張靜


先于特斯拉、松下和LG化學等國際巨頭,蜂巢能源成為全球第一家真正實現無鈷電池量產裝車的企業。
作為唯一一家參加今年成都車展的電池企業,蜂巢能源一舉一動都備受關注,此次他們不負眾望帶來重磅消息——其開發的全球首款無鈷電池包正式搭載長城歐拉首款SUV車型櫻桃貓,實現量產裝車。
這意味著,蜂巢能源無鈷電池已先于特斯拉、松下和LG化學等國際巨頭走向規模化量產裝車階段,成為全球第一家真正實現無鈷電池產業化的電池企業,被視為新能源汽車行業里程碑事件。
引領電池行業進入“無鈷時代”的為什么不是那些傳統的行業巨頭而是作為新勢力的蜂巢能源?帶著疑問與好奇,《汽車觀察》第一時間對話蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新,聽其分享無鈷電池研發初衷、主要歷程、產品性能特點及未來規劃。
解決鋰電池最大資源瓶頸
眾所周知,鈷屬于不可再生的稀缺資源,全球探明儲量僅有710萬噸左右,據相關機構預測,2026年后鈷資源將供應不足。與此同時,作為全球最大鈷產品消費國,中國探明鈷儲量也僅為8萬噸,占全球總儲量的1.14%,目前只能依賴進口,這也是我國鋰電池行業面臨的最大資源瓶頸。
近年來,鈷價格接連上漲,水漲船高的成本壓力嚴重影響了我國鋰電池行業的發展,鈷資源的稀缺也嚴重威脅了電動汽車的供應鏈安全,而解決鈷資源瓶頸最有效的方案就是無鈷化。迄今為止,全球科學家們在去鈷化的道路上已經探索了20余年,終于在中國,有這樣一家年輕的電池企業,攻克了這一世界級難題,它就是蜂巢能源。
“按照保守估計,大概在2026年左右,全球鈷供應會出現嚴重不足,遲早會嚴重制約整個鋰電池行業的發展,所以從戰略上肯定要把鈷去掉。”楊紅新希望全行業都能積極投入到替代元素的行列中來,在某種程度上也可以緩解受原材料制約而導致的電池荒問題。
那么,蜂巢能源無鈷電池究竟具備哪些產品亮點?相比同級別的高鎳三元電池,蜂巢能源無鈷電芯成本更低,循環壽命可達3000次以上,能夠輕松通過150℃的熱箱測試和140%SOC的過充測試,現已獲得EC62660-3/GB、T31486-2015/GB、38031-2020/UL2580等多項權威認證。
另在產品驗證上,經過200余次中試調試、3,000余次電性能驗證,蜂巢能源研制出的世界首款無鈷正極材料,共獲得69項中國專利和46項國際專利;其無鈷電池包也從去年開始搭載歐拉樣車進行路測,通過涉水實驗、強化路試、整車充放電性能、急加速、減速電池性能、全車電池包絕緣檢查等多項整車性能測試,共累積測試里程80萬km。
據悉,此次量產裝車的無鈷電池包總電量82.5KWh,系統能量密度170Wh/kg,熱失控等測試數據遠超國家標準要求;搭載在櫻桃貓上,常溫工況下續航里程可達600km以上,5s內可實現整車百公里加速,防水性能達到IP67。
關于無鈷電池后續產品規劃,楊紅新介紹道,蜂巢能源目前已推出H平臺和E平臺共4款量產產品,即無鈷H系列115Ah電芯和155Ah電芯、無鈷HPlus系列157Ah電芯、無鈷E系列115Ah電芯,可覆蓋從A00到B+級所有車型,續航從里程400~800km。
其中,H平臺包括115Ah電芯和155Ah電芯兩個規格,采用單晶4.3V正極,單體能量密度達240Wh/kg,成本較811低10%,且115Ah電芯已量產裝車;在H平臺基礎上,還有157Ah電芯,采用單晶4.35V正極,單體能量密度達250Wh/kg,成本較811低15%,提升快充倍率至1.6C,預計于2023年實現SOP;E平臺則是115Ah電芯,成本和安全性都與LFP接近,但220Wh/kg的能量密度要比LFP更具優勢,也將于2023年實現影。
另在產能規劃上,蜂巢能源除在保定、無錫、上海、深圳及日本、韓國、印度等地建立研發中心外;僅今年上半年,還在四川遂寧、浙江湖州、安徽馬鞍山、南京溧水等地投資建設生產基地和智能化工廠;并先于安徽馬鞍山實現量產,產能規劃超10GWh,同時斥資20億歐元在德國建設歐洲工廠。
預計到2025年,蜂巢能源全球總產能將突破200GWh。“我們不只做無鈷電池,按照未來產能規劃,60%做磷酸鐵鋰電池,剩下40%做三元鋰電池和無鈷電池。”楊紅新告訴《汽車觀察》,作為獨有的核心技術,蜂巢能源會把無鈷電池打造成為一個戰略性產品,用來提升企業的品牌價值和形象,并進行重點市場推廣,同時將其作為一個差異化的競爭切入點實現“彎道超車”。
率先實現從0到1產業化
其實,無論是蜂巢能源布局無鈷電池,還是寧德時代推出鈉離子電池,目的都是為了擺脫核心資源的供給短缺。而無鈷電池作為全球動力電池技術演化的重要方向,現已成為現階段主流車企和頭部電池企業重點發力對象。
只不過沒有想到的是,能夠率先實現從0到1產業化突破的竟然是一家中國初創電池企業,其背后原因值得深思與探究。“這與蜂巢能源的戰略定位和企業基因密不可分。”楊紅新強調,脫胎于長城汽車的蜂巢能源從成立之初就已明確將無鈷電池作為核心產品戰略,用來解決車企動力電池在成本、安全、續航方面的痛點。
之所以能夠做出如此大膽的戰略選擇,一是從企業內部上看,蜂巢能源作為一家新勢力電池企業,并沒有受到固有傳統理念束縛而在技術路線上盲從跟風,其在產品、制造和工藝等環節上的創新也不存在太大的業務包袱和內部阻力,使其可以充分從客戶需求上出發進行產品研發。
二是從外部市場競爭上看,作為電池行業的“后來者”,如果繼續沿用原有材料體系電池,再靠規模效應參與市場競爭,顯然不現實,只有通過對產品和技術的差異化創新,才有機會與頭部企業進行錯位競爭。
和燃油車時代發動機一樣,動力電池的性能對于電動汽車來說起到至關重要的作用,也是消費者選購車的關鍵衡量標準。所以,一家電池企業是否具備差異化的電池性能,將成為車企選擇電池供應商的重要參照,從這個意義上講,蜂巢能源無鈷電池在接下來的市場競爭中,將會走得更遠。
三是從技術創新上看,雖說創新技術是電池企業品牌號召力和影響力的重要支撐點,但能否做到持續創新,則是車企和C端用戶最為關注的核心問題,也是車企選擇電池供應商的重要標準。
近兩年,無論是國內比亞迪的刀片電池、廣汽埃安的彈匣電池、東風嵐圖的“三無”電池,還是國外特斯拉的4680電池、大眾汽車的unifiedCell電池、通用汽車的Ultium電池,都將創新技術作為市場賣點,蜂巢能源無鈷電池亦不例外。
基于上述考量,蜂巢能源將無鈷電池作為市場突破口,集中火力對于其基礎材料、電芯工藝、裝備制造、結構設計等進行系統性創新,歷時數年累計投入研發經費超5億元,聚集1,200余名研發人員、120名材料及電芯專家,終于全面掌握無鈷電池核心科技,并以此快速在行業中建立起自己的差異化競爭優勢。
正是憑借從一開始就已規劃出全鏈條的顛覆式創新與研發投入,才得以讓蜂巢能源無鈷電池率先在行業內實現從0到1的產業化落地,且隨著大規模量產裝車,其無鈷電池還將收獲更多國內外車企客戶定點。
在底層專利上正面交鋒
長期以來,電池材料的基礎創新和核心專利都掌握在日韓、歐美國家,LFP電池、CTP電池等均已成為國際車企的主流選擇,并也開始大范圍向全球市場滲透。中國鋰電產業盡管在規模和體量上領跑全球,但在基礎材料創新上卻一直“步人后塵”。
于是,蜂巢能源從最為基礎的材料環節出發,通過陽離子摻雜技術、單晶技術和納米網絡化包覆,明顯改善了無鈷層狀材料的鎳鋰離子混排問題及循環壽命問題,使無鈷材料跨過關鍵障礙。基于此,蜂巢能源還投資16.3億元建立了年產量2萬噸的無鈷電池材料工廠。
某種意義上說,蜂巢能源無鈷電池量產標志著全球動力電池技術演化正在告別“日-韓-中”的轉移路徑,中國已在電池底層專利方面具備了與國際對手正面交鋒的實力與底氣,而這種交鋒既體現在基礎材料的研發與創新上,也體現在產業化過程中的工藝、制造等迭代與提升上。
通常情況下,研發與市場對接是反映一個企業體系能力的重要表現,而衡量研發能力需要有一個相對專業和量化的考量標準,目前來看,比較公認的接受標準就是專利。相比其他初創企業專利程度普遍不高,蜂巢能源憑借其獨特的高速疊片工藝、長壽命固態電池、高安全性無鈷電池、車規級AI智能制造等全球領先技術,累計申報專利超2500項,其中,申請發明專利超過800項、申請PCT國際專利超過50項。
不僅如此,更被業界看好的是,蜂巢能源不只是單純的“理科學霸”,與無鈷電池量產同步的還有其在產能部署、客戶拓展、融資進程等方面展現出的“蜂巢速度”,這也是其能在短時間內大踏步挺進國際一線梯隊的綜合原因。