新出行

新出行课堂(5) | 首次解密蜂巢能源车规级动力电池工厂

在整个长城汽车产业链的发展历程中,似乎在新能源汽车领域从来不曾高调过,但随着蜂巢能源正式投产,这一次所带来的变革意义,使得过往的“轻描淡写”也就显得那么的无足轻重了。
说实话,中国的用户已经被之前的电动车折腾了好几年,大家对一台安心靠谱的电动车的渴求程度已经到达一个顶峰,很多新出行的网友都表示过:什么自动驾驶或者智能化我都不要,我就要一台踏踏实实每天能开的电动车,哪怕是冬天,都能让我有一个放心驾驶的信心。可以说不少用户苦于低品质动力电池久矣,而长城果然是一个没有让人失望的宝藏品牌,这一次,蜂巢能源动力电池工厂的入局堪称雷厉风行。
vlcsnap-2019-11-24-22h58m32s062.jpg
30 秒快速了解蜂巢能源车规级动力电池工厂:
1、现阶段以生产 811 电芯为核心,向下兼容 622、532 电芯。明年最先出货三款产品(一款 811、2 款 622)
2、 无钴电池与四元电池正在稳步推进,四元电池预计将于 2020 年 12 月实现材料 SOP,2022 年 11月实现基于四元材料的电芯 SOP。2021 年 11 月将实现无钴电芯的 SOP。大幅领先业内主流步调。
3、率先采用高速叠片工艺,有效解决卷绕工艺的不足
4、园区规划占地 800 亩,规划总产能 18Gwh,共分三期建设,目前一期投产,2020 年底二期投产,定位于高标准、智能化、零排放的环保型工厂,采用世界最先进的电池自动化生产设备,自动化率达 95%。
5、目前包括一汽,长安,北汽,广汽,吉利新能源,奇瑞,蔚来等国内主流车企以及宝马, PSA,戴姆勒等国际车企都在与蜂巢对接进行产品评测与设计审核,大多数已经签署战略合作意向书。
蜂巢能源是何来历?
成立于 2016 年的蜂巢能源背景其实是早在 2012 年长城汽车就洞察到电动汽车发展的未来趋势,已经在当时的长城汽车内部设置的一个专门的动力电池研发团队,由此开始了一系列的基础研发。
可靠性试验中心-2-IMG_1440.jpg
但我们知道,国内车市已进入存量竞争时代,新能源汽车市场增速虽然放缓,但仍是颇具潜力的增量市场。加速向新能源领域转型步伐,成为多数车企战略布局的重点。同时,传统车企分拆新能源汽车板块或动力电池业务,支持其独立运营,做大做强的趋势日益凸显。所以在 2018 年 10 月份,蜂巢能源从长城汽车完全剥离,成为独立经营的企业。
独立后的蜂巢能源在专业从事汽车动力电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、大容量储能系统及太阳能研发和制造的新能源科技公司道路上越走越深,并立志跻身于欧美市场和高端 OEM 配套体系,为全球新能源用户提供系统化解决方案。
听起来是不是有点儿虚?来点实在的。为了仰望星空,蜂巢能源脚踏实地地花了 14 个月埋头建设自主研发的工厂,于是,重点来了,这不仅是一座新工厂,还是有着自己独特亮点的创新工厂。
蜂巢能源常州工厂一期投产
11 月 27 日下午,从长城汽车动力电池事业部独立而来的蜂巢能源,继今年 7 月的品牌战略规划及产品发布会之后,再次迎来重要时间节点——位于常州金坛的车规级 AI 智能动力电池工厂一期项目正式投产。产能方面,蜂巢能源常州工厂总投资 80 亿元,产值超 130 亿元,规划产能 18GWh,共分三期建设:本次投产的一期项目规划产能 4GWh,二期项目规划产能 8GWh,预计 2020 年年底投产,随后将进行三期 6GWh 产能的建设。可以说这是一个面向行业未来发展、以行业顶级标准建造的动力电池生产工厂。
11111574877374_.pic.jpg
而在智能化方面,该工厂采用世界先进的电池自动化生产设备,自动化率达95%。其中,组装车间配置的3条生产线体全部采用“工业4.0”的设计理念,自动化率高达100%,更安全更高效地满足多种型号的电芯产品均衡化生产;化成车间整线自动化率也高达99%,模组工厂自动化率也达到了91.6%,领先于绝大部分电池工厂。
那么为什么会选址在常州呢?
蜂巢能源全盘考量认为工厂选址位于长三角经济带核心区,区位优势明显,规划面积 54 万平方米,工厂周围 300 公里半径内有超过 30 家整车制造企业,超过 25 家锂电配套企业,超过 15 个运输机场,9 个亿吨级吞吐量港口,上下游资源及交通物流优势十分突出。毕竟独立后的蜂巢不仅要做长城自己的供应商,还要做其他主机厂的生意,所以,常州是不二之选。
无钴电池与四元电池 就要来了
早在今年 7 月,蜂巢能源创造性地推出了动力电池“叠时代”的概念,发布了适用于不同应用场景下的“巢系列”动力电池产品平台,以及行业首创的四元电池、无钴电池,蜂巢能源介绍,无钴材料电池性能可以达到 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。
165832l8qmwawuboyuwmyu.jpg
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。围绕上述两大关键技术,蜂巢能源已经完成了研发攻关,据悉,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批量生产。
而蜂巢能源的四元材料(NCMA)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,而这款四元电池也预计将于 2020 年 12 月实现材料 SOP,将在2022 年 11 月实现基于四元材料的电芯 SOP。蜂巢能源开发的四元材料,在 NCM 体系的基础上掺杂 Mx,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。
165832zcctuyccviby0clt.jpg
于此同样关键的是 NCMA 电池在耐热、产气、安全性等指标表现上均优于 NCM 811。用更通俗的说法总结就是能量密度更高、寿命更长、安全性更好。
高速叠片工艺
当前,电动汽车追求与传统燃油汽车媲美的高品质与高性能,对动力电池的电芯能量密度、安全性和耐久性都有更高要求。同时,基于大规模商业化的发展需求,电动汽车标准化模块化生产成为必然趋势,对搭载的动力电池产生了标准化、大容量、大尺寸的需求。锂电池从传统的 3C 电池工艺发展至今,经历了1.0 的 3C 品质时代和 2.0 版的传统动力电池时代,均采用卷绕工艺,但面对未来电动汽车的发展趋势卷绕电池的优势已经力不从心。
蜂巢能源作为脱胎于车企的动力电池企业,无疑在把握电动汽车行业发展趋势上有着先天优势,蜂巢在全球范围内率先将高速叠片工艺创新应用于方形铝壳电芯,和传统卷绕工艺电池相比,叠片电池有多重优势:1、边角处空间利用率更高,2、能量密度可提高 5%;3、全生命周期更低变形和膨胀,循环寿命提升10%;4、边缘结构更简单,结构适应性更好,电池安全性更高。
蜂巢能源高速叠片工艺.jpg蜂巢能源高速叠片工艺
此前叠片工艺之所以未能普及应用主要是因为效率问题一直得不到解决,传统叠片工艺效率为每片 1S,而蜂巢的一期产线已将效率提升至单工位 0.6S,二期可实现 0.45S 高速叠片,我们正在开发单工位 0.25 秒的超高速叠片工艺,届时将完美解决叠片工艺的效率问题,甚至超越卷绕工艺效率。因此,方形叠片电池将是未来动力电池的主要方向,而且我们也注意到松下、三星 SDI、CATL 等行业头部企业都有在 2022 年之后导入叠片工艺的规划,目前来看,蜂巢能源已经走在前列。
何谓车规级?
“车规级动力电池工厂需区别传统电池厂,规划之初就以车为服务目标。”在杨红新看来,车用电池的单体电容量、串并联数相比传统电池均有大幅提高,再结合车辆应用的复杂工况和恶劣环境,对电池安全系数及一致性的要求更高,其严苛程度相比传统电池提高百倍以上,因此必须制定全新的电池制程规范和工艺标准,以达到车辆使用的安全要求。
133725edzn2n1os0js91mw.jpg
1、车规级动力锂电池
与车辆属性及使用场景密切相关的,围绕整车对安全性,可靠性,一致性等方面的要求设计制造的,以满足车辆所需之巨量串并联应用 (传统消费电子电池200倍以上) 所需的高一致性,低容错率,高性能,高安全性,高可靠性等特殊特性的电池。
2、车规级动力电池AI工厂要求
  • 更加严格的环境控制
  • 更加严格的毛刺控制
  • 更高水平的金属异物检出率
  • 更高水平的电池自放电检出率
  • 更加完备的制程的追溯系统
  • 全制程的 SPC 管控
  • AI 智能技术全面
  • 更高标准的制程管控
总结:
在全球汽车产业都在如火如荼发展电动化的当下,一些传统阵营的老牌车企步调似乎有些缓慢,你说它是步步为营也好说它是保守迂腐也罢。但今天脱胎于长城汽车的蜂巢能源给人以一种完全不同的感觉:有着自己的规划,并不追随谁的脚步, 对于什么时间段该做什么事已经是了然于胸,底气是来自于多年钻研的自主研发工厂,并有能力够发挥出规模经济效益。
俗话说好的开始是成功的一半,据新出行了解,目前包括一汽,长安,北汽,广汽,吉利新能源,奇瑞,蔚来等国内主流车企以及宝马, PSA,戴姆勒等国际车企都在与蜂巢对接进行产品评测与设计审核,蜂巢官方也表示合作意向订单非常可观,作为一家新工厂能在落成伊始便获得行业内大半比例的密切关注目前并不多见,用四个字来形容便是未来可期。
原料立体库vlcsnap-2019-11-24-23h10m32s780.jpg
车规级的动力锂电池作为蜂巢能源的核心,其重要程度不言而喻。蜂巢当前也是“倾尽所有”,向我们展示它的实力,它似乎在告诉我们,"即便是转化跑道,我也要做那个领跑者"。从产品力角度来看,蜂巢的答卷还是比较令人满意的,无论是能量密度、充电能力,续航里程都极具竞争力,工厂建成投产只是一个开始,现在我们要做的似乎就是翘首以待它的到来。

分享到:

评论列表

一个字不服来战

推荐标签

也许我更懂你

  • 特斯拉
  • 纯电动车
  • 比亚迪
  • 无人驾驶
  • 充电桩
  • 游记
  • 两厢车
  • 三厢车
  • SUV
  • 沙龙
  • 跑车
分享到:
六也行 + 关注
Archiver|手机版|小黑屋|
返回顶部 评论框