场景行业-尽管叠片工艺对于动力电池性能的提升优势明显

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【火箭正式完成交易】

基於此,包括松下、三星SDI、CATL等行業頭部企業都有在2022年之後導入疊片工藝的計劃,而此次蜂巢能源的產品發佈,釋放出的信號在於,其已經突破了疊片工藝在實際生產製造過程中面臨的瓶頸。

在此趨勢之下,傳統的卷繞方式電芯已經不能滿足車規級動力電芯的形態要求,取而代之的是疊片工藝生產出來的電芯,由於疊片電芯尺寸靈活,不受卷繞捲針結構的限制,層疊方式生產,極片的界面平整度高,在車規級動力電芯領域將得到廣泛應用。

此外,在車企純電動平臺化的趨勢下,楊紅新介紹,針對純電動平臺化的需求,蜂巢能源開發了156Ah和117Ah全新標準尺寸電芯及大模組,單體能量密度達245Wh/kg,在pack上,可根據車型軸調整模組用量,拓展性極強,整車可覆蓋A0~D級轎車、SUV、MPV等,續駛里程覆蓋400-600km。

對於城際出行場景下的A級家用車,蜂巢能源採用了與運營版相同尺寸的92Ah 811三元材料體系電芯,可使主流A級車型將續駛里程從400km提升至500km,降低用戶 “里程焦慮”,消除高速路行駛隱患,進一步接近傳統燃油車使用場景。

“疊時代”背後的蜂巢能源“黑科技”

針對此,蜂巢能源電芯生產線在產線建設、環境控制、製程關鍵產品參數控制、製程工程能力控制、在線SPC管控等方面全面的提升控制水平,確保產品質量。

根據電動汽車不同的用途,蜂巢能源開發了一個電池技術開發平臺,針對包括營運共享、短途代步、城際出行等不同應用場景下的車型做了針對性的開發。

對於短途市內代步場景,蜂巢能源選擇以軟包與方形電池共同佈局,其中軟包電芯產線與復星集團旗下捷威動力共同組建,打造低成本高能量密度三元軟包56Ah電芯,電芯能量密度可達260wh/kg,同時兼顧快充性能,適配VDA標準尺寸模組;方形電芯採用VDA兩倍厚度電芯104Ah,採用622體系,循環壽命可實現2000次以上

疊片的性能優勢已經是行業共識,隨著設備技術路線升級,基於疊片工藝的電池價格將會持續下降,在以蜂巢能源為代表的企業的助推下,動力電池行業“疊時代”將全面開啟。

“四新”賦能電池新品 三大應用場景“疊”代更“芯”

楊紅新介紹,“通過工藝技術的升級,生產過程的高要求,生產工藝過程的嚴格控制,蜂巢能源讓疊片技術效率已經不再成為瓶頸,讓高速疊片工藝的率先量產變成了現實。”

7月9日,蜂巢能源在河北保定召開主題為“領創疊時代 守護芯安全”品牌戰略規劃及產品發佈會,對外發佈針對不同應用場景的“疊時代”系列動力電池產品,同時還面向全球首發了無鈷材料和四元材料電芯產品,歐洲工廠和AI工廠都在穩步推進中。

針對此痛點,蜂巢能源聘請了國內外資深疊片設備與工藝專家,在該領域進行了持續的投入和攻關,目前已完成行業首例45度旋轉式高速疊片的開發與導入,疊片效率可達0.6s/pcs/單工位,疊片效率超出行業傳統疊片設備單工位效率的40%,輔助時間從原來的10秒縮短到7.5秒。

目前,該產品已經開始與國際國內主流車企接觸,未來將實現批量化供貨。

在高端PHEV車型上,蜂巢能源採用51Ah PHEV電芯,模組可使插電式混合動力車型純電續駛里程從50km提升至80km,同時,基於疊片電芯超高的功率特性及循環壽命確保在加速、低溫等更加優異的用戶體驗。未來,該產品將配套長城旗下WEY P8等車型。

以上兩款電芯及模組主要針對市內代步短里程A00車型,續駛里程覆蓋300-400km,有效降低整車能耗,目前主要配套歐拉R1、R2等車型。

此外,車用動力電池的使用為多支電芯串並聯使用,對單體電芯的一致性要求更高,因此在製程控制方面要更加嚴格。

在高端豪華車型上,蜂巢能源開發了正極811體系、負極硅/碳體系的電芯產品,單體能量密度可以達到265wh/kg,搭配柔性化大模組,可適配B級以上高端豪華性能車型,續駛里程可達到500-600km。

在運營場景下,蜂巢能源開發了86Ah電芯和172Ah模組,模組能量密度達210Wh/kg,可保證運營車型里程在400km以上,實現2C快充,實現充電時長在 30min以內,電芯壽命超2300次,整車質保達到5年50萬km的要求,符合出租網約車日常使用場景,並解決無後顧之憂。

一個必須正視的現實是,儘管疊片工藝對於動力電池性能的提升優勢明顯,但擺在產業鏈企業面前的現實問題是,受制於設備、工藝、製造、效率等的瓶頸,疊片工藝在實際的產業化應用中還面臨著諸多難題,這也成為動力電池行業發展過程中的阻礙。

針對城際出行,蜂巢能源基於不同的產品定位又做了進一步細分,對於高端PHEV車型、A級家用車和高端豪華車三個細分領域做了產品開發。

同時,蜂巢疊片設備開發技術團隊也在聯合國內外優秀疊片設備供應商,研發更高速疊片設備,截至現在,已完成0.45s/pcs/單工位疊片速度驗證與樣機的開發製作, 2023年預計可實現0.25s/pcs/單工位疊片設備開發。

續航、安全、壽命、價格,這是電動汽車與傳統燃油車正面交鋒時,必須翻越的四座大山,如何通過電池環節的技術攻關與產品升級,來快速提升產品性能,讓電動汽車更加“性感”,是作為主機廠和動力電池供應商一直在努力的方向。

得出這樣的判斷,並非蜂巢能源一家企業的“特立獨行”,行業內的一致共識是,不論是軟包還是方形鋁殼動力電池,由於受新能源汽車電池包設計的影響,其形態正在向著長度更長的方向發展,高度方向則統一在了100mm左右。

蜂巢能源發佈的三大應用場景系列動力電池產品,全部都是基於疊片工藝而進行的開發和製造。對此,蜂巢能源的判斷是,動力電池技術方向將全面開啟“疊時代”。

“鋰電池發展至今,經歷了1.0的3C品質時代和2.0的傳統動力電池時代,均採用卷繞工藝。”發佈會現場,蜂巢能源總經理楊紅新表示,“進入動力電池3.0的疊時代,就是以疊片工藝為特征的新技術、新材料、新工藝、新標準大量涌現的、專門為電動汽車而生的時代。”

首當其衝的就是疊片工藝的生產效率,目前國產動力用疊片機行業效率普遍在1-1.2s/片/單工位,單工位效率低,製造成本高。在動力電池大規模生產製造的背景下,這成為制約疊片工藝大批量應用最大的阻礙。