杨红新|蜂巢杨红新：叠片无钴电池明年6月装车( 三 )
在能量密度提升的同时 ， 它的价值是巨大的 ， 可以释放大量的车内空间 。 我们知道有的电动汽车为了把电池塞进去 ， 坐到后排以后 ， 就像坐小板凳一样 ， 腿是非常难受的 ， 躯干角非常不合理 。
如果我们能量密度提高了 ， 电池可以做矮做窄 ， 又可以实现标准化 ， 这绝对是未来永远追求和努力的方向 ， 就是提高能量密度 。
但是路线确实不一样 ， 也会分场景进行应用 。 磷酸铁锂有它的场景 ， 无钴有它的场景 ， 811有它的场景 ， 场景不同 ， 但是在去钴这条路上是相同的 。 我这里面写的无钴指的是高能量密度电池的无钴 ， 磷酸铁锂也没有钴 ， 但是它是低能量密度电池的无钴 ， 我们后面说的无钴电池都是指的高能量密度的 。
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高速叠片工艺是动力电池未来的趋势
那么前面讲到的是材料 ， 我们再讲讲工艺 ， 现在软包电池公司都是叠片工艺的 ， 其他的电池大部分都是卷绕工艺的 ， 其实各有优劣势 ， 不是谁对谁错 ， 但是我们还是要看未来 ， 未来客户到底需要什么 。
回到刚开始说到的话题 ， 客户需要的是长寿命的电池 ， 客户需要的是功率性特别好的电池 。 就是所有不合理的要求、合理的要求 ， 他都要你满足 。
那么卷绕工艺 ， 在经历这么多年的发展之后 ， 遇到了很大的瓶颈 ， 叠片工艺先天上有很大的优势 。 比如能量密度的提升 ， 比如稳定性 ， 比如说极耳数量多一倍 ， 工艺性更好 ， 所以叠片工艺是非常有前途的 。
尤其是当我们把电池的尺寸越做越大的时候 ， 我们知道最早VDA ， 后来是590模组电芯 ， 220的 。 现在比亚迪出的刀片是更长的 ， 574这个尺寸 ， 它和590标准模组可以兼容 ， 这个电芯既可以用无模组在电池包里布置 ， 又可以把它装到590模组里 ， 兼容性非常好 。
但是电芯做得越长 ， 其实能量密度越高 ， 成本越低 ， 因为叠片 ， 每叠一个小的片进去 ， 和每叠一个大的片进去 ， 叠的活性物质的量是不一样的 ， 所以越大 ， 生产能量的效率就越高 。
同时 ， 越薄的电芯 ， 散热性更好 ， 做针刺的话 ， 容易通过 。 那么叠片是最适合电池的工艺的 。
当然还有极耳数量增加了一倍 ， 它的内阻可以降低10% ， 功率也可以得到提升 。 还有能量密度 ， 空隙都可以填满 ， 还有界面是非常良好的 ， 卷绕不会出现左边的S变形 ， 包括边缘位置的断裂产生的纹路 ， 所以从安全性能上来讲 ， 叠片也是非常好的 。
另外就是膨胀 ， 它的初始膨胀率和中器后期膨胀率是低于卷绕工艺的 ， 所以对模组的压力也会更小 ， 也会提高安全性 。
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无钴电芯将在明年推向市场
叠片和无钴 ， 一个是工艺制造角度 ， 一个是材料成本和安全性角度 ， 是基础性的未来趋势 ， 可以满足对成本 ， 对效率、对功率、对寿命各方面的要求 。
钴这种材料确实是非常非常重要的 ， 每年都有人会起诉苹果公司 ， 会起诉特斯拉 ， 说他们使用的钴来源不干净 ， 这也成为整个行业非常痛的和不可回避的问题 。
钴的储量这么小 ， 只有710万吨 ， 而且还特别集中 ， 只有几家公司可以制造生产 ， 特别容易被操控 。 电动车单车用量又非常大 ， Model S已经用了9系高镍电池了 ， 但是单车用量还要消耗掉13.68公斤的钴 ， 所以钴这个问题不消除 ， 肯定是不符合未来电动汽车发展的趋势 。
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大家都知道要去掉钴 ， 或者把钴减少 ， 但是技术的挑战确实是非常多的 。 其实无钴高能量密度的电池理论 ， 在20年前日本的学者就提出来过 ， 但是这么多年来 ， 要不就是大家投入精力少 ， 要么就是技术没有做得很好 ， 现在还没有解决锂镍混排的问题 。 如果8%-10%锂镍混排不能解决的话 ， 产品稳定性、倍率性都是非常差的 。
解决方案有很多种 ， 经过很长时间的摸索 ， 包括我们也做了很多年的摸索 ， 从增加镍的含量 ， 到用一些技术来提高它的稳定性 。 总体来讲就是提高阳离子模式等 ， 太专业的就不在这里讲了 。
从测试数据来看 ， 我们的115Ah产品 ， 就是刚刚生产的电池的锂镍混排可以控制在3.5%左右 ， 是非常低的 。
那么循环到后期的电池 ， 锂镍混排控制在小于5%以内 ， 会很好地解决了前面提到的锂镍混排的问题 ， 同时金属溶出这个问题 ， 也是无钴电池必须要解决的 。
从右边的这个图上来看 ， 跟811三元电池对比 ， 我们的镍、锰的溶出率都小于811三元电池的材料 ， 所以循环寿命和稳定性都是非常好的 。 我们已经成功下线了吨级中试的无钴材料 ， 可以说已经量化了 。
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