中國儲能網訊：7月9日，蜂巢能源在保定召開主題為“領創(chuàng)疊時代 守護芯安全”的品牌戰(zhàn)略規(guī)劃及產品發(fā)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：“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?！?
今天首發(fā)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(yè)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(yè)風向標。
電動化趨勢倒逼動力電池技術創(chuàng)新
“電動化、智能化、網聯化、共享化”已成為全球汽車產業(yè)轉型升級的主要方向，并進入疊加融合、相互賦能、加速發(fā)展的新階段，汽車產業(yè)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(yè)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(yè)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(tǒng)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(yè)痛點，安全是電動汽車發(fā)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(yè)鏈企業(yè)在現有材料體系的基礎上不斷探尋新的方向。
蜂巢能源發(fā)布全球首款無鈷電池
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(zhàn)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(yè)都在將低鈷及無鈷化電池作為下一代動力電池的研發(fā)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(fā)，正式發(fā)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(zhàn)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(wěn)定結構，提高循環(huán)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(fā)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(wěn)定性，電壓平臺達3.87V，比811高出0.04V（3.83V）。
在產品規(guī)劃上，預計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月實現材料中試，8月體系定型，2020年第三季度將實現無鈷電芯的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(xù)航的追求，讓動力電池的高鎳化已經成為行業(yè)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(yè)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(fā)出四元正極材料，并基于該材料發(fā)布了全球首款四元材料電芯。
據了解，蜂巢能源開發(fā)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(huán)性能優(yōu)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(fā)，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(yè)部，自2012年起開展電芯的預研工作，2018年2月獨立為蜂巢能源，總部位于江蘇無錫，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。
蜂巢能源在全球布局了七大研發(fā)中心，目前保定、韓國、上海和印度的研發(fā)中心已經投入使用，美國、日本和無錫的研發(fā)中心處于在建狀態(tài)。中國工廠建設方面，江蘇常州工廠處于在建狀態(tài)，于2019年年底實現SOP，到2020年產能預計達到12GWh。
在技術路線選擇上，蜂巢能源創(chuàng)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。蜂巢能源量產工廠疊片效率目標為單工位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(huán)壽命提升10%，成本降低15%。
