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方形叠片+NCM811 蜂巢能源“技术牌”

2019-05-23

位于太行山东麓,京畿之地南大门的保定,是长城汽车的大本营,在这里,魏建军用了近三十年时间将长城从一个乡镇小厂打造成一个世界级的车企。


在新能源领域,魏建军同样”野心勃勃“。

 

早于2016年,他就将目光投向作为电动汽车核心零部件的动力电池,并通过一系列的资本整合和技术产品布局,将该业务以蜂巢能源为平台迅速落地。

 

5月23日,2019高工锂电供应链全国巡回调研走进蜂巢能源,了解其最新的市场技术布局动态,并就2019年行业发展的趋势共同做了探讨。

 

蜂巢能源前身是长城汽车动力电池事业部,自2012年起开展电芯的预研工作,2018年2月独立为蜂巢能源,此后的10月份,蜂巢能源从长城汽车体系中剥离到长城控股,成为和长城汽车并列的兄弟公司。

 

按照魏建军对于蜂巢能源的规划,其业务涵盖了下一代电池材料、电芯、模组、电池系统、BMS等的研发和制造。

 

蜂巢能源负责人向高工锂电介绍,蜂巢能源从设立起就明确一个目标,以方形电池高速叠片工艺和车规级开发标准来做动力电池,从长城汽车拆分后,蜂巢能源的定位是第三方的动力电池企业,面向国内和全球的整车企业开放。

 

在团队建立上,蜂巢能源引进了包括三星、奥托立夫、法雷奥等一大批国际动力电池及汽车零部件企业的技术和市场高管及人才。

 

在技术路线选择上,和目前国内其它动力电池企业所不同的是,蜂巢能源在动力电池领域聚焦的技术选择为方形叠片工艺,同时首款量产的产品就采用NCM811材料体系。

 

对于叠片工艺的选择,蜂巢能源的思路是,方形硬壳电池在空间效率和安全性上比圆柱和软包电池更有优势,将成为电动汽车规模化发展的主流需求产品。

 

而且与传统卷绕工艺电池相比,叠片电池的边角处有更好的结构适应性,能量密度可以提高5%;全生命周期更低变形和膨胀,循环寿命提升10%-20%;边缘结构更简单,电池具备更高的安全性。在制作大尺寸、大容量动力电池方面,叠片工艺已成为不二选择。

 

值得注意的是,叠片速度一直是制约该工艺应用的一个最大瓶颈,针对于此,蜂巢能源联合国内外供应商进行了联合开发。

 

蜂巢能源介绍,传统叠片工艺为每片1S,而蜂巢一期产线已提升至0.6S,二期可实现0.45S高速叠片,并且正在开发0.25S的超高速叠片工艺。

 

在产能规划上,蜂巢能源位于常州金坛的项目一期规划产能4GWh,预计2019年10月份量产,二期项目规划8GWh,同时还和捷威动力合资在盐城规划建设3GWh的软包电池项目,到2025年,蜂巢能源规划国内产能将达到60GWh。

 

在产品开发规划上,蜂巢能源根据电动汽车不同的场景,开发了一个电池技术开发平台,针对包括短途代步、营运共享、城际出行等不同应用场景下的车型做了针对性的开发。

 

第一个场景是短途出行,主要面向A00级A0级车,提供300公里左右续航。这个场景开发的产品,它要串并联比较灵活,所以它的容量要做的低一些,成本要低。

 

第二个场景是城际出行。要做到450到500公里,就需要尺寸大,能量密度大的大电池。

 

第三类场景是运营共享。这一场景专为网约车、分时租赁、出租车设计,需要能快充,长寿命,低散热的电池。

 

除了在电芯上的投入,高工锂电获悉,蜂巢能源还在模组、pack、BMS等领域进行了一系列的研发技术储备和布局投入。

 

在模组上,蜂巢能源的电池模组都采用了高强度铝型材的轻量化设计,拥有高强度结构,而且循环好,功率低,同时实现了较高的成组效率。

 

在BMS领域,传感器、高压保护器件是动力电池核心部件,在BMS控制策略、电池状态(SOC,SOH、SOE、SOF)估算及整车性能估算、电池故障分析、基于电池数据分析等多方面,想要确保优质效果,传感器对电池状态的精确实时监控都是十分重要的基础;高压保护器件则与驾驶员的安全息息相关,因此,高精度传感器及高压保护器件一直是动力电池领域的关键研发领域。

 

基于这种认知,蜂巢能源在BMS领域领域的布局策略是与森萨塔科技等国际企业进行深度合作,通过技术互补的形式来快速实现产业化落地。

 

对于技术方向的精准理解和把控,还得益于作为动力电池领域的”后来者“的蜂巢能源,在技术研发和投入上的”不遗余力“。

 

高工锂电获悉,蜂巢能源在全球规划设立七大研发中心,其中中国保定、中国上海、韩国、印度研发中心已正式投入运营。

 

位于保定研发中心占地约105.6亩,至今已投入研发费用7亿多元,电池试制车间、试验中心、分析中心已建成并投入使用。关键材料研究院具备新材料研发、测试、中试的能力;电芯及先进技术研究院具备下一代电芯技术研发、测试、中试的能力,中试线产能45MWh,测试通道6960个;电芯应用技术研究院具备电池包的设计、仿真、安全测试及量产的能力;

 

韩国研发中心位于首尔,专注于先进材料体系及电芯技术的研发;印度研发中心位于班加罗尔,专注于电池管理系统的研发;美国研发中心和日本研发中心正在有序筹备中。

 

今年3月14日,蜂巢能源技术中心项目在无锡举行签约仪式,该项目总投资约10亿元,注册资本3亿元,落户于锡山经济技术开发区,占地面积212亩,厂房面积96781平方米,预计2025年全面建成达产。该技术中心将是蜂巢能源在中国的第二研发中心。

 

对于蜂巢能源所做的一系列合纵连横布局,GGII分析认为,汽车产业正面深刻的产业变革,电动化、智能化、共享化、网联化的大趋势下,技术仍将是未来发展的核心驱动力,从动力电池的整体发展趋势来看,电芯制造需要在能量密度、安全、可靠、低成本等环节做集中攻关,而在pack和BMS领域,需要软硬件企业通过融合发展来快速应对主机厂和终端市场的需求变化,从这个意义上讲,蜂巢能源的竞争力正在逐步凸显。