然而，動力電池的能量密度，安全性能以及成本，正成為困擾汽車電動化的產(chǎn)業(yè)痛點。能量密度關(guān)乎電動汽車的續(xù)航里程；安全則是電動汽車發(fā)展的底線，也是消費者關(guān)切的頭等大事；而能耗成本能否下降，直接影響著電動汽車在面對傳統(tǒng)燃油車時的市場競爭力。

為有效解決以上痛點，7月9日，長城控股旗下子公司，蜂巢能源對外發(fā)布了多款重磅產(chǎn)品——針對不同應(yīng)用場景的疊片系列電池，以及全球首款無鈷材料和四元材料電芯。可以說，蜂巢能源在新技術(shù)、新工藝、新材料方面取得的突破，將引領(lǐng)動力電池行業(yè)跨入“疊”時代，同時也進一步奠定了中國在電動化浪潮中的領(lǐng)先地位。

領(lǐng)先行業(yè)巨頭，率先開創(chuàng)高速疊片電池工藝

作為長城控股旗下子公司，蜂巢能源可謂師出名門，其前身是長城汽車動力電池事業(yè)部，自2012年起便開始開展電芯的研發(fā)工作，在2018年2月正式獨立，是一家專業(yè)從事汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發(fā)和制造的新能源科技公司。

近兩年，隨著新能源汽車市場的快速發(fā)展，尤其是政策補貼的大幅退坡、動力電池“白名單”的取消，以及安全事故頻發(fā)等一系列挑戰(zhàn)，整個社會和行業(yè)對純電動汽車動力電池的要求不斷提高，傳統(tǒng)卷繞工藝的鋰電池顯然有些力不從心了。

早在今年的上海車展上，蜂巢能源便攜高速疊片方形鋰電池獨立參展，給整個電動汽車行業(yè)指明了新的方向。與傳統(tǒng)卷繞工藝相比，疊片工藝優(yōu)勢顯而易見，其邊角處有更好的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，不僅能量密度可以提高5%，循環(huán)壽命提升10%-20%，電池變形和膨脹的幾率也大幅下降，具備更高的安全性。可以說，在制作大尺寸、大容量動力電池方面，疊片工藝已成為不二選擇。

蜂巢能源在今年上海車展首次獨立亮相

正因此，疊片式鋰電池正成為全球頭部企業(yè)關(guān)于下一代電池的共同選擇。據(jù)悉，松下、三星SDI、CATL等企業(yè)都有在2022年之后導(dǎo)入疊片工藝的計劃。之所以這些頭部企業(yè)要在幾年后才導(dǎo)入疊片工藝，是因為疊片速度一直是制約該工藝應(yīng)用的最大瓶頸。

而蜂巢能源可謂后來居上，率先實現(xiàn)了高速疊片工藝的應(yīng)用。據(jù)悉，傳統(tǒng)疊片工藝為每片1-1.2s，目前蜂巢一期產(chǎn)線已提升至0.6S，二期產(chǎn)線0.45S的疊片速度也已完成驗證與樣機的開發(fā)制作，并且，蜂巢能源還在著手開發(fā)0.25S的超高速工藝水平。

得益于疊片工藝的革新，蜂巢能源根據(jù)電動汽車不同的用途，針對性的開發(fā)了營運共享、短途代步、城際出行三大應(yīng)用場景下的系列動力電池產(chǎn)品，可分別配套歐拉R1、R2、WEY P8等車型。此外，蜂巢能源還開發(fā)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，且拓展性極強，目前已經(jīng)開始與國際國內(nèi)主流車企接觸，未來將實現(xiàn)批量供貨。

深入聚焦安全與成本，全球首發(fā)新電池材料

除了革新疊片電池工藝，蜂巢能源在電池材料方面也有重大突破。在現(xiàn)有的三元鋰離子動力電池中，正極材料的成本占比達到30%~45%，以NCM523體系（鎳鈷錳比例）為例，鈷在其中的占比達20%。然而作為戰(zhàn)略性的資源，鈷的價格波動將會直接影響到電芯的最終成本，尤其是當下股市“妖鈷”暴漲，更不利于提升純電動汽車的市場競爭力。

現(xiàn)今市場主流的三元電池

因此，在以高鎳體系為共識的大前提下，包括寧德時代、松下、LG等國際主流動力電池企業(yè)，都在將低鈷及無鈷化電池作為下一代動力電池的主攻方向。而蜂巢能源基于對于材料體系的前瞻性研發(fā)，再次領(lǐng)先全球頭部企業(yè)，率先發(fā)布了全球首款基于無鈷材料的電芯產(chǎn)品。

通過摻雜特定元素，減弱電子超交換的現(xiàn)象，減緩晶體在充放電過程的體積變化，進而提高電性能、循環(huán)壽命和安全性，蜂巢能源研發(fā)出的無鈷材料性能可以達到NCM811同等水平，并且與市場主流的三元材料電池相比，材料成本降低5~15%，相應(yīng)帶來的電芯BOM成本可以降低約5%，會讓材料不再受戰(zhàn)略資源影響。

根據(jù)蜂巢能源規(guī)劃，無鈷電芯產(chǎn)品將在年底前完成材料開發(fā)，在2020年3月完成材料體系的進一步優(yōu)化，4月實現(xiàn)材料中試，8月體系定型，最終于2021年11月將實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。電池成本的降低不僅能減緩汽車廠家壓力，終端消費者也會因此受益，可以說，蜂巢能源對該技術(shù)的突破必定會影響到整個電動汽車行業(yè)。

上文提到，動力電池的高鎳化已經(jīng)成為行業(yè)共識，因此如何平衡能量密度提升之后的安全性能與循環(huán)壽命，也成為整個行業(yè)必須正視的問題。基于此，蜂巢能源還率先開發(fā)出四元正極材料，并發(fā)布了全球首款四元材料電芯。

所謂四元材料電芯，指的是在三元鋰電池原有的NCM體系基礎(chǔ)上摻雜Mx，這一元素會使晶粒之間的邊界強度增強，進而減少在有害的相轉(zhuǎn)變過程中微隙的形成。同三元電池相比，四元電池能實現(xiàn)耐熱更好、產(chǎn)氣少、安全性更高的特點，最終呈現(xiàn)在動力電池上就是容量更高、壽命更長、安全性更好。

據(jù)悉，蜂巢能源的四元材料電芯也將在年底前完成材料開發(fā)，并于2022年11月實現(xiàn)基于四元材料的電芯商業(yè)化量產(chǎn)。盡管從目前來看，蜂巢能源的無鈷和四元材料電芯都還處于量產(chǎn)的最后階段，但其突破性的革新，無疑走在了行業(yè)前端，對于解決電動汽車成本居高不下、存在一定安全隱患等，勢必會起到相當大的推動作用。

從高速疊片電池工藝制造的系列電池產(chǎn)品，到全球首款無鈷材料和四元材料電芯，長城控股的蜂巢能源正以雄厚的技術(shù)實力，不斷針對行業(yè)發(fā)展痛點，在新技術(shù)、新工藝、新材料等方面進行突破。可以說，蜂巢能源在踏上“疊”變之路的同時，也在引領(lǐng)整個電動汽車行業(yè)進行著劃時代的蝶變。