龙鳞甲电池飞叠领衔电池日，蜂巢能源创新科技打造新增长空间

　　12月15日，蜂巢能源在常州举办以＂乘蜂·驭未来＂为主题的第三届电池日活动。和往届电池日一样的风格，蜂巢能源依旧在会上发布了发布众多电池创新科技及动作，引起众多媒体关注报道。
　　但由于大部分媒体报道由于覆盖面过宽，不能详细解读其中的重磅发布，而连线新能源此篇将主要针对其中对行业有重要意义的龙鳞甲电池、飞叠技术、高锰铁镍、纳米网硅负极以及其储能战略给大家做详细解读。
　　龙鳞问世，震惊业界
　　龙鳞甲电池作为本次电池日的重磅发布，作为蜂巢能源开发的全新一代高安全动力电池系统化解决方案，应用热电分离、空间功能集成设计等全新技术实现了单体安全和系统安全的全面提升，并开创动力电池安全的新高度。以下具体展开说下：
　　在安全性方面，龙鳞甲电池采用了多项大胆创新设计显著优化动力电池的安全性能。
　　在电芯层级，龙鳞甲电池采用创新的短刀电芯底部防爆阀设计。电池包系统性风险往往来自于单个电芯的热失控，而常规电池包中电芯的防爆阀设计在顶部，因此防爆阀上方要留出泄压通道，将高温高压的喷发物引导到侧面或底部排出，过程中极易蔓延到相邻电芯导致连锁反应。龙鳞甲应用的第二代短刀电芯防爆阀创新设计在底部（第一代防爆阀设计在侧面），这样电芯内任何位置到防爆阀的位置都是最短的，一旦发生某个电芯热失控可快速实现定向泄压，喷发物可按指定方向、通过很短的通道迅速排出，不蔓延至周边电芯。这从电芯层级减弱了电池包系统热失控的风险。
　　这里需要说一点的是，原本电芯和电池包底部之间一般都会留有空间，以防止底部碰撞时损伤电池。龙鳞甲的电芯底部防爆阀设计将两部分空间合并，另外，底部就成为热失控的泄压区后，电池包的顶部可以做到全平。这样的巧妙设计，可以在不增加电池包总高度的情况下让电芯高度增加8-10毫米，因此可大幅提升电池包的能量密度和体积利用率，进一步提升整车的续航里程。
　　在电池包层级，龙鳞甲采取先进的＂热-电分离＂设计。传统设计电芯防爆阀和极耳在同一侧，热失控泄压区与高低压线路处于同一区域。一旦一个电芯热失控，喷发物极易造成其他电芯裸露的电源材料的拉弧短路，快速的形成电池反应，使整个电池包瞬间热失控。而龙鳞甲由于底出防爆阀设计而使底部的热失控泄压区同极柱所在的侧面形成了完全的物理隔离，各有自己的独立空间，可以彻底杜绝高压拉弧打火的概率，使电池包层级安全的显著提升。
　　总体而言，龙鳞甲电池做到了单电芯失控不扩散至相邻电芯，整包不起火，远超国标要求的5分钟不起火。并实现了从单体电芯安全到系统安全的全方位提升，为新能源汽车的电池系统安全提供了更优的高安全解决方案。
　　另外，在散热性能方面也有独特的创新设计。龙鳞甲采用双面平齐的大面水冷的设计，可以通过上下两层同时水冷来加快电芯热量的导出，根据热仿真，即使是4C的快充条件下，整个电池包也没有温度异常区域。蜂巢能源也做过相关实物测试，在800V的超级快充充电下，电池包内的温度一致性仍然非常好。
　　除此之外，龙鳞甲电池还兼容磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、三元、无钴等多种化学体系，具备有超强的材料适配性。通过高能量密度设计，还使其兼具了长续航优势，磷酸铁锂版本可使电动汽车的续航竟然突破了800公里，刷新了磷酸铁锂电池续航的新纪录，真可谓不给三元电池留活路。
　　总之，龙鳞甲电池是一款比较优秀的兼顾安全性和续航里程的动力电池系统化解决方案。据了解，目前龙鳞甲电池确定的搭载的两款重磅车型，将在明年的下半年量产上市，一款SUV，一款轿跑。发布会上，杨红新也正式宣布，创新的蜂巢能源龙鳞甲电池正式全部接受全球的预定。相信发布会后会有更多车企对此感兴趣。
　　＂飞叠＂开放，引领业界方向，共创中国制造优势
　　除了一鸣惊人的＂龙鳞甲电池＂问世之外，蜂巢能源另一个吸睛业界的重磅动作，就是＂飞叠＂技术的发布以及面向全行业授权开放。
　　＂飞叠＂技术，要从蜂巢能源成立初级便坚持的电芯叠片技术路线说起。动力电池电芯最重要的部分是——极芯，由正负极、隔膜以及相关保护和终止胶带组成，整个电芯的重要性能大部分都与此工艺过程密切相关，比如极片之间的对齐问题、极片面积的利用率问题、极片和隔膜的张力问题等，都直接影响着能量密度、安全性等问题。叠片和卷绕作为此制造过程的两大工艺流派，叠片从一开始就相对卷绕在这些方面具有优势，而且卷绕工艺还有一些自身特有的弊端，比如卷绕工艺里正极极片在内层弯折处容易产生断裂、掉料，这些金属异物会导致电池内部微短路，导致自放电严重，甚至有可能存在严重内短路的情况发生，存在很大的安全隐患。另外，叠片相对于卷绕，可以把电池做薄，而电池做薄后可以更为明显地改善安全性能和热管理性能。这也是蜂巢能源从成立之初就选择这个叠片这个工艺路线的主要原因。
　　当然，叠片工艺也不是没有不足之处，比如相对于卷绕，效率要低，而且良率相对也较低，从而导致整体需求的设备数量较多，整线成本自然要高。但是，作为动力电池领域的创新黑马，蜂巢能源直面叠片技术的这些问题，在过去的四年里，投入巨大的人力和财力集中攻克叠片技术难题。据蜂巢能源董事长兼CEO杨红新介绍，经过四年的刻苦攻坚，叠片技术从1.0到3.0，从单片切单片叠到多片切多片叠，单工位效率也从最初的0.6秒、0.45秒、0.25秒，提升到了现在公布的0.125秒（一秒钟叠8片），真正成为＂飞叠＂。而蜂巢能源不仅将效率提升，还在在一致性方面大下功夫，采用创新的压刀结构，使叠片对齐精度大幅提升。
　　发布会现场杨红新展示了采用了＂飞叠＂技术的设备实照， 并介绍飞叠技术集成了极片放卷、裁切、热压功能、叠片 CCD 在线监测、HI-POT在线监测，实现单片不良全检等众多功能。因飞叠技术的高度集成化，使产线空间节约了45%，而投资成本却降低了53%。目前采用飞叠技术的设备已经无锡和盐城工厂，进行安装调试。
　　现在蜂巢能源的叠片效率已经可以比肩卷绕工艺，而投资成本也开始占优，再加上前述中叠片工艺对电池性能所具有的优势，蜂巢能源所引领的叠片技术已具备了全面取代卷绕工艺的可行性及趋势。
　　但根据杨红新介绍，就全球来讲，能够达到量产级别的这种高速叠片机，也只有蜂巢能源实现了突破。但目前新能源车市场需求量太大，没有一家可以独自享有，为了整个行业的共同进步，蜂巢能源决定，向行业公开授权＂飞叠＂技术，这显然意义重大，这给国内整个动力电池行业带来了走向叠时代的信心，也可以使国内电池行业共同进步，在技术上超过国外电池公司，打造出中国电池制造业的优势。
　　其实，蜂巢能源这样做也是有一定底气的，据杨红新透露，他们已经在储备效率又增高一倍的第四代高速叠片技术，并已在这次先蜂招募计划的八强里，选择了合作伙伴联合开发第四代叠片机，用到第四代高速叠片技术、并采用更先进的激光技术和物流技术。顺利的话，预计明年年底第四代叠片机就可以推出。蜂巢能源仍然会保持在高速叠片技术上的先发优势，继续引领行业发展方向。
　　高锰铁镍+纳米网硅负极，电芯、材料创新双管齐下
　　近年来随着动力电池对于成本和安全的追求逐渐提高，磷酸铁锂材料得到了更为广泛的应用，但是磷酸铁锂材料较低的电压平台制约了电池能量密度的提升，而锰掺杂可以使得其电压平台提升至4.1V，同时保留其良好的安全特性，但是磷酸锰铁锂的离子电导率仅为10-13S/cm，离子扩散速率仅为10-15cm2/S仅为磷酸铁锂的1/10和1/10000，磷酸锰铁锂的粒径比较小，导致加工难度大，也就是它的压实密度比较低，导致体积能量密度低，而且锰高温容易溶解，所以高温性能差，这就极大的制约了电池性能的提升，而蜂巢能源推出的高锰铁镍材料则很好的解决了这一问题，通过与一定比例的三元NCM混掺的方式使得其既保留了磷酸盐结构的安全特性，同时也获得三元材料的高能量密度，更能够满足新能源车高安全、长续航的需求。现在蜂巢能源已经完成了以高锰铁镍为核心的创新电芯定型设计，2023年将向市场进行推广。
　　高锰铁镍也好，三元也好，解决的是正极的能量密度问题，负极的能量密度解决要靠硅来实现。因为硅负极材料理论容量可达4200mAh/g，可达石墨材料的10倍以上，是一种理想的负极材料，但是硅材料在充放电过程中巨大的体积膨胀会破坏电极结构造成电池的快速衰降，人们尝试了多种手段克服硅材料的体积膨胀，例如与石墨混合、高性能粘结剂、多维结构导电剂等，但这些手段都是通过物理混合的手段改善硅材料嵌锂过程中的体积膨胀，因此并不能达到理想的效果，而蜂巢能源推出的纳米网硅负极材料，通过直接在硅颗粒表面进行双层石墨包覆的方式，实现了硅材料膨胀的自约束，不仅是实现了高容量和高首效，还兼顾了长寿命和快充特性，配合中、高镍正极可实现320Wh/kg～350Wh/kg的高能量密度，在高比能电池中有着广泛的应用前景。蜂巢能源在已经即将量产的两款方形电芯上和未来的圆柱电芯上使用这种创新的硅负极材料。
　　得益于技术创新、产能布局，蜂巢能源正不断扩大客户阵营。目前已有吉利汽车、零跑汽车、东风汽车、岚图汽车、小鹏汽车、理想汽车、光束汽车、赛力斯汽车、合众新能源汽车、PSA（Stellantis集团）等国内外知名车企成为蜂巢能源的客户，客户结构和体系呈多元化发展，并日渐趋于完善。
　　＂动力+储能＂双轮驱动，打造业绩增速新空间
　　在这一届电池日上，蜂巢能源还提出了＂动力+储能＂双轮驱动战略调整，明确表示要及时切入储能领域，这是蜂巢能源在企业发展方向上的战略性变化，可以看出蜂巢能源在储能领域发力的决心。
　　蜂巢将率先在电力储能、工商业储能、家用储能三个领域发力，力争在2025年拥有全球市场10%的占有率。
　　此次蜂巢能源发布的L5储能专用叠片电芯，没有跟风行业做280Ah的常规储能电芯，而是跳过这一阶段，直接开发单体容量高达325Ah的新型储能电芯。相较于280Ah的电芯，蜂巢能源的325Ah电芯能量密度提高10%，零部件数量降低15%，成本降低10%，是储能大容量电芯趋势下的集大成者。蜂巢能源还将龙鳞甲的设计理念搬到了储能上，如双面冷却液冷，独立卸压仓等设计，可以使储能系统的在成本降低的同时，还能大大提高安全性。
　　在工商业储能领域，蜂巢能源能够提供出色的能源聚合服务；在家用储能领域，通过与动力电池的共线生产，成本更低，效率更高；以及应用无钴小圆柱电芯的便携式电源的推出，都展示了蜂巢能源在储能方面强大的产品力。
　　储能，将成为蜂巢能源双轮驱动其中一大引擎，杨红新判断，未来，储能业务将占蜂巢能源三分之一以上。
　　未来，是储能+汽车+氢能+能源聚合+风光、双碳的能源互联的社会模型，蜂巢能源领时代之先，依托＂动力+储能＂双轮驱动战略，打造一个全新的蜂窝生态，无疑让未来的业绩增速充满想象空间。
　　杨红新在电池日上表示，十年前，电池企业靠产品技术取胜；五年前，靠差异化定位取胜；但进入TWh时代，靠技术+制造取胜。蜂巢能源当前在科技创新、智能制造领域的充分投入，为的是在长期竞争中，保持优势。
　　＂这是爱迪生联合创始人之一的一句话，创新是唯一的出路，淘汰自己否则竞争对手将淘汰我们。蜂巢能源近五年的时间始终坚持创新，我们只想被自己打败，不想被竞争对手打败。＂杨红新说。
　　2022年12月，蜂巢能源冲击科创板IPO获受理，这对于正处在飞速发展期的蜂巢能源来说，如果成功IPO，无疑将如虎添翼。而蜂巢能源这次电池日所表现出的强大创新特性将成为其登陆科创板的极大助力。