让电动汽车更“性感” 蜂巢能源开启动力电池“叠时代”

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

  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産品升級,來快速提升産品性能,讓電動汽車更加“性感”,是作爲主機廠和動力電池供應商一直在努力的方向。

  7月9日,蜂巢能源在河北保定召开主题为“领创叠时代 守护芯安全”品牌战略规划及产品发布会,对外发布针对不同应用场景的“叠时代”系列动力电池产品,同时还面向全球首发了无钴材料和四元材料电芯产品,欧洲工厂和AI工厂都在稳步推进中。

  “四新”赋能电池新品 三大应用场景“叠”代更“芯”

  “锂電池發展至今,經曆了1.0的3C品質時代和2.0的傳統動力電池時代,均采用卷繞工藝。”發布會現場,蜂巢能源總經理楊紅新表示,“進入動力電池3.0的疊時代,就是以疊片工藝爲特征的新技術、新材料、新工藝、新標准大量湧現的、專門爲電動汽車而生的時代。”

  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台,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。

  在运营场景下,蜂巢能源开发了86Ah电芯和172Ah模组,模组能量密度达210Wh/kg,可保证运营车型里程在400km以上,实现2C快充,实现充电时长在 30min以内,电芯寿命超2300次,整车质保达到5年50万km的要求,符合出租网约车日常使用场景,并解决无后顾之忧。

  對于短途市內代步場景,蜂巢能源選擇以軟包與方形電池共同布局,其中軟包電芯産線與複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標准尺寸模組;方形電芯采用VDA兩倍厚度電芯104Ah,采用622體系,循環壽命可實現2000次以上。

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

  針對城際出行,蜂巢能源基于不同的産品定位又做了進一步細分,對于高端PHEV車型、A級家用車和高端豪華車三個細分領域做了産品開發。

  在高端PHEV车型上,蜂巢能源采用51Ah PHEV电芯,模组可使插电式混合动力车型纯电续驶里程从50km提升至80km,同时,基于叠片电芯超高的功率特性及循环寿命确保在加速、低温等更加优异的用户体验。未来,该产品将配套长城旗下WEY P8等车型。

  对于城际出行场景下的A级家用车,蜂巢能源采用了与运营版相同尺寸的92Ah 811三元材料体系电芯,可使主流A级车型将续驶里程从400km提升至500km,大大降低用户 “里程焦虑”,消除高速路行驶隐患,进一步接近传统燃油车使用场景。

  在高端豪華車型上,蜂巢能源開發了正極811體系、負極矽/碳體系的電芯産品,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,續駛裏程可達到500-600km。

  此外,在車企純電動平台化的趨勢下,楊紅新介紹,針對純電動平台化的需求,蜂巢能源開發了156Ah和117Ah全新標准尺寸電芯及大模組,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,續駛裏程覆蓋400-600km。

  目前,該産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。

  “疊時代”背後的蜂巢能源“黑科技”

  蜂巢能源發布的三大應用場景系列動力電池産品,全部都是基于疊片工藝而進行的開發和制造。對此,蜂巢能源的判斷是,動力電池技術方向將全面開啓“疊時代”。

  得出这样的判断,并非蜂巢能源一家企業的“特立独行”,行业内的一致共识是,不论是软包还是方形铝壳动力电池,由于受新能源汽车电池包设计的影响,其形态正在向着长度更长的方向发展,高度方向则统一在了100mm左右。

  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産出來的電芯,由于疊片電芯尺寸靈活,不受卷繞卷針結構的限制,層疊方式生産,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。

  基于此,包括松下、三星SDI、CATL等行业头部企業都有在2022年之后导入叠片工艺的计划,而此次蜂巢能源的产品发布,释放出的信号在于,其已经突破了叠片工艺在实际生产制造过程中面临的瓶颈。

  一个必须正视的现实是,尽管叠片工艺对于动力电池性能的提升优势明显,但摆在产业链企業面前的现实问题是,受制于设备、工艺、制造、效率等的瓶颈,叠片工艺在实际的产业化应用中还面临着诸多难题,这也成为动力电池行业发展过程中的阻碍。

  首當其沖的就是疊片工藝的生産效率,目前國産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,制造成本高。在動力電池大規模生産制造的背景下,這成爲制約疊片工藝大批量應用最大的阻礙。

  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。

  同时,蜂巢叠片设备开发技术团队也在联合国内外优秀叠片设备供应商,研发更高速叠片设备,截至现在,已完成0.45s/pcs/单工位叠片速度验证与样机的开发制作, 2023年预计可实现0.25s/pcs/单工位叠片设备开发。

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

  針對此,蜂巢能源電芯生産線在産線建設、環境控制、制程關鍵産品參數控制、制程工程能力控制、在線SPC管控等方面全面的提升控制水平,確保産品質量。

  楊紅新介紹,“通過工藝技術的升級,生産過程的高要求,生産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爲瓶頸,讓高速疊片工藝的率先量産變成了現實。”

  叠片的性能优势已经是行业共识,随着设备技术路线升级,基于叠片工艺的电池价格将会持续下降,在以蜂巢能源为代表的企業的助推下,动力电池行业“叠时代”将全面开启。

  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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