蜂巢能源首發(fā)四元及無鈷材料電池，并宣布于2025年實(shí)現(xiàn)100GWh電池產(chǎn)能

動(dòng)物對于自己的巢穴，總是分外小心地看護(hù)，不容外界窺探。

獨(dú)立不過一年的動(dòng)力電池“幼獸”——蜂巢能源，卻在7月9日敞開在保定的技術(shù)中心大門，迎來全國的新能源汽車、動(dòng)力電池媒體，以及行業(yè)人士，展示蜂巢能源的動(dòng)力電池研發(fā)、生產(chǎn)和產(chǎn)品。

蜂巢能源不僅不怯場，還大膽宣布，今年底開始供應(yīng)260－300wh／kg的電池，明年量產(chǎn)無鈷電池和四元電池，還要與寧德時(shí)代、比亞迪當(dāng)今動(dòng)力電池兩大巨頭比肩，2025年規(guī)劃產(chǎn)能100Gwh……

蜂巢能源哪里來的底氣？

1、蜂巢能源是誰？

蜂巢能源或許你不熟悉，但是長城汽車你肯定并不陌生。

作為國內(nèi)民營汽車企業(yè)的代表，長城哈弗品牌的成績眾所周知。但長城發(fā)力新能源汽車相對遲緩：2018年8月推出歐拉品牌；同年2月，蜂巢能源科技公司從長城汽車獨(dú)立出來。

蜂巢能源科技有限公司前身是長城動(dòng)力電池事業(yè)部，自2012年起開展電芯的預(yù)研工作。現(xiàn)在布局4大核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域，首先是，為動(dòng)力電池及系統(tǒng)，提供方形、軟包電芯到模組、PACK以及BMS全面解決方案。

其次是，電池方面，采用高速疊片工藝和811正極材料，具備260—300Wh／kg的高能量密度；第三是電池材料，垂直整合鋰礦、氫氧化鋰等上游資源，確保原料供應(yīng)。自主研發(fā)正極的包覆與合成技術(shù)，自主開發(fā)下一代無鈷正極材料；最后，蜂巢能源在儲能和太陽能領(lǐng)域也有布局。

蜂巢能源的核心定位是，高端動(dòng)力電池供應(yīng)商。

在蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新看來，雖然國內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)能是結(jié)構(gòu)性過剩，高端產(chǎn)能不足，市場上能夠滿足汽車標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)能并不多。

蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新

蜂巢于是決定大擴(kuò)產(chǎn)：到2025年，蜂巢能源在國內(nèi)規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)76GWh。分地區(qū)來看，到2023年在京津冀地區(qū)布局產(chǎn)能20GWh；2020－2025年，長三角地區(qū)布局40GWh；到2023年，西部地區(qū)將布局16GWh。

但蜂巢能源的野心并不止于此，其在歐洲和北美也有產(chǎn)能布局，產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)44GWh。也就是說，到2025年，蜂巢全球產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)超過100GWh。

2、疊片工藝獲“新生”

如此大規(guī)模的布局，蜂巢能源的信心來自何處？疊片工藝或許是蜂巢能源的底氣之一。

蜂巢能源介紹，相對于卷繞電池，疊片電池能量密度增加5％、循環(huán)壽命增加10％、成本減少5％，且更加安全。

但由于電池工藝設(shè)備技術(shù)的瓶頸難以突破，造成疊片電池相比卷繞電池生產(chǎn)效率低、工藝復(fù)雜度高、品質(zhì)控制難度大、設(shè)備占地面積達(dá)、單位瓦時(shí)投資比高等技術(shù)劣勢明顯。

目前疊片電池技術(shù)主要應(yīng)用在單線產(chǎn)能較小的軟包電池領(lǐng)域，而在方形鋁殼領(lǐng)域未得到大量推廣，目前只有青島力神在2018年實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。

但疊片電池在性能、安全性以及能量密度方面都優(yōu)于卷繞電池。目前全球領(lǐng)先的頭部鋰電池制造商的未來產(chǎn)品技術(shù)路線規(guī)劃中已經(jīng)全部向疊片電池轉(zhuǎn)變，目前這些且的電池大多應(yīng)用在電動(dòng)汽車上。

經(jīng)過多年研發(fā)，蜂巢能源解決了疊片效率低的問題。今年4月份，蜂巢能源發(fā)布了國內(nèi)首款采用高速疊片工藝的方形鋁殼車用鋰電池。

生產(chǎn)設(shè)備

據(jù)蜂巢能源工藝設(shè)備總監(jiān)金正賢介紹，蜂巢能源完成行業(yè)首例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)到工位0．6秒／片，疊片效率超過行業(yè)傳統(tǒng)疊片設(shè)備效率單工位1．0秒／片效率的40％，輔助時(shí)間從原來的10秒縮短到7．5秒，到2020年可實(shí)現(xiàn)4GWh量產(chǎn)產(chǎn)能。

目前，蜂巢還在研發(fā)更高速疊片設(shè)備，已經(jīng)完成單工位0．45秒／片疊片速度驗(yàn)證與樣機(jī)的開發(fā)制作，預(yù)計(jì)2022年可以實(shí)現(xiàn)8GWh的量產(chǎn)產(chǎn)能。未來，2023年預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)單工位0．25秒／片疊片，設(shè)備專利已有10余項(xiàng)。

蜂巢能源工藝設(shè)備總監(jiān)金正賢

3、發(fā)布無鈷及四元電池

在疊片工藝基礎(chǔ)上，蜂巢推出兩款新型產(chǎn)品，分別為無鈷電池及四元電池。

要了解無鈷電池，首先要知道鈷在電池中的作用。鈷在正極材料中起到穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)的作用，能夠提高材料的循環(huán)壽命和倍率性能。

蜂巢的高速疊片電池

現(xiàn)有三元體系的鋰離子動(dòng)力電池中，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％。鈷作為戰(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，在以高鎳體系為共識的大前提下，包括松下、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下一代動(dòng)力電池的研發(fā)方向。

無鈷化關(guān)鍵技術(shù)有兩個(gè)，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(xiàn)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(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高循環(huán)壽命和安全性。

目前蜂巢能源研發(fā)的無鈷材料性能可以達(dá)到NCM811同等水平，材料成本降低5～15％，相應(yīng)帶來的電芯BOM成本可以降低約5％，且會(huì)讓材料不受戰(zhàn)略資源影響。

蜂巢能源的無鈷電芯產(chǎn)品于2018年3月正式立項(xiàng)。通過摻雜技術(shù)改進(jìn)了無鈷材料在充放電的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，電壓平臺達(dá)3．87V，比811高出0．04V（3．83V）。

在產(chǎn)品規(guī)劃上，預(yù)計(jì)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，4月實(shí)現(xiàn)材料中試，8月體系定型，2020年第三季度將實(shí)現(xiàn)無鈷電芯的SOP。

另外一個(gè)產(chǎn)品是四元電池，即在NCM體系基礎(chǔ)上摻雜Mx。據(jù)介紹，Mx摻雜會(huì)使一次顆粒之間的邊界強(qiáng)度增強(qiáng)，因此會(huì)減少在有害的相轉(zhuǎn)變過程中微隙的形成。使其循環(huán)性能優(yōu)于NCM811材料，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)耐熱更好、產(chǎn)氣少、安全性更高的特點(diǎn)。最終呈現(xiàn)在動(dòng)力電池上就是容量更高、壽命更長、安全性更好。

蜂巢能源的四元材料電芯項(xiàng)目也已經(jīng)于2018年9月立項(xiàng)，將在今年年底前完成材料開發(fā)，預(yù)計(jì)將于2020年第四季度實(shí)現(xiàn)四元材料電芯的SOP。

4、產(chǎn)品賣給誰？

2025年，蜂巢能源電池外供比例將達(dá)到7成?！案鶕?jù)規(guī)劃，外銷比例最少占到50％以上，而且越往后外銷比例越大，可能到2025年外銷占70％。”楊紅新在接受采訪時(shí)表示。

蜂巢能源獨(dú)立之初的定位便是第三方的動(dòng)力電池企業(yè)，面向國內(nèi)和全球的整車企業(yè)開放。

但是對外供貨，蜂巢能源的長城汽車背景，主機(jī)廠會(huì)接受嗎？畢竟國內(nèi)車企都在排隊(duì)等待寧德時(shí)代供貨，也很少有企業(yè)主動(dòng)找第二大生產(chǎn)商的比亞迪談合作。

歐拉R1

對此，楊紅新坦言，起初他也擔(dān)心這個(gè)問題，但事實(shí)上，這并沒有成為障礙?！拔覀冎袊衅噺S都拜訪過，而且有的去過四五次，有的樣品送了四五次。整個(gè)市場宏觀環(huán)境還是供給不足，高端動(dòng)力電池供給不足，這是非常大的痛點(diǎn)，而且主機(jī)廠處于弱勢地位，不是大家所希望看到的。所以主機(jī)廠對于這種是持著非常開放的心態(tài)?！?/p>

楊紅新表示，為了消除客戶的顧慮，蜂巢也在調(diào)整股權(quán)結(jié)構(gòu)。“我們設(shè)想未來可能長城控股的股份會(huì)退到40％以下甚至30％左右，他只要擁有投票權(quán)就可以，他不追求擁有絕對的控股權(quán)，這個(gè)方面也很大程度上去改變外部客戶的擔(dān)憂?！?/p>

國際客戶恰恰認(rèn)為長城的背景還是蜂巢能源的優(yōu)勢。楊紅新表示，很多國外的很多客戶認(rèn)為長城歐拉做的很好，長城的電池肯定差不了。“各種想法都有，總之我們會(huì)積極應(yīng)對這個(gè)事情，而且長城整體定位上也會(huì)不同策略解決這樣的問題?！?/p>

“蜂巢能源有信心成為全國排名前三的高端電池供應(yīng)商?！睏罴t新最后表示。（完）