E快评|蜂巢能源首发880公里无钴电池!动力电池产业要变天了吗?

原标题:E快评|蜂巢能源首发880公里无钴电池!动力电池产业要变天了吗?

出品|搜狐汽车·E电园

作者|王磊

编辑|周航

5月18日消息,蜂巢能源正式发布了薄片无钴电池。不同于此前“无钴就是磷酸铁锂”的论调,蜂巢能源的无钴电池通过将NCM三元锂电池正极材料中的钴元素彻底剔除,实现了三元锂电池的无钴化。

E快评|蜂巢能源首发880公里无钴电池!动力电池产业要变天了吗?

蜂巢能源总经理杨红新在发布会上表示:“2000年,日本科学家就已经证实了无钴电池的可行性,但+2价镍离子在实际工作过程中容易占据锂离子的位置,使得锂离子无法成功脱嵌,造成镍锂混排的现象,蜂巢能源通过三项核心技术解决了这一技术难题。”

据了解,这三项核心技术分别是阳离子掺杂技术、单晶正极技术与纳米级氧化物包覆

首先,阳离子掺杂技术是通过拥有强化学键的氧八面体来提升材料自身的强度、电压与能量密度上限,使得其无钴电池的工作电压能够达到4.3-4.5V,能量密度对比磷酸铁锂电池提升了40%,电池能量的输出功率也得到了显著提升。

其次,在单晶正极技术上,蜂巢能源与特斯拉电池团队目前在做的努力是一致的,这类材料在业内公认拥有比多晶正极材料更好的压力强度,与更加优秀的理化属性。具体来说,单晶正极材料的压力强度是多晶正极材料的10倍,在电池的充放电过程中,多晶正极材料往往容易出现微裂隙,而单晶正极材料能够保持较好的稳定性,使得电池不易出现容量衰减。

最后,蜂巢能源还为其单晶正极材料添加了一层纳米级的氧化包覆物,减少了活跃的正极材料与电解液发生反应的可能性。

在电芯的核心技术之外,蜂巢能源也在生产工艺、PACK封装工艺与工厂等方面下了功夫。

在生产工艺方面,蜂巢能源采用了叠片生产技术,提高了方形电芯的内部利用率,同时由于叠片过程中,生产工艺对极片的形变更小,电芯的理化结构会更加完整,拥有更高的寿命。具体到数据方面,杨红新指出,叠片工艺生产的电池比卷绕式工艺生产的电池的能量密度提升了5%,而循环寿命则提升了10%。

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在PACK封装工艺方面,蜂巢能源采用了矩阵式的成组结构,成组效率达到80%,比刀片电池与CTP电池包70+%的成组效率更高,采用无极耳设计电池的内阻,同时蜂巢能源还采用了上下双层冷却技术,能够帮助电池包精确控温。

在生产工厂方面,蜂巢能源去年在常州金坛落成了“车规级AI智能工厂”,规划面积达到54万平方米,规划产能18GWh。蜂巢能源针对缺陷率、环境控制、毛刺控制、金属异物检测与过程追溯五个方面进行了车规级的优化,指标要求均比一般动力电池工厂高出一个数量级,而AI能力则主要体现在单工位维度检测、跨生产环节检测与智能维护检测三个方面,提升了产品的可靠性与一致性。

在这些技术的加持之下,蜂巢能源本次共推出了2款无钴电池产品。

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第一款是基于目前主流的590模组设计的电芯,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245Wh/kg;这款产品是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的,它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,循环寿命达到15年120万公里,预计在2021年6月推向市场。

第二款则采用了薄片长电芯设计,容量226Ah。目前,这款产品正在与车企合作开发,在矩阵式PACK设计支持下,搭载这款电池的车型续航里程可能能够达到880公里,该产品预计能在2021年下半年实现量产。

[·动力电池产业变天·]

从听闻“无钴电池”概念开始,我们就开始等待,等待一款能够改变行业的电池产品。

天下苦磷酸铁锂与三元锂久矣,前者能量密度羸弱,商用车与信号基站已成为其归宿,后者安全性能弱鸡,动辄“炸飞鸡蛋”。新能源车企们渐渐已经被这两类电池逼近了死胡同,新能源汽车产业与动力电池产业急需新产品来拯救。

因此,今年年初,当特斯拉与宁德时代传出“无钴电池”传闻时,我们会希望这是一款划时代的产品,甚至会希望路透社的“LFP”电池是编辑一时笔误(尽管最后证明不是)。但最终,特斯拉出现在工信部推荐车型目录中的磷酸铁锂电池击碎了产业的幻想,让大家重回三元锂与磷酸铁锂的二元选择当中。

但如今,蜂巢能源终于将无钴的“三元锂”电池带到了人们面前,这款兼具能量密度(245Wh/kg)与安全性(150摄氏度高温下安全)的电池将会彻底改变当前动力电池产业的格局。

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我们从大向小看,产业层面,每一轮技术变革都带来了产业的升级与淘汰,在新一轮技术变革中,无钴电池很可能会成为绝对的核心技术,在这方面拥有储备的玩家才能够在新一轮的竞争中占据先机,甚至进入头部玩家行列。

而从供应链层面来看,无钴的材料需求大大降低了电池的生产成本,有数据指出,电池正极材料中占比仅10%的钴材料,占到了30%的成本。更重要的是,低成本的电池将会推动整车产业链有意愿去探索电动化的未来。

从产品层面来看,无论是电动汽车还是电池本身,其耐用性与安全性都将更上一个台阶,120万公里的续航寿命与150摄氏度的安全温度,让其核心指标直接比肩比亚迪的“刀片电池”。还有一点需要注意的是,这款电池拥有更高的电压窗口,也会支持未来800V甚至更高的电压电气架构。

不论怎么看,这款产品所带来的产业影响都将远超现阶段的“新品”动力电池,我们现在需要做的,就是耐心等待这款电池产品的落地,然后期待它对当下的新能源汽车与动力电池产业带来从头到脚的革新。

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