据蜂巢能源工艺设备总监金正贤介绍,蜂巢能源完成行业首例45度旋转式高速叠片的开发与导入,叠片效率可达到工位0.6秒/片,叠片效率超过行业传统叠片设备效率单工位1.0秒/片效率的40%,辅助时间从原来的10秒缩短到7.5秒,到2020年可实现4GWh量产产能。

目前,蜂巢还在研发更高速叠片设备,已经完成单工位0.45秒/片叠片速度验证与样机的开发制作,预计2022年可以实现8GWh的量产产能。未来,2023年预计可实现单工位0.25秒/片叠片,设备专利已有10余项。

蜂巢能源工艺设备总监金正贤

3、发布无钴及四元电池

在叠片工艺基础上,蜂巢推出两款新型产品,分别为无钴电池及四元电池。

要了解无钴电池,首先要知道钴在电池中的作用。钴在正极材料中起到稳定材料层状结构的作用,能够提高材料的循环寿命和倍率性能。

蜂巢的高速叠片电池

现有三元体系的锂离子动力电池中,正极材料的成本占比达到30%~45%,这其中,以523体系为例,钴在其中的占比达20%。钴作为战略性的资源,钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本。

因此,在以高镍体系为共识的大前提下,包括松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池企业都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池的研发方向。

无钴化关键技术有两个,一是掺杂无未成对的电子自旋的特定元素,减弱电子超交换的现象,降低Li/Ni混排,提高电性能;二是掺杂M-O键能大的元素,减缓晶体在充放电过程的体积变化,稳定结构,提高循环寿命和安全性。

目前蜂巢能源研发的无钴材料性能可以达到NCM811同等水平,材料成本降低5~15%,相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%,且会让材料不受战略资源影响。

蜂巢能源的无钴电芯产品于2018年3月正式立项。通过掺杂技术改进了无钴材料在充放电的可逆性和结构稳定性,电压平台达3.87V,比811高出0.04V(3.83V)。

在产品规划上,预计将在年底前完成材料开发,在2020年3月完成材料体系的进一步优化,4月实现材料中试,8月体系定型,2020年第三季度将实现无钴电芯的SOP。

另外一个产品是四元电池,即在NCM体系基础上掺杂Mx。据介绍,Mx掺杂会使一次颗粒之间的边界强度增强,因此会减少在有害的相转变过程中微隙的形成。使其循环性能优于NCM811材料,同时能实现耐热更好、产气少、安全性更高的特点。最终呈现在动力电池上就是容量更高、寿命更长、安全性更好。

蜂巢能源的四元材料电芯项目也已经于2018年9月立项,将在今年年底前完成材料开发,预计将于2020年第四季度实现四元材料电芯的SOP。

4、产品卖给谁?

2025年,蜂巢能源电池外供比例将达到7成。“根据规划,外销比例最少占到50%以上,而且越往后外销比例越大,可能到2025年外销占70%。”杨红新在接受采访时表示。

蜂巢能源独立之初的定位便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。

但是对外供货,蜂巢能源的长城汽车背景,主机厂会接受吗?毕竟国内车企都在排队等待宁德时代供货,也很少有企业主动找第二大生产商的比亚迪谈合作。

欧拉R1

对此,杨红新坦言,起初他也担心这个问题,但事实上,这并没有成为障碍。“我们中国所有汽车厂都拜访过,而且有的去过四五次,有的样品送了四五次。整个市场宏观环境还是供给不足,高端动力电池供给不足,这是非常大的痛点,而且主机厂处于弱势地位,不是大家所希望看到的。所以主机厂对于这种是持着非常开放的心态。”

杨红新表示,为了消除客户的顾虑,蜂巢也在调整股权结构。“我们设想未来可能长城控股的股份会退到40%以下甚至30%左右,他只要拥有投票权就可以,他不追求拥有绝对的控股权,这个方面也很大程度上去改变外部客户的担忧。”

国际客户恰恰认为长城的背景还是蜂巢能源的优势。杨红新表示,很多国外的很多客户认为长城欧拉做的很好,长城的电池肯定差不了。“各种想法都有,总之我们会积极应对这个事情,而且长城整体定位上也会不同策略解决这样的问题。”

“蜂巢能源有信心成为全国排名前三的高端电池供应商。”杨红新最后表示。(完)