
作为动力电池行业的后起之秀 ， 蜂巢能源的发展速度引发了行业的关注 。 虽然起步不算早 ， 但起点却很高 ， 背靠长城汽车的行业资源 ， 蜂巢能源从成立之初就放眼全球 ， 在国内和海外同步开展业务 。 为了进一步了解这家动力电池新势力的技术发展情况 ， 《汽车观察》在疫情期间连线蜂巢能源首席技术官饶忠儒先生 ， 就近期遭到热议的电池新技术进行了探讨 。 蜂巢能源虽然是一家2018年成立的年轻公司 ， 但其前身长城汽车动力电池事业部却早在2012年便开始了电芯的研发工作 。 在技术路线选择上 ， 蜂巢能源聚焦方形叠片工艺 ， 首款量产产品就采用目前领先的NCM811三元材料体系 。 在蜂巢能源看来 ， 方形硬壳电池在空间效率和安全性上比圆柱和软包电池更有优势 ， 将成为电动汽车规模化发展的主流需求产品 。 与传统卷绕工艺电池相比 ， 叠片电池的边角处有更好的结构适应性 ， 可提高5%的能量密度 ， 此外还更不易变形和膨胀 ， 循环寿命可提升10%-20% ， 在制作大尺寸、大容量动力电池方面 ， 叠片工艺是最好的选择 。
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▲高速叠片对于近期关注度极高的CTP（CellToPack）和“刀片电池”技术 ， 蜂巢能源也早有布局 。 “对于刀片电池的研究 ， 蜂巢能源在一年半以前就已经开始 ， 我们目前的二期工厂就是刀片电池的产线 。 ”饶忠儒介绍 ， 对于方形电池和软包电池而言 ， 把电芯做薄、做长是大趋势 ， 这么做不仅可以提升能量密度 ， 还能增加散热面积 ， 蜂巢能源所规划的刀片电池产线选择的是目前技术最成熟的600mm长度的电芯 。 饶忠儒也坦言 ， 尽管薄长型的电芯是大趋势 ， 但根据调研结果来看 ， 由于受到设备精度的限制 ， 目前要把电芯做到超过1000mm还存在一些难题需要突破 。 尽管可以通过将数个电芯内串联或内并联到一起来进一步提升电芯长度 ， 但这将让焊点暴露在电解液当中 ， 对电池的可靠性和寿命将会产生较大影响 。 只将最成熟的技术应用到量产产品中 ， 从中我们也看出了蜂巢能源保持的理性和克制 。
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【蜂巢能源：让技术跑在产品前面】▲正极热辊压
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随着“刀片电池”技术的应用 ， 磷酸铁锂电池的市场份额将会得到提升 。 一方面随着补贴政策退坡 ， 磷酸铁锂电池的成本优势将会凸显；另一方面 ， 将这项新技术应用到磷酸铁锂电池上 ， 可以使A级车的续航提升到500km ， 达到和燃油车相当的水平 ， 从用户的使用需求上来说 ， 三元锂电池将不再是其唯一的选择 。 “根据我们的预测 ， 新技术将对A级车有相当大的促进 。 由于对续航的要求 ， 前几年磷酸铁锂电池基本是用在A00级和A0级车型上 ， 现在可以将其扩展到A级车的平价版上 。 ”饶忠儒说 。 从特斯拉在国内的布局也可以看出 ， 其高端车型目前会选择三元锂电池 ， 而平价版车型则会选择磷酸铁锂电池 。 蜂巢能源也会推出相应的磷酸铁锂电池产品 ， “高能量密度的三元锂电池一直是我们的主要方向 ， 但是我们也不可能放弃平价车的市场 。 ”饶忠儒表示 。
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市场为基 ， 技术先行对于“刀片电池”技术 ， 不仅仅只是把电芯变得薄长这么简单 ， 相应的工艺、电池的组装方式等都必须要改变 ， 对电池壳体的平整度、一致性的挑战也非常大 ， 整个工艺设备都需要根据新的设计做大幅的调整 。 由此可见 ， 在动力电池技术更新迭代如此迅速的时期 ， 若没有精准的布局和长远的规划 ， 对企业来说可能是致命的打击 。 “若是在已有的产线上改造升级难度将会特别大 ， 原来生产VDA型号电池的产线基本就不能用了 ， 对于蜂巢能源这样的年轻公司而言 ， 反而没有这个包袱 。 而且我们从一年半以前就开始布局 ， 产线的规划和设备的研发上都做了充足的准备 。 ”饶忠儒说 。
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既要跟上当前主流技术发展的步伐 ， 又得瞄准未来前进的航向 ， 对此 ， 蜂巢能源也有属于自己的一套方法论 。 饶忠儒介绍：“我们会根据市场的趋势先行做预研布局 ， 同时会紧跟国际的先进技术 ， 不仅在电池的物理结构设计上保持领先 ， 同时也会不断探索高安全性、高能量密度的材料体系 。 ”在技术路线的选择上 ， 蜂巢能源借助长城汽车的力量 ， 可以与国内和国际整车企业建立良好的沟通渠道 。 尤其针对国外一线整车企业 ， 提前车型量产时间三年就切入其体系 ， 与整车企业一起做研发 ， 融洽的合作关系也帮助蜂巢能源得以更容易获得整车企业的真实需求 。 更早的介入整车开发和更精准的客户需求成为了蜂巢能源的独特优势 ， 也让其技术研发工作更加有的放矢 。
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蜂巢能源这套方法的成效也已经逐渐得到了体现 。 2019年7月 ， 蜂巢能源无钴材料、四元材料电池首发 。 在现有三元体系的锂离子动力电池中 ， 正极材料的成本占比达到30%~45% 。 正极中所含的钴为战略性资源 ， 价格贵且波动剧烈 ， 对电芯的成本影响极大 ， 因此低钴和无钴化电池是下一代动力电池的研发方向 。 蜂巢能源基于对于材料体系的前瞻性研发率先在国内发布无钴电芯产品可谓意义重大 。 此外 ， 随着镍的含量不断提升 ， 三元体系锂电池能量密度和安全性之间的平衡成为了无法回避的问题 。 对此 ， 蜂巢能源率先开发出NCMA四元正极材料 ， 并发布了四元材料电芯 。 四元材料在NCM体系的基础上掺杂Mx ， 使其循环性能优于NCM811材料 ， 同时能实现耐热更好、产气少、安全性更高的特点 。 蜂巢能源负责前沿技术研发的实验室当前还在同步开展固态电池的相关研发工作 ， 干法电极的原型机将于今年下半年完成 。 饶忠儒认为 ， 当固态电池导电性差的问题突破以后 ， 其突出的安全性能将让其成为下一代电动车的最佳选择 ， 相关技术预计将在五年之后开始得到应用 。
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蜂巢能源立足当下做产品应用 ， 面向未来做技术开发 ， 让技术跑在产品前面 ， 使其得以更加从容的面对动力电池瞬息万变的技术格局 。 正如饶忠儒最后总结：“在动力电池产业集中度越来越高的现状下 ， 蜂巢能源作为一家年轻公司 ， 必然会受到夹击 。 但凭借我们深厚的技术积累 ， 虽说不能保证弯道超车 ， 但也至少可以做到异军突起 。 ”
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