重磅!蜂巢能源全球首發四元及無钴材料電池

2019-07-12来源:汽车天天看高清影视在线观看网責任編輯:消息

  7月9日,蜂巢能源在保定召开主题为“领创叠时代 守护芯安全”的品牌战略规划及产品发布会。会上,蜂巢能源总经理杨红新进一步明确叠时代的概念:“叠时代是以叠片工艺为特征的新技术、新材料、新工艺、新标准大量涌现的、专门为电动汽车而生的时代。”

  今天首發的無钴材料、四元材料電池正是疊時代新材料的代表。針對動力電池行業目前面臨的安全與成本兩大難題,蜂巢能源針對性地給出了兩條全新的産品解決之道,引領行業風向標。

  電動化趨勢倒逼動力電池技術創新

  “電動化、智能化、網聯化、共享化”已成爲全球汽車産業轉型升級的主要方向,並進入疊加融合、相互賦能、加速發展的新階段,汽車産業正迎來百年未有的大變革。

  在汽车变革走向四化的征途上,电动化是第一步。就在刚刚结束的2019世界新能源汽车大会上,全球汽车产业主要相关方达成了博鳌共识:力争到2035年全球新能源汽车的市場份额达到50%,全球汽车产业基本实现电动化转型。

  要實現這樣的目標,從動力電池的角度來看,信心與壓力並存,一方面,包括能量密度、壽命、快充、低溫等核心性能指標正在被逐個攻破,足以支撐起電動車性能超越傳統車。

  另一方面,动力电池的安全和成本,是汽车电动化当下亟待解决的产业痛点,安全是电动汽车发展的底线,也是消费者关切的头等大事,而成本能否下降,直接影响着电动汽车能否真正与燃油车在市場上PK。

  安全与成本的高压下,倒逼动力电池及产业链企業在现有材料体系的基础上不断探寻新的方向。

  蜂巢能源發布全球首款無钴電池

  现有三元体系的锂离子动力电池中,正极材料的成本占比达到30%~45%,这其中,以 523体系为例,钴在其中的占比达20%,作为战略性的资源,钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本。

  因此,在以高镍体系为共识的大前提下,包括松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池企業都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池的研发方向。

  基于上述背景,作爲最懂汽車的動力電池專家,蜂巢能源基于對于材料體系的前瞻性研發,正式發布了全球首款基于無钴材料的電芯産品。

  蜂巢能源介紹,無钴材料性能可以達到NCM811同等水平,材料成本降低5~15%,相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%,且會讓材料不受戰略資源影響。

  無钴化關鍵技術有兩個,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,穩定結構,提高循環壽命和安全性。

圍繞上述兩大關鍵技術,蜂巢能源已經完成了研發攻關,據悉,蜂巢能源的無钴電芯産品于2018年3月正式立項。通過摻雜技術改進了無钴材料在充放電的可逆性和結構穩定性,電壓平台達3.87V,比811高出0.04V(3.83V)。

  在産品規劃上,預計將在年底前完成材料開發,在2020年3月完成材料體系的進一步優化,4月實現材料中試,8月體系定型,2020年第三季度將實現無钴電芯的SOP。

  全球首款四元電池兼顧能量密度與安全

  主機廠對于電動汽車更高續航的追求,讓動力電池的高鎳化已經成爲行業共識,但如何平衡能量密度提升之後的安全性能,是當下産業鏈必須正視的問題。

  清華大學教授、中國科學院院士歐陽明高明確指出,目前最爲緊迫的一項任務就是如何把安全的平衡點提升到300Wh/kg的能量密度。

  基于上述趨勢,蜂巢能源率先開發出四元正極材料,並基于該材料發布了全球首款四元材料電芯。

  據了解,蜂巢能源開發的四元材料,在NCM體系的基礎上摻雜Mx,Mx摻雜會使一次顆粒之間的邊界強度增強,因此會減少在有害的相轉變過程中微隙的形成。使其循環性能優于NCM811材料,同時能實現耐熱更好、産氣少、安全性更高的特點。最終呈現在動力電池上就是容量更高、壽命更長、安全性更好。

  蜂巢能源介紹,其四元材料電芯項目也已經于2018年9月立項,將在今年年底前完成材料開發,預計將于2020年第四季度實現四元材料電芯的SOP。

  關于蜂巢能源

  蜂巢能源前身是長城汽車動力電池事業部,自2012年起開展電芯的預研工作,2018年2月獨立爲蜂巢能源,總部位于江蘇無錫,是一家專業從事汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發和制造的新能源科技公司。

  蜂巢能源在全球布局了七大研發中心,目前保定、韓國、上海和印度的研發中心已經投入使用,美國、日本和無錫的研發中心處于在建狀態。中國工廠建設方面,江蘇常州工廠處于在建狀態,于2019年年底實現SOP,到2020年産能預計達到12GWh。

  在技術路線選擇上,蜂巢能源創新性地推出方形疊片電池,是全球首家高速疊片方形電池制造商。高速疊片工藝是打破卷繞電池瓶頸的新一代電池工藝。蜂巢能源量産工廠疊片效率目標爲單工位0.25秒/片。相比同類型卷繞工藝電池,蜂巢能源的疊片電池能量密度提升5%,循環壽命提升10%,成本降低15%。

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