蜂巢能源助推無鈷化電池市場化

文/ 本刊記者 劉通

蜂巢能源輪值總裁劉喜合表示，無鈷鋰電池是蜂巢能源的一張名片，也是其打開國內國際汽車動力電池市場的一把鑰匙。

隨著新能源汽車的快速普及，車規級電池需求量呈線性增長。作為車規級電池的重要生產材料，鎳鈷錳鋰等礦產資源也愈發緊張。其中，鈷資源全球儲量有限，且集中分布于常年局勢不穩的非洲國家剛果等，而國內儲量占比較低，且價格浮動較大。鈷的稀缺、高價，嚴重制約了車規級電池的生產，并束縛新能源汽車行業的發展。研發少鈷甚至無鈷電池，早已被部分有先見的企業提上日程，并將其變成了現實。

在中國汽車工業協會舉辦的2021中國汽車供應鏈大會上，由蜂巢能源科技有限公司（以下簡稱“蜂巢能源”）研發的車規級高安全無鈷動力鋰離子電池（以下簡稱“無鈷鋰電池”）獲得“2021中國汽車供應鏈優秀創新成果”殊榮。顧名思義，其產品最直觀的特點就是無鈷。

無鈷鋰電池優勢明顯

目前，市面上廣泛使用的車規級動力電池主要是三元鋰電池以及磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池雖然能量密度高、續航能力強，但在安全性上稍遜，同時其成本偏高；而磷酸鐵鋰電池則具有穩定性強、使用安全等優勢，但其能量密度問題和低溫能力較三元有明顯差距。

蜂巢能源研發的無鈷鋰電池兼具能量密度高、續航能力強、性能穩定安全、使用壽命長和制造成本低等優勢。

蜂巢能源輪值總裁劉喜合接受《汽車縱橫》采訪時表示，蜂巢能源是全球第一個研發出無鈷三元鋰電池的企業。相比普通的5系、6系三元鋰電池，其產品能量密度更高。其第一代無鈷電池能量密度達到245Wh/kg；第二代更高能量密度的無鈷電池正在開發中。

正因擁有更高的能量密度，所以蜂巢能源的無鈷鋰電池可提供最高800多公里的NEDC續航。畢竟，目前國內量產的純電動車型，NEDC續航能夠達到700公里的已然屈指可數。在安全性方面，其新產品輕松通過了150℃的熱箱實驗，并在過沖實驗中，無鈷鋰電池的SOC達到140%時容量才出現明顯衰減，而普通三元鋰電池一般在115%-120%時就會有明顯衰減。

在使用壽命上，磷酸鐵鋰離子電池循環壽命一般在4000次左右；普通三元鋰離子電池約為2000次。而蜂巢能源的一代無鈷鋰電池的循環使用壽命優于三元而綜合成本則比三元電池降低10%左右。伴隨著新能源汽車的蓬勃發展，鈷資源的稀缺性及高需求的矛盾將進一步推高鈷材料的價格。無鈷鋰電池的成本優勢未來幾年將會越來越明顯。

據劉喜合介紹，現在蜂巢能源的無鈷鋰電池正在與包括長城汽車在內的多個國內外車企做適配開發并且首款車型將于今年12月份投放市場。他認為，當下磷酸鐵鋰電池風頭正盛，自加熱技術解決了其低溫穩定性較差的問題；電池包的結構設計淡化了其能量密度低的劣勢，一定程度上會擠壓無鈷鋰電池的市場份額。但他預測，一切新生事物都有一個發展過程，未來三年無鈷鋰電池份額有望持續提升，并且在未來代替大多數非高鎳三元的應用場景。

因創新而前行

相關資料顯示，蜂巢能源的前身是長城汽車動力電池事業部，自2012年起開展電芯的研究工作，2016年12月成立電池事業部，2018年2月獨立為蜂巢能源科技有限公司。此次無鈷鋰電池的研發成功，是蜂巢能源科研團隊歷時近4年，投入近5億元的勞動成果，也是對企業“因創新而前行”價值觀的完美詮釋。

創新是蜂巢能源的文化基因。除了無鈷鋰電池，蜂巢能源的創新還體現在疊片工藝、車規級動力電池工廠和電池質量監控平臺等方面。

據劉喜合介紹，蜂巢能源在產品工藝上選擇疊片工藝，這可以有效提高方形電芯內部的體積空間利用率，疊片電池相比于卷繞工藝可以使極片的平整度更好，應力更均勻，膨脹變形也更小。該設計可以使其無鈷鋰電池在能量密度方面提升5%，循環壽命再提升10%。

蜂巢能源將其電池工廠定義為車規級動力電池工廠，通過八個方面的嚴格把控，對制程過程中的2500個控制因子實時監控，實現全制程的品質管控目標，保證電池產品質量安全。在系統監控方面，蜂巢能源開發了“蜂云平臺”，電池安全預警的準確率達到90%以上，并可以實現對內短路提前2個月的預警。

在材料和新技術路線電池方面，蜂巢能源推出了采用新型果凍狀電解質的果凍電池，具有高電導、自愈合和阻燃等特點，能在幾乎不降低電性能的同時阻止熱擴散。“果凍電池”的耐熱溫度提高至150°C，同時具備“自愈合”特性，在實驗室樣品滿電針刺測試中，可實現“不起火、不冒煙、自愈合”。

可以預料，無鈷鋰電池會更快、更多地被其他車企所接納，也將為蜂巢能源在新能源市場贏取更高話語權。正如劉喜合所言：“正因我們起步較晚，更要以創新的精神開辟新的途經。無鈷鋰電池是蜂巢能源的一張名片，也是打開國內國際汽車動力電池市場的一把鑰匙。”