隨著全球汽車產業向新能源化轉型趨勢更加明顯,動力電池產銷量提升,在最新的產品技術路線規劃中,這些企業開始轉向車規級疊片形態的電芯產品研發生產。

蜂巢能源科技有限公司總經理楊紅新

蜂巢能源科技有限公司總經理楊紅新

電池百人會-電池網7月12日訊(肖何 陳語 河北保定報道)“過去十年,風機發電的裝機量增長了1461%。新能源汽車的動力電池價格下降了83%,全球在新能源領域的投資高達63%增長率。這些都證明,全球都在朝著能源轉變,清潔能源的路上快速前進。”蜂巢能源科技有限公司(下文簡稱:蜂巢能源)總經理楊紅新介紹,長城汽車董事長魏建軍在很早以前就意識到了未來能源結構會發生變化,汽車的能源形態會發生變化。而在這個環節當中,最重要的就是動力電池。蜂巢能源的定位就是魏建軍二次創業的一個全新事業。

據悉,蜂巢能源成立于2016年12月,前身是長城汽車動力電池事業部,2018年2月獨立為蜂巢能源,2018年10月從長城汽車體系中剝離到長城控股,成為和長城汽車并列的兄弟公司。

蜂巢能源總部位于江蘇無錫,公司在全球布局了七大研發中心,目前保定、韓國、上海和印度的研發中心已經投入使用,美國、日本和無錫的研發中心處于在建。中國工廠建設方面,在北部保定現已建設完成的PACK線,目前已實現量產,在東部江蘇常州工廠處于在建狀態,于2019年年底實現SOP。

7月9日,蜂巢能源在河北保定召開了其成立至今的首場品牌戰略規劃及產品發布會:“斥資20億歐元歐洲建廠”、“全面推進AI智能工廠建設”、“全球首發四元及無鈷材料電池”、“三大應用場景‘疊’代更‘芯’”等亮點紛呈。

本次發布會,蜂巢能源還以“疊時代”開拓者的身份、以最懂汽車的電池專家的身份亮相,目標以方形電池高速疊片工藝和車規級開發標準來做動力電池。

 什么是疊時代?“鋰電池發展至今,經歷了1.0的3C品質時代和以3C數碼為基礎衍生出的2.0的傳統動力電池時代,均采用卷繞工藝?!卑l布會現場,楊紅新解釋說,“進入動力電池3.0的疊時代,就是以疊片工藝為特征的新技術、新材料、新工藝、新標準大量涌現的、專門為電動汽車而生的時代。”

值得注意的是,7月10日,在“首屆中國國際電動汽車安全技術創新大會”上,中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍、中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教、真鋰研究創始人墨柯、長城汽車副總裁兼蜂巢集團董事長唐海鋒、蜂巢能源總經理楊紅新、副總經理饒忠儒等共同發布了《中國車規級動力高速疊片電池發展白皮書》。

白皮書顯示,方形疊片電池與卷繞電池最大的流程差異在分切工序、模切工序和極組成型三大工序,其他工序的加工方法均相同,最大的差異在于極組成型方式的不同。

首先,卷繞工藝正負極片是連續的,疊片工藝正負極片是片狀;其次,卷繞工藝在檢測到極片上的mark孔時,在mark孔位置進行裁斷,完成一個極組的卷繞,而疊片電芯是按照正負極片的設定數量進行疊片,數量達到設定值時完成一個電芯的疊片;最后,成型的極組在形態上存在差異,卷繞工藝的極組,在層數相同的情況下,極耳的數量比疊片電池多一倍。在品質控制方面,疊片電芯的毛刺及粉塵控制要求更高。

蜂巢能源科技有限公司副總經理饒忠儒

蜂巢能源科技有限公司副總經理饒忠儒

“卷繞速度快,工藝也比較簡單,缺點是容易膨脹變形,并且從內圈到外圈,卷繞電池每個極耳所控制的極板面積不一樣,所承受的電流不一致,影響散熱能力?!别堉胰逶诮邮茈姵鼐W等媒體采訪時進一步解釋說,“但是疊片就不會出現這樣的問題,他是一片一層,每一層所承受的電流是基本一致的?!?/p>

綜合而言,和傳統卷繞工藝電池相比,疊片電池有多重優勢:邊角處空間利用率更高,能量密度可提高5%;全生命周期更低變形和膨脹,循環壽命提升10%;邊緣結構更簡單,結構適應性更好,電池安全性更高。

“我個人認為,疊片是一個比較好的工藝,但是疊片最大問題是效率,怎么把這個效率提高。”中國動力電池創新聯盟副秘書長王子冬表示。

“蜂巢能源知道疊片電池在效率方面是掣肘,所以它說要努力改變這個情況,第四代疊片機可能會做到0.2秒/片。疊片電池原來最慢的時候大概1.8秒/片,經過五六年的發展,已經可以做到最快0.6秒/片。而當疊片效率達到0.2秒/片的時候,效率是超過卷繞的?!蓖踝佣嵝颜f,“0.2秒指的是單工位,如果做成四個工位,就是0.05秒/片,所以疊片電池效率還有很大的提升空間。”

據饒忠儒介紹,目前,蜂巢能源已將高速疊片工藝應用于方形鋁殼電芯,傳統疊片工藝效率為單工位每片1S,蜂巢能源第一代開發的卷繞機,即將在金壇一期批量投入使用,單工位可以達到0.6秒/片,第二代已經在測試樣機過程中,將在金壇二期大量使用,單工位將達0.45秒/片,第三代超高速疊片機原始時已經完成,可以達到0.25秒/片。

“疊片電池在結構上有利于瞬間大倍率放電需求,電池做得越大,疊片電池本身效率的優勢越能體現。”饒忠儒表示。

而目前國內外動力電池品牌,多數由消費類電池企業轉型而來,做動力電池時,設計思路容易延用消費類電芯的設計思路。隨著全球汽車產業向新能源化轉型趨勢更加明顯,動力電池產銷量提升,在最新的產品技術路線規劃中,這些企業開始轉向車規級疊片形態的電芯產品研發生產。

據悉,除了蜂巢能源,CATL、松下、三星SDI、孚能科技、萬向A123、微宏動力等鋰電池行業新舊勢力都有在2022年之后導入疊片工藝的計劃。而蜂巢能源已于今年4月10日率先發布了首款車規級方形疊片電池,領先全球主流廠商3年進入“疊時代?!?/p>

[責任編輯:趙卓然]

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