當下動力電池市場競爭激烈,在TWh時代動力電池企業(yè)的競爭點在哪里?回歸汽車本質(zhì),往用戶層面思考,答案在于,讓大眾化EV售價可負擔且抗壓、跑得更遠、補能更快、更安全。對于動力電池企業(yè)而言,找尋到成本、續(xù)航和補能的平衡點,技術的創(chuàng)新、工藝的改進和產(chǎn)業(yè)鏈的縱深布局,才能創(chuàng)造出最大的價值,為主機廠和用戶所認可和推廣。
蜂巢能源一直在為“讓EV回歸汽車本質(zhì)”而努力,前兩屆電池日無鈷電池、短刀電池、疊片工藝等皆在尋求“性能、成本、效率、安全”不同維度間的平衡點,今年12月15日,蜂巢能源將舉辦第三屆電池日,又將從哪些方向入手直擊當下市場痛點?我們不妨先回過頭來看看蜂巢能源獨立發(fā)展這四年多,是如何理解行業(yè)發(fā)展趨勢,又有哪些行動?
“以吾之名”,守護長續(xù)航的安全
蜂巢能源對技術方向不止在理解層面,而是知行合一。
微觀上,創(chuàng)新是否成功不在于它是否新穎、巧妙或具有科學內(nèi)涵,而在于它是否能夠贏得市場。依據(jù)電動汽車在售價、續(xù)航和補能上的痛點,蜂巢能源此前將下一代動力電池技術概括為六大方向:無鈷化、4C快充、短刀電池、疊片技術、預鋰補鋰、可預見性。
六大技術方向引導蜂巢能源下一代電池往高安全性、長續(xù)航、高適配性、快充的趨勢發(fā)展。
縱觀新能源汽車行業(yè),動力電池系統(tǒng)技術紛繁多樣,但目的極其聚焦:長續(xù)航,最大程度上解決續(xù)航焦慮;安全,解決熱失控。這恰恰是所有車輛所有者的最基礎需求,而TWh時代的大眾化EV用戶尤其關注。
現(xiàn)實的問題是,在電化學材料相同的前提下,續(xù)航越長,需要的電池越多,越需要解決熱失控難題。也就意味著,長續(xù)航和高安全,本就是同根而生,自然為車企同等重視。
合眾、零跑、長城、上汽等一邊將電池包結(jié)構簡化做到極致,推出續(xù)航高達600km以上的純電動汽車規(guī)劃,一邊利用電芯、模組和電池包的特性設計,增強結(jié)構強度,采用高溫絕熱復合材料,疏堵結(jié)合,應對熱失控。
對蜂巢能源而言,安全,是刻在基因里的,“以吾之名”般的守護。由蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新及其團隊共同起名的“蜂巢”取得即是安全、穩(wěn)定之意。就整個新能源汽車行業(yè),蜂巢的概念也不止一次地被用于電池結(jié)構安全。
蜂巢能源,最早提出“車規(guī)級”的概念,并付諸實際,早在前兩屆電池日就推出“冷蜂”熱失控系統(tǒng)性解決方案,通過材料、電芯、電池包、監(jiān)控系統(tǒng)四大層級的原創(chuàng)技術徹底解決電池系統(tǒng)的熱失控問題。
不久前正式官宣上市的歐拉閃電貓純電轎跑,搭載了蜂巢能源容量為184Ah的L600磷酸鐵鋰短刀電池。該短刀電芯采用疊片技術,可以支持閃電貓實現(xiàn)555km的續(xù)航里程,在確保電池高安全性的同時,在低溫條件下續(xù)航也能得到保障。
據(jù)了解,蜂巢能源的短刀電芯在電解液里特意增加了功能添加劑,且采用耐高溫和絕緣性優(yōu)異的陶瓷隔膜,以實現(xiàn)“極致安全”。該短刀電芯已滿分通過包括20mm鋼針針刺、整包140秒火燒、整包熱失控和整包6米高空跌落等測試難度相比國標要求更嚴苛的四大嚴苛試驗。
不過,根據(jù)NE時代的了解,針對目前車企側(cè)重的長續(xù)航、高安全、且成本可控的電池方案,蜂巢能源還有后招。他們將如何從續(xù)航到安全繼續(xù)想車企所想,為動力電池的安全長續(xù)航之路帶來哪些新思路、新招式,數(shù)日之后的第三屆電池日將為我們揭曉。
4C快充,實現(xiàn)里程焦慮與現(xiàn)實配備間的平衡性
對于車企重視的快充,蜂巢能源同樣儲備豐富。
繼2C快充電池量產(chǎn)之后,蜂巢能源的快充電池已升級為4C電池,樣品走進多家主流主機廠,將成為該動力電池企業(yè)2023年前后SOP的重點。
已有信息顯示,蜂巢能源的4C 快充電池,充電10min可實現(xiàn)20%-80%SOC,產(chǎn)品裝車電池電量可超過 100kWh,支持600A 充電樁和 800V 的高壓電氣架構性能車。
“從整車及充電設施經(jīng)濟性、公共電力穩(wěn)定性出發(fā),4C電池相比其他更高倍率的電池能夠在里程焦慮與現(xiàn)實配備間實現(xiàn)較好的平衡性?!睏罴t新不久前曾指出。
從用戶體驗的角度上看,充電時效是僅次于長續(xù)航的核心指標,當然越快越好。用戶體驗才是硬道理,為了贏得市場,快充能力的提升在主機廠的敦促下成為電池的主要迭代方向之一。
小鵬、吉利、廣汽、現(xiàn)代等國內(nèi)外主機廠著重規(guī)劃超快充的技術方向,提出旗下整車將配套2.5C、3C、4C,甚至挑戰(zhàn)6C的快充能力。根據(jù)整車廠的規(guī)劃,到2023年,4C極有可能成為800V中高端整車的標配。
充電倍率性能越高,電動汽車的加電時長越接近燃油車的加油時長,越能夠緩解用戶對加電排隊的不滿。在4C及以上倍率的電池、整車800V電壓平臺和超快充樁的配合下,充電功率未來能達到300~500 kW,可將充電時長縮短到15分鐘,乃至10分鐘以內(nèi)。
若考慮到現(xiàn)實配備,主機廠對快充電池的倍率的追求或許沒有那么急行軍。
快充的意義在于讓更大的功率可以從電網(wǎng)充進電池。同樣的電池容量,充電倍率越高對應的是最大充電功率越大。
對電網(wǎng),相較普通充電樁,大功率充電樁造成的負荷峰值進一步增加、峰谷差進一步加??;電壓偏移問題更加明顯,諧波污染依舊存在。電網(wǎng)的穩(wěn)定性極有可能會受到影響,所以要提高瞬時供能能力,而且要準備好輸配電需要的輸送能力。
從用戶體驗、充電設施配套等種種因素考慮,800V整車對快充電池的探索首先是從2C升級到4C,同時儲備更高倍率的快充技術。技術的發(fā)展是需要慢慢提升和驗證的。
這也是楊紅新所說的“平衡”的意義所在,4C快充電池會成為蜂巢能源在800V整車上推廣應用的重點產(chǎn)品之一。
下一代電池,長續(xù)航、高安全性、高適配性、快充的多合一
平衡在蜂巢能源已大規(guī)模推廣的無鈷電池、短刀電池等上面早已得到充分的體現(xiàn),在整車平臺、續(xù)航、車輛類型的適配性上被極限延伸。
無鈷電池從發(fā)布會首次露出到落地閃電貓,蜂巢能源耗費近兩年半的時間實現(xiàn)從0到1的突破。楊紅新曾預測,未來鋰電產(chǎn)品分布中,“大無鈷系”(含無鈷、磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰等電池體系)電池市場占比將超過70%,可覆蓋A00-B/C級,300-700公里續(xù)航的乘用車,以及輕型動力車和商用儲能。
如果說“無鈷”是為了緩解電池廠關于稀缺資源的焦慮,那“短刀”就是電池走向長薄化的重要體現(xiàn)。
“減薄電芯厚度、增大電芯長度,同時取消模組設計、使電芯直接陣列在電池包中充當結(jié)構件,從而提升空間利用率、提高電池安全性?!边@一想法也在十月底上市的閃電貓上被落實,采用疊片技術、容量184Ah的L600磷酸鐵鋰短刀電池。
蜂巢能源推出的“短刀”系列電芯產(chǎn)品,在做大電芯尺寸、減少電芯附屬件對電池整體能量密度影響的同時,強調(diào)產(chǎn)業(yè)兼容性和適配性,產(chǎn)品長度覆蓋 300mm-600mm,充電范圍覆蓋 1.6C-4C 全域,通過不同的排布方式可覆蓋市場主銷的乘用車A+/B/C 級車型,續(xù)航里程覆蓋 500 公里到 800+公里,同時可適配 800V 高壓系統(tǒng)。
蜂巢能源LCTP電池包
蜂巢能源沒有止步于此,其正在通過系統(tǒng)集成的方案,把長續(xù)航、高安全性、快充等所有關鍵技術集成到一起,結(jié)合蜂巢能源短刀電芯的創(chuàng)新性結(jié)構,在磷酸鐵鋰領域形成一個行業(yè)最高成組效率的方案。至于哪個方向會有新的技術疊代,可以期待一下第三屆蜂巢能源電池日。
共建共享長期彈性供應鏈
宏觀上,“一縱一橫一圈層”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律,為蜂巢能源鋰電零碳產(chǎn)業(yè)園的打造提供了底層邏輯。
蜂巢能源推行的“一縱一橫一圈層”的底層戰(zhàn)略規(guī)劃,縱向開啟礦產(chǎn)資源—關鍵材料—電池材料—電池裝備—梯次回收—資源再生的布局,充換電基礎設施、智能制造、電池銀行等進行橫向協(xié)同,外圍整個生態(tài)圈層,包括金融服務,產(chǎn)業(yè)園運營、資本創(chuàng)新等賦能。
上游原材料漲價的困擾不會一直成為EV向千萬輛級別規(guī)模擴大的掣肘。動力電池企業(yè)既要面對短期原材料困擾,也需要實現(xiàn)供應鏈的長期安全布局。對一家成長中的第二梯隊動力電池企業(yè)而言,綜合考慮資金能力、上游材料布局、下游客戶需求等多方因素,牽頭建設鋰電產(chǎn)業(yè)園,吸聚核心供應鏈企業(yè)共同補齊供應鏈短板,一方面降低采購成本,另一方面保障供應鏈安全。
從產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃和落地情況來看,蜂巢能源共規(guī)劃在江蘇常州、四川達州、江西上饒三地打造智能制造產(chǎn)業(yè)園和零碳產(chǎn)業(yè)園。其中達州鋰電零碳產(chǎn)業(yè)園已經(jīng)吸納了蜂巢能源全資子公司鋰白新材料科技(達州)有限公司及黃岡林立新能源科技有限公司簽約入駐,還有多家企業(yè)在洽談當中。6月底,與贛鋒鋰業(yè)在上饒簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,宣布在鋰資源、鋰鹽供銷、電池回收以及產(chǎn)業(yè)園建設等多方面開展深入合作。
三大產(chǎn)業(yè)化皆是蜂巢能源依據(jù)產(chǎn)能規(guī)劃、區(qū)位優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢、要素保障支持等多重要素規(guī)劃和建立。
產(chǎn)能規(guī)劃上,蜂巢能源正在為主力新能源汽車市場大爆發(fā)做的準備。在長三角、西南、華中等地已有和規(guī)劃產(chǎn)能300GWh以上。根據(jù)保險數(shù)據(jù),以長三角為中心的華東、西南和華中三大地區(qū)貢獻了全國新能源汽車62%的銷量,也是主機廠產(chǎn)能聚焦的地區(qū)。模組和PACK生產(chǎn)既靠近車廠客戶,又同時具有非常成熟的零部件產(chǎn)業(yè)鏈,一舉兩得。
區(qū)位上,常州地處長三角地區(qū)的幾何中心,達州位于“川渝陜”結(jié)合部中心,是絲綢之路、長江經(jīng)濟帶、成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈、萬達開川渝統(tǒng)籌發(fā)展示范區(qū)的核心腹地,是達州乃至四川東向開放的重要口岸。
產(chǎn)業(yè)鏈上,達州和上饒產(chǎn)業(yè)園出自蜂巢能源的“因地制宜”。電芯生產(chǎn)需要靠近原材料產(chǎn)地,以降低運輸途中的損耗和安全隱患,同時降低運輸成本。同時,電芯生產(chǎn)過程電耗較大,需要布局到綠色能源供給相對充足的地方。
四川內(nèi)磷礦石資源優(yōu)勢明顯,鋰礦石儲量多為鋰輝石形式,開發(fā)成本具有明顯優(yōu)勢。西南地區(qū)水電資源豐富,又有利于降低能源成本。而達州鋰電零碳產(chǎn)業(yè)園圍繞西南地區(qū)將建設包括磷酸鐵鋰和無鈷正極材料生產(chǎn)線、磷酸鐵鋰前驅(qū)體和電解液生產(chǎn)線、電池回收拆解生產(chǎn)線、動力電池組裝生產(chǎn)線和產(chǎn)業(yè)鏈相關配套項目,打造西南地區(qū)蜂巢鋰電全產(chǎn)業(yè)鏈。
江西,“家里有礦”,富含鋰礦資源,在鋰資源供應緊張的當下,吸引著鋰電新能源產(chǎn)業(yè)的上下游企業(yè)涌入。上饒產(chǎn)業(yè)園是由蜂巢能源牽頭,由贛鋒鋰業(yè)參與的項目,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應直接明顯。而贛鋒鋰業(yè)就在上饒展開一場總投資150億元的鋰電產(chǎn)業(yè)項目,涉及鋰鹽、鋰礦采選。
蜂巢能源持續(xù)與合作伙伴強強聯(lián)手,在產(chǎn)業(yè)園專項基金扶持下,一起推動鋰電上下游產(chǎn)業(yè)鏈布局,實現(xiàn)互利共贏。與中偉股份的合資公司常青藤再生資源、發(fā)起成立的AI蜂能聯(lián)盟、章魚博士、遂寧項目貸款暨基金簽約、合作贛鋒鋰業(yè)打造上饒產(chǎn)業(yè)園、四川鋰鹽項目投資、戰(zhàn)略投資永杉鋰業(yè)、設立上海研發(fā)中心、戰(zhàn)略合作巴斯夫/中國汽研/華友鈷業(yè)等等,都是在圍繞產(chǎn)業(yè)鏈進行布局。
簽約入園的上游材料端企業(yè)則為以后的銷路打開思路,實時地洞察下游電池客戶及主機廠的需求,對產(chǎn)能進行合理調(diào)控,抱團應對今日的鋰價高漲,明日的回歸冷靜。不僅如此,上下游企業(yè)也可加強電池回收和資源再生的信息流通和渠道建設,通過共建共享模式完成低成本、高成效的回收服務網(wǎng)點建設。
產(chǎn)業(yè)鏈不僅要安全,還要“零碳”
在打造安全產(chǎn)業(yè)鏈的過程中,歐洲的電池法,還有國內(nèi)的碳中和規(guī)劃都在提醒各行各業(yè),“脫碳”逐漸成為必要。
“鋰電產(chǎn)業(yè)的零碳未來,除了要在使用清潔能源、產(chǎn)品低碳設計、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等自我控制形式,更要轉(zhuǎn)向為供應鏈低碳舉措、零碳產(chǎn)業(yè)園集成減碳等產(chǎn)業(yè)協(xié)同的方式進行?!?蜂巢能源執(zhí)行副總裁王志坤認為。
所以,蜂巢能源零碳理念不僅落實在工廠規(guī)劃、工程建設、生產(chǎn)制造、采購運輸、研發(fā)設計、管理運營的全流程中,還將依靠零碳產(chǎn)業(yè)園的方式進行,試圖從整個產(chǎn)業(yè)鏈角度聯(lián)動“脫碳”。如聚集產(chǎn)業(yè)鏈高科技企業(yè),用最先進的科技生產(chǎn)裝備,憑借自身的技術優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢、人才優(yōu)勢,將達州產(chǎn)業(yè)園區(qū)打造成零碳園區(qū)和智能制造燈塔工廠。
從企業(yè)內(nèi)部脫碳到協(xié)同整個產(chǎn)業(yè)鏈減碳,蜂巢能源正在為“零碳”供應蓄力。在新能源汽車成為全球化產(chǎn)品的當下,整個供應鏈不僅要維穩(wěn)、安全,還增加了 “脫碳”的需求,而這需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,蜂巢能源正在成為這其中的倡導者和踐行者之一。
整體來看,蜂巢能源獨立發(fā)展的四年多實際上做了兩件大事:1、電池技術創(chuàng)新一以貫之,以最強的適配性和最優(yōu)解的成本與性能優(yōu)化路徑,探索讓EV大眾化的解藥。2、上下游企業(yè)通過共建共享模式,建立長期彈性供應體系,活在當下,不畏將來,幫助EV在普及的過程中更抗壓。
在新能源汽車走向千萬輛級規(guī)模的道路上,從材料、電池到整車的產(chǎn)業(yè)鏈更像是一個命運共同體,懷揣著“讓EV回歸汽車本質(zhì)”的夢想和追求而拼盡全力,drive to a shared future。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:NE時代
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