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方形疊片+NCM811 蜂巢能源“技術(shù)牌”

作者:中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來源:高工鋰電 發(fā)布時(shí)間:2019-05-27 瀏覽:

位于太行山東麓,京畿之地南大門的保定,是長(zhǎng)城汽車的大本營(yíng),在這里,魏建軍用了近三十年時(shí)間將長(zhǎng)城從一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)小廠打造成一個(gè)世界級(jí)的車企。

在新能源領(lǐng)域,魏建軍同樣”野心勃勃“。

早于2016年,他就將目光投向作為電動(dòng)汽車核心零部件的動(dòng)力電池,并通過一系列的資本整合和技術(shù)產(chǎn)品布局,將該業(yè)務(wù)以蜂巢能源為平臺(tái)迅速落地。

蜂巢能源前身是長(zhǎng)城汽車動(dòng)力電池事業(yè)部,自2012年起開展電芯的預(yù)研工作,2018年2月獨(dú)立為蜂巢能源,此后的10月份,蜂巢能源從長(zhǎng)城汽車體系中剝離到長(zhǎng)城控股,成為和長(zhǎng)城汽車并列的兄弟公司。

按照魏建軍對(duì)于蜂巢能源的規(guī)劃,其業(yè)務(wù)涵蓋了下一代電池材料、電芯、模組、電池系統(tǒng)、BMS等的研發(fā)和制造。

蜂巢能源負(fù)責(zé)人向高工鋰電介紹,蜂巢能源從設(shè)立起就明確一個(gè)目標(biāo),以方形電池高速疊片工藝和車規(guī)級(jí)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)來做動(dòng)力電池,從長(zhǎng)城汽車拆分后,蜂巢能源的定位是第三方的動(dòng)力電池企業(yè),面向國(guó)內(nèi)和全球的整車企業(yè)開放。

在團(tuán)隊(duì)建立上,蜂巢能源引進(jìn)了包括三星、奧托立夫、法雷奧等一大批國(guó)際動(dòng)力電池及汽車零部件企業(yè)的技術(shù)和市場(chǎng)高管及人才。

在技術(shù)路線選擇上,和目前國(guó)內(nèi)其它動(dòng)力電池企業(yè)所不同的是,蜂巢能源在動(dòng)力電池領(lǐng)域聚焦的技術(shù)選擇為方形疊片工藝,同時(shí)首款量產(chǎn)的產(chǎn)品就采用NCM811材料體系。

對(duì)于疊片工藝的選擇,蜂巢能源的思路是,方形硬殼電池在空間效率和安全性上比圓柱和軟包電池更有優(yōu)勢(shì),將成為電動(dòng)汽車規(guī)?;l(fā)展的主流需求產(chǎn)品。

而且與傳統(tǒng)卷繞工藝電池相比,疊片電池的邊角處有更好的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性,能量密度可以提高5%;全生命周期更低變形和膨脹,循環(huán)壽命提升10%-20%;邊緣結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,電池具備更高的安全性。在制作大尺寸、大容量動(dòng)力電池方面,疊片工藝已成為不二選擇。

值得注意的是,疊片速度一直是制約該工藝應(yīng)用的一個(gè)最大瓶頸,針對(duì)于此,蜂巢能源聯(lián)合國(guó)內(nèi)外供應(yīng)商進(jìn)行了聯(lián)合開發(fā)。

蜂巢能源介紹,傳統(tǒng)疊片工藝為每片1秒,而蜂巢一期產(chǎn)線已提升至0.6秒/單工位,二期可實(shí)現(xiàn)0.45秒/單工位高速疊片,并且正在開發(fā)0.25秒/單工位的超高速疊片工藝。

在產(chǎn)能規(guī)劃上,蜂巢能源位于常州金壇的項(xiàng)目總規(guī)劃20GWh,其中一期、二期產(chǎn)能合計(jì)12GWh,預(yù)計(jì)2019年10月份開始量產(chǎn);同時(shí)還和捷威動(dòng)力合資在鹽城規(guī)劃建設(shè)3GWh的軟包電池項(xiàng)目,到2025年,蜂巢能源規(guī)劃國(guó)內(nèi)產(chǎn)能將達(dá)到60GWh。

在產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃上,蜂巢能源根據(jù)電動(dòng)汽車不同的場(chǎng)景,開發(fā)了一個(gè)電池技術(shù)開發(fā)平臺(tái),針對(duì)包括短途代步、營(yíng)運(yùn)共享、城際出行等不同應(yīng)用場(chǎng)景下的車型做了針對(duì)性的開發(fā)。

第一個(gè)場(chǎng)景是短途出行,主要面向A00級(jí)A0級(jí)車,提供300公里左右續(xù)航。這個(gè)場(chǎng)景開發(fā)的產(chǎn)品,它要串并聯(lián)比較靈活,所以它的容量要做的低一些,成本要低。

第二個(gè)場(chǎng)景是城際出行。要做到450到500公里,就需要尺寸大,能量密度大的大電池。

第三類場(chǎng)景是運(yùn)營(yíng)共享。這一場(chǎng)景專為網(wǎng)約車、分時(shí)租賃、出租車設(shè)計(jì),需要能快充,長(zhǎng)壽命,低散熱的電池。

除了在電芯上的投入,高工鋰電獲悉,蜂巢能源還在模組、pack、BMS等領(lǐng)域進(jìn)行了一系列的研發(fā)技術(shù)儲(chǔ)備和布局投入。

在模組上,蜂巢能源的電池模組都采用了高強(qiáng)度鋁型材的輕量化設(shè)計(jì),擁有高強(qiáng)度結(jié)構(gòu),而且循環(huán)好,功率低,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較高的成組效率。

在BMS領(lǐng)域,傳感器、高壓保護(hù)器件是動(dòng)力電池核心部件,在BMS控制策略、電池狀態(tài)(SOC,SOH、SOE、SOF)估算及整車性能估算、電池故障分析、基于電池?cái)?shù)據(jù)分析等多方面,想要確保優(yōu)質(zhì)效果,傳感器對(duì)電池狀態(tài)的精確實(shí)時(shí)監(jiān)控都是十分重要的基礎(chǔ);高壓保護(hù)器件則與駕駛員的安全息息相關(guān),因此,高精度傳感器及高壓保護(hù)器件一直是動(dòng)力電池領(lǐng)域的關(guān)鍵研發(fā)領(lǐng)域。

基于這種認(rèn)知,蜂巢能源在BMS領(lǐng)域領(lǐng)域的布局策略是與森薩塔科技等國(guó)際企業(yè)進(jìn)行深度合作,通過技術(shù)互補(bǔ)的形式來快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。

對(duì)于技術(shù)方向的精準(zhǔn)理解和把控,還得益于作為動(dòng)力電池領(lǐng)域的”后來者“的蜂巢能源,在技術(shù)研發(fā)和投入上的”不遺余力“。

高工鋰電獲悉,蜂巢能源在全球規(guī)劃設(shè)立七大研發(fā)中心,其中中國(guó)保定、中國(guó)上海、韓國(guó)、印度研發(fā)中心已正式投入運(yùn)營(yíng)。

位于保定研發(fā)中心占地約105.6畝,至今已投入研發(fā)費(fèi)用7億多元,電池試制車間、試驗(yàn)中心、分析中心已建成并投入使用。關(guān)鍵材料研究院具備新材料研發(fā)、測(cè)試、中試的能力;電芯及先進(jìn)技術(shù)研究院具備下一代電芯技術(shù)研發(fā)、測(cè)試、中試的能力,中試線產(chǎn)能45MWh,測(cè)試通道6960個(gè);電芯應(yīng)用技術(shù)研究院具備電池包的設(shè)計(jì)、仿真、安全測(cè)試及量產(chǎn)的能力;

韓國(guó)研發(fā)中心位于首爾,專注于先進(jìn)材料體系及電芯技術(shù)的研發(fā);印度研發(fā)中心位于班加羅爾,專注于電池管理系統(tǒng)的研發(fā);美國(guó)研發(fā)中心和日本研發(fā)中心正在有序籌備中。

今年3月14日,蜂巢能源技術(shù)中心項(xiàng)目在無錫舉行簽約儀式,該項(xiàng)目總投資約10億元,注冊(cè)資本3億元,落戶于錫山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),占地面積212畝,廠房面積96781平方米,預(yù)計(jì)2025年全面建成達(dá)產(chǎn)。該技術(shù)中心將是蜂巢能源在中國(guó)的第二研發(fā)中心。

對(duì)于蜂巢能源所做的一系列合縱連橫布局,GGII分析認(rèn)為,汽車產(chǎn)業(yè)正面深刻的產(chǎn)業(yè)變革,電動(dòng)化、智能化、共享化、網(wǎng)聯(lián)化的大趨勢(shì)下,技術(shù)仍將是未來發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力,從動(dòng)力電池的整體發(fā)展趨勢(shì)來看,電芯制造需要在能量密度、安全、可靠、低成本等環(huán)節(jié)做集中攻關(guān),而在pack和BMS領(lǐng)域,需要軟硬件企業(yè)通過融合發(fā)展來快速應(yīng)對(duì)主機(jī)廠和終端市場(chǎng)的需求變化,從這個(gè)意義上講,蜂巢能源的競(jìng)爭(zhēng)力正在逐步凸顯。

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