2019年，動力電池“疊時代”元年！

　　【太平洋汽車網(wǎng) 行情頻道】上海國際車展作為全球最具影響力的汽車行業(yè)盛會之一，已經(jīng)成為汽車行業(yè)未來發(fā)展趨勢的風(fēng)向標(biāo)。

　　中國是世界公認(rèn)的引領(lǐng)汽車電動化浪潮的核心市場，電動汽車的眾多核心技術(shù)也將由中國市場開創(chuàng)引領(lǐng)。2019年上海車展充分印證了這一點(diǎn)。一家名為“蜂巢能源”的動力電池新秀企業(yè)首次參展，其高速疊片方形鋰離子電池系列產(chǎn)品引發(fā)業(yè)界震動，引領(lǐng)動力鋰電池——電動汽車的“心臟”——升級進(jìn)入一個全新的“疊時代”。

　　從3C到汽車 鋰電池在迭代中升級

　　從1972年首塊可充電鋰電池面世至今，鋰電池在原材料和生產(chǎn)工藝方面呈螺旋式進(jìn)步。鋰電池從理想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

　　日本索尼公司是商用鋰電池1.0時代的締造者。其推出的卷繞工藝鋰電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)、筆記本電腦等3C消費(fèi)電子領(lǐng)域。今天看來，這種3C類鋰電池在安全、能量密度、循環(huán)壽命等方面仍然存在很多待改進(jìn)的空間，而在當(dāng)時索尼公司此舉已屬難能可貴。

　　進(jìn)入二十一世紀(jì)，有人開始將這種卷繞電池應(yīng)用到汽車上，鋰電池2.0時代就此開啟。此時的鋰電池比索尼當(dāng)年的產(chǎn)品已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但仍然采用傳統(tǒng)卷繞工藝，其本質(zhì)只能算是3C鋰電池的改進(jìn)版。

　　電動汽車平臺化 呼喚動力電池邁入3.0

　　2017年后，能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的雙重壓力之下，歐洲各國紛紛發(fā)布燃油車禁售時間表，給主營燃油車的大眾、奔馳和福特們帶來了巨大壓力，他們不得不重新考慮加快發(fā)展電動汽車。而在中國，新能源汽車勢力在國家政策的支持下更如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。

　　全行業(yè)重視之下，電動汽車由“油改電”迅速升級到標(biāo)準(zhǔn)平臺化。短短幾年時間，大眾、寶馬、奔馳和沃爾沃各自推出了MEB、FSAR、EVA和MEP電動車平臺。自主品牌領(lǐng)軍者長城也推出了電動車專用的ME平臺。純電動的標(biāo)準(zhǔn)平臺化趨勢對動力電池提出了標(biāo)準(zhǔn)化、大容量和大尺寸的直接需求，這不僅預(yù)示著未來方形電池將成為動力電池的主流，更對動力電池的工藝品質(zhì)提出了全面升級的要求。

　　在此之前，方形動力電池生產(chǎn)工藝主要以卷繞為主。卷繞工藝非常成熟，成本也相對較低，但在電動車平臺化發(fā)展趨勢面前，卷繞工藝明顯開始力不從心。比如在電池能量密度提升方面，專家們嘗試用硅負(fù)極替代傳統(tǒng)的石墨負(fù)極。硅材料易膨脹，加之卷繞式極組容易出現(xiàn)最內(nèi)圈極片斷裂問題，進(jìn)而限制了硅材料的添加量，電池能量密度的提升有限，同時存在較大的安全隱患，影響電池使用壽命。

　　此時，方形電池采用疊片工藝開始顯露出巨大優(yōu)勢。

　　蜂巢能源開辟鋰電“疊時代”

　　和卷繞工藝相比，疊片工藝具備天然的優(yōu)勢。疊片式極組呈長方形，幾乎可以充滿方形殼體空間；而卷繞式極組呈橢圓形，必然造成殼體四角的空間浪費(fèi)。另外，卷繞式極組長時間使用后容易扭曲，兩側(cè)圓弧處斷裂造成內(nèi)部短路。未來方形電池做大做長，電池管理更加簡易高效，可以更好地適應(yīng)電動汽車模塊化生產(chǎn)，這也是圓柱電池所不具備的優(yōu)勢。

　　在產(chǎn)品性能方面，疊片工藝生產(chǎn)的方形電池優(yōu)勢明顯：因?yàn)闃O組有更好的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，電池變形和膨脹的幾率大幅下降；邊緣結(jié)構(gòu)更簡單，電池安全性更高；能量密度可以相應(yīng)提高5%；循環(huán)壽命提升10%-20%；內(nèi)阻更低，可以實(shí)現(xiàn)更高倍率放電；電池的規(guī)格更加靈活，一致性更佳。疊片工藝相比卷繞工藝，相當(dāng)于激光焊接相比普通釬焊一樣，通過生產(chǎn)工藝的革命性升級，大幅度提升產(chǎn)品的性能。

　　當(dāng)然，疊片工藝也面臨很多需要克服的問題：工藝門檻更高，生產(chǎn)成本有所提升等，其中最大的難題是生產(chǎn)效率。日韓廠商曾經(jīng)攻關(guān)疊片工藝，但是生產(chǎn)效率提升始終無法取得實(shí)質(zhì)上的突破。

　　蜂巢能源在疊片工藝的技術(shù)突破，一舉改變目前動力電池的困境。它在世界范圍內(nèi)首創(chuàng)了方形電池應(yīng)用高速疊片工藝，并創(chuàng)造性地解決了疊片工藝一直難以突破的效率問題。傳統(tǒng)疊片工藝效率為每片約1秒，這個速度無法和卷繞工藝競爭。蜂巢能源一期工廠的疊片工藝效率已達(dá)到0.6秒；二期工廠的疊片效率將會提升至0.45秒，這個效率已經(jīng)非常接近卷繞工藝；正在開發(fā)的三期將突破性地達(dá)到0.25秒，實(shí)現(xiàn)后將超越卷繞工藝效率。蜂巢能源的高速疊片工藝還采用改進(jìn)優(yōu)化的熱覆合工藝，讓極片制成更加穩(wěn)定，后期電芯界面穩(wěn)定，性能保持更好。蜂巢能源正在與歐洲頂級車企深入合作，工廠按照世界一流標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，產(chǎn)線自動化率高達(dá)95%，大幅降低人工干預(yù)帶來的品質(zhì)影響，全制程良率高達(dá)97%，為應(yīng)用高速疊片工藝鋪平了道路。

　　疊片工藝靈活，易擴(kuò)展，可以靈活設(shè)計(jì)疊片尺寸，生產(chǎn)不同規(guī)格和尺寸的電池，甚至可以推出超長電池和特種電池，充分滿足不同行業(yè)和客戶的需求。隨著蜂巢能源方形疊片電池的推出，動力電池邁入“疊時代”已經(jīng)勢在必行。

　　后來居上蜂巢能源優(yōu)勢大揭秘

　　此次上海車展，蜂巢能源首次亮相，帶來了多種規(guī)格的NCM811體系方形疊片電池，其中全球首發(fā)的一款NCM811三元正極材料配SiOx/石墨負(fù)極、容量為137Ah的方形鋁殼疊片電池，實(shí)際能量密度高達(dá)265Wh/kg。作為動力電池領(lǐng)域的新秀，蜂巢能源能夠拿出如此先進(jìn)的電池，甚至引領(lǐng)開創(chuàng)了一個動力電池的全新時代實(shí)屬難能可貴。

　　先進(jìn)的高速疊片工藝代表著行業(yè)發(fā)展方向，而國內(nèi)外動力電池行業(yè)幾百家，其中不乏有幾十年研發(fā)積累的電池行業(yè)巨頭，為什么是發(fā)展歷史并不算長的蜂巢能源率先發(fā)現(xiàn)和引領(lǐng)規(guī)模化應(yīng)用？

　　首先，懂汽車是其極為重要的基因優(yōu)勢。蜂巢能源脫胎于知名車企，懂車的基因早已融入血液，其對汽車行業(yè)發(fā)展趨勢的敏銳感知遠(yuǎn)超一般動力電池企業(yè)。對車規(guī)級的電池品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的理解與把握更令多數(shù)靠電池技術(shù)起家的動力電池企業(yè)無法企及。

　　其次，蜂巢能源在人才和資金方面優(yōu)勢明顯。蜂巢能源的技術(shù)研發(fā)平臺覆蓋全球，核心技術(shù)專家多達(dá)700余人，其中不乏來自三星等世界一流企業(yè)，與世界前沿技術(shù)同步。同時，背靠車企的“大樹”，蜂巢能源的資金投入有充分保障。動力電池行業(yè)企業(yè)有幾百家，但是良莠不齊，大多數(shù)實(shí)力薄弱，無人無錢投入專業(yè)研發(fā)，不掌握核心技術(shù)，對于成本更高、投資更大的革命性工藝革新，既無心力，更無能力。

　　此外，行業(yè)內(nèi)目前規(guī)模較大的傳統(tǒng)電池廠也有可能關(guān)注到“疊時代”來臨的趨勢，但主動投資意愿不強(qiáng)。這些規(guī)模龐大的企業(yè)，普遍在行業(yè)耕耘多年，保持著固有的技術(shù)優(yōu)勢和龐大的固有資產(chǎn)，這將成為他們投身新產(chǎn)業(yè)革命的巨大包袱。正如大眾福特們不到萬不得已不愿轉(zhuǎn)身新能源汽車一樣，他們在傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域有著太多的成本、專利、地位不愿放棄。而蜂巢能源這樣的鋰電新勢力直接站在巨人肩上登高望遠(yuǎn)，輕松上陣，以最新理念、最高標(biāo)準(zhǔn)直接殺入，甚至直接開創(chuàng)一個時代。

　　當(dāng)然，作為新進(jìn)入者的蜂巢能源，也必須有投資新技術(shù)的足夠動力。作為后來者如果仍然踏入傳統(tǒng)跑道進(jìn)行追趕，面對資歷更深的巨頭企業(yè)強(qiáng)大的技術(shù)專利和市場優(yōu)勢，難度可想而知。

　　歷史沒有假設(shè)，蜂巢能源開創(chuàng)的動力電池“疊時代”已經(jīng)來了！

　　寫在最后

　　動力電池的技術(shù)正在快速發(fā)展，它的原材料技術(shù)突飛猛進(jìn)，生產(chǎn)工藝日新月異。由蜂巢能源強(qiáng)制啟動的疊片時代，已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展方向。而在蜂巢能源投資的激勵和壓力下，業(yè)界將很快形成疊片時代的投資熱潮，中國動力電池工藝技術(shù)的迅速發(fā)展，也將助力中國繼續(xù)保持其在全球新能源汽車領(lǐng)域的領(lǐng)先位置。

　　關(guān)于蜂巢能源引領(lǐng)動力電池的發(fā)展，值得行業(yè)持續(xù)關(guān)注。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 石家莊01）