據乘聯會數據統計,5月份我國新能源汽車市場滲透率高達47%,逼近50%大關,燃油車的市場地位開始動搖。隨著新能源汽車滲透率進一步提升,“高能+快充”正在成為電動車主的核心訴求,誰能率先實現產品量產裝車,也正成為電池企業在技術研發、制造能力等維度實力較量的直接體現。

日前,蜂巢能源CEO楊紅新第一視角介紹了蜂巢能源第二代短刀電池產線,為大家揭秘飛疊+第二代短刀電池背后的制造和技術實力。此前,楊紅新在社交媒體透露,蜂巢能源第二代短刀電芯依托“飛疊+快充”黃金組合,采用自主研發的第三代磷酸鐵鋰正極材料,能量密度達到188Wh/Kg,且兼顧2.2C快充性能,峰值可以做到3C以上,使充電時間縮短到15分鐘,實現了“高能量密度+快充”的完美組合。

據了解,蜂巢能源第二代短刀鐵鋰電芯已正式量產并大批量交付給客戶,具備更長的續航里程、更好的快充性能、更低的成本,給消費者帶來更好的使用體驗。

在業內率先量產交付188Wh/kg磷酸鐵鋰高能量密度電芯,且兼具2.2-3C快充性能,可以看出,蜂巢能源已率先開啟“高能+快充”市場卡位戰。

為什么飛疊更適合短刀電芯

隨著短刀+疊片技術路線得到行業內的認可,中創新航、國軒高科、吉利、廣汽等均開始布局短刀+疊片產線。作為疊片技術引領者,蜂巢能源經過2年深耕,歷史性的推出了疊片3.0—飛疊,解決了長期以來疊片效率低、良率低的難題。作為短刀電芯的最佳搭檔,楊紅新認為飛疊主要在以下幾點占據優勢:

1、短刀快充電芯需要使用薄電極技術,相同電芯尺寸下,采用薄電極需要疊片層數更多,如果采用傳統的疊片技術生產效率較低,飛疊工藝顯著提升了疊片效率,更適合薄電極快充設計;

2、內阻是實現快充的重要因素,內阻越低,快充性能越好。飛疊技術采用多極耳并聯結構,相比卷繞電芯內阻降低7%,同工況下快充溫升下降2-3℃,有效提升了快充性能;

3、飛疊工藝極片更平整,相比卷繞兩側受力及散熱一致性更好,有利于電芯能量密度、循環壽命及快充能力提升;

4、飛疊工藝特有的隔膜封邊技術可增加2%電解液儲液空間,快充電芯電解液消耗快,增加儲液空間有助于快充電芯實現長循環壽命。

材料創新引領磷酸鐵鋰能量新高度

磷酸鐵鋰以其經濟性、安全性已經成為市場的主流產品。數據顯示,今年1-4月,我國動力電池累計裝車量120.6GWh。其中磷酸鐵鋰電池累計裝車量79.8GWh,占總裝車量66.1%。但值得注意的是,磷酸鐵鋰相較于三元電池,能量密度一直是軟肋,目前市場主流磷酸鐵鋰電池能量密度在140Wh/kg-160Wh/kg。

基于材料和疊片工藝創新,蜂巢能源第一代磷酸鐵鋰短刀電芯能量密度就達到175Wh/kg,公司近期量產交付的第二代短刀鐵鋰電芯,能量密度較第一代提升10%,達到188Wh/kg,處于行業第一梯隊。

提升電池性能,材料層面的創新是基石,更是關鍵。據介紹,蜂巢能源第二代短刀電芯在正極、負極、電解液、隔膜等材料層面均實現了迭代創新,實現了超高能量和快充的完美結合。

工藝制造創鍛造短刀電池極致良率

飛疊+快充的短刀黃金組合,背后是蜂巢能源工藝、設備領域的創新支持。

據楊紅新介紹,當前蜂巢能源第二代短刀電池主要在蜂巢能源江西上饒基地第三代電芯產線生產,該產線集聚了蜂巢能源在工藝優化創新、設備開發、智能化集成等多個領域的創新成果。

在涂布設備應用上,蜂巢能源第二代短刀電池正極涂幅寬度達到1120mm,是目前全球單體寬幅涂布寬幅最寬的電極之一,代表著行業最領先水平。

極卷運輸過程采用AGV自動上下料,效率更高,減少人員與極卷接觸,減少人工運輸可能出現的異物以及磕碰導致品質受損,保證極卷高品質傳送至每個環節。

在疊片環節,蜂巢能源應用了自主研發的行業最高效率疊片工藝和設備。以生產第二代短刀電池的上饒基地為例,該工廠應用了20臺自主研發的第三代飛疊設備,對應4條電芯產線,相較于第二代的疊片工藝,設備使用量減少約50%,效率大幅提升。同時,在飛疊熱復合環節,從上卷到飛切,全部過程已經實現連續自動化。

同時,蜂巢能源第三代飛疊技術,集成了CCD在線檢測,每臺飛疊設備有65臺CCD相機,可實現100%檢測極片尺寸不良情況,實現每一片全檢,良率達到了99.9%。

在飛疊最關鍵的疊片工位,蜂巢能源先進產線可通過8個機器手一次性抓取到疊片工位,和另外一側的正極片疊到一起,實現了一次可以生產8個極組、8顆電芯,使電芯的制造從一顆一顆,變成了一批一批,除了效率更高,生產一致性也更好。值得一提的是,在生產過程中,極組全部實現在線做短路測試,如果有短路不良可直接剔除。此外,在每一個極組上都有一個二維碼,可做到100%逆向追溯。

高集成設計,前瞻布局CTB、CTC等整車一體化技術

為提升整車性能、降低成本,電池車身一體化逐漸成為電池和整車開發的技術趨勢。

為適應下一代汽車集成設計理念,蜂巢能源在第二代短刀電池產品開發上,已經開始融入CTB設計。該設計路線技術目前在國內處于領先水平,可以實現整車少件化,從整車層面減少零部件數量、降低成本,提高整車集成度。

技術創新帶來裝機量持續上升

據權威機構統計,1-4月蜂巢能源裝機量位列全國第六,其中三元、PHEV電池裝機量位列全國第三。出口方面蜂巢能源勢頭更為強勁,據楊紅新微博內容顯示,1-5月蜂巢能源海外累計出貨37457臺車用電池包,占全部出貨量的25%。隨著快充短刀電芯的大批量量產,結合市場對于高品質快充電芯大規模需求,蜂巢能源裝機量將迎來進一步上升。