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蜂巢能源率先發布四元及無鈷材料電池

2019-07-15 09:52:00

  “疊時代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?!?/font>
  7月9日,蜂巢能源在保定召開主題為“領創疊時代 守護芯安全”的品牌戰略規劃及產品發布會。會上,蜂巢能源總經理楊紅新進一步明確疊時代的概念。
  蜂巢能源今日發布的無鈷材料、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產品解決之道,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”已成為全球汽車產業轉型升級的主要方向,并進入疊加融合、相互賦能、加速發展的新階段,汽車產業正迎來百年未有的大變革。
  在汽車變革走向四化的征途上,電動化是第一步。就在剛剛結束的2019世界新能源汽車大會上,全球汽車產業主要相關方達成了博鰲共識:力爭到2035年全球新能源汽車的市場份額達到50%,全球汽車產業基本實現電動化轉型。
  要實現這樣的目標,從動力電池的角度來看,信心與壓力并存,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,動力電池的安全和成本,是汽車電動化當下亟待解決的產業痛點,安全是電動汽車發展的底線,也是消費者關切的頭等大事,而成本能否下降,直接影響著電動汽車能否真正與燃油車在市場上PK。
  安全與成本的高壓下,倒逼動力電池及產業鏈企業在現有材料體系的基礎上不斷探尋新的方向。
  蜂巢能源業內率先發布無鈷電池
  現有三元體系的鋰離子動力電池中,正極材料的成本占比達到30%-45%,這其中,以523體系為例,鈷在其中的占比達20%,作為戰略性的資源,鈷的價格波動將會直接影響到最終電芯的成本。
  因此,在以高鎳體系為共識的大前提下,包括松下、LG、寧德時代等國際主流動力電池企業都在將低鈷及無鈷化電池作為下一代動力電池的研發方向。
  基于上述背景,作為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鈷材料的電芯產品。
  蜂巢能源介紹,無鈷材料性能可以達到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。
  無鈷化關鍵技術有兩個,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,蜂巢能源的無鈷電芯產品于2018年3月正式立項。通過摻雜技術改進了無鈷材料在充放電的可逆性和結構穩定性,電壓平臺達3.87V,比811高出0.04V(3.83V)。
  在產品規劃上,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,2021年11月將實現無鈷電芯的SOP。
  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為行業共識,但如何平衡能量密度提升之后的安全性能,是當下產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,目前最為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?!拔覀兓谠摬牧习l布全球首款四元材料電芯?!睏罴t新表示。
  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、產氣少、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12月實現材料SOP,將在2022年11月實現基于四元材料的電芯SOP。
  斥資20億歐元啟動歐洲建廠計劃
  近年來,隨著全球汽車產業電動化趨勢的明顯化,中外主機廠對動力電池產能的需求顯著增長。在達成了與全球頂級車企的合作后,蜂巢能源將在歐洲建設首個超級電池工廠。
  “蜂巢能源作為最懂汽車的動力電池專家,將通過汽車與動力電池經驗的完美結合,以高速疊片工藝為核心,創造性地推出方形鋁殼疊片電池,解決了目前面臨的起 火、續航焦慮、電池衰減、充電時間過長等現實問題,讓電動汽車更值得信賴?!?/font>
  脫胎于長城汽車動力電池事業部的蜂巢能源,從設立起就明確一個目標,以方形電池高速疊片工藝和車規級開發標準來做動力電池,2018年2月,蜂巢能源正式獨立,定位是第三方的動力電池企業,面向國內和全球的整車企業開放。
  基于全球化的布局思路,在此次發布會上,蜂巢能源宣布了歐洲設廠規劃,將斥資20億歐元在歐洲建設24GWH大型動力電池工廠、配套正極材料工廠和電池技術中心。
  蜂巢能源歐洲電池工廠的電池制作采用先進高速疊片工藝,具備快速換型的能力,配置AI智能檢測及質量預測、分析等智能系統。園區總用地400畝(27公頃),廠房采取多層結構,項目分二期實施,一期建設2020年度啟動,2022年度建成投產。

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