2020年，動(dòng)力電池領(lǐng)域的討論始終圍繞著兩大話題：安全和成本。寧德時(shí)代與比亞迪的針刺之爭(zhēng)，是為安全；刀片電池、CTP等電芯、電池包的新結(jié)構(gòu)，是為成本；特斯拉的電池日，其中一大主題就是成本。

不難看到，技術(shù)演變路線、成本控制方法等等，以他們的爭(zhēng)論為開(kāi)始，向著新的方向發(fā)展。

但每家企業(yè)都有自己堅(jiān)持的技術(shù)，比如比亞迪重新帶火磷酸鐵鋰，寧德時(shí)代不棄NCM811，特斯拉采用NCA。他們的堅(jiān)持一方面將某一項(xiàng)電池技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大，但同時(shí)也限制了新的思維和技術(shù)發(fā)展的速度。

在競(jìng)爭(zhēng)膠著的時(shí)刻，很高興能看到一家攜新思路和新技術(shù)入場(chǎng)，并且發(fā)展起來(lái)的動(dòng)力電池企業(yè)。它使我們看到動(dòng)力電池在安全和成本控制上擁有更多的可能性。

它就是本月初在無(wú)錫研發(fā)中心舉辦國(guó)內(nèi)首個(gè)電池日的蜂巢能源。彼時(shí)，蜂巢能源總裁楊紅新發(fā)布了有別于特斯拉、寧德時(shí)代與比亞迪的無(wú)鈷電池、果凍電池以及相關(guān)的安全、成本方案。

這些“黑科技”不是單獨(dú)作戰(zhàn)，而是連成一條線，貫穿電池從材料、電芯到電池包的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。這也是國(guó)內(nèi)第一家全面展示動(dòng)力電池科研實(shí)力的企業(yè)。

四大層次系統(tǒng)級(jí)安全

目前對(duì)已發(fā)生的自燃事故追究原因，包括材料配比變化，如NCM811鎳過(guò)高，鈷過(guò)低，導(dǎo)致熱穩(wěn)定性下降；電芯混入雜質(zhì)，致使短路；電池包設(shè)計(jì)不合理；電池老化或外力導(dǎo)致內(nèi)短路，但監(jiān)控不及時(shí)，無(wú)法做到規(guī)避。

可見(jiàn)，電池-車輛-乘客的安全目標(biāo)，是一個(gè)系統(tǒng)性設(shè)計(jì)問(wèn)題，關(guān)系到動(dòng)力電池的全生命周期，涉及到正負(fù)極材料、電芯、電池包到系統(tǒng)監(jiān)控。

蜂巢的“冷蜂”熱失控系統(tǒng)性解決方案，即是從這四大層次出發(fā)圍追堵截，目標(biāo)直指徹底消滅熱失控發(fā)生的可能性。

正極材料

正極材料上，它開(kāi)發(fā)的無(wú)鈷材料通過(guò)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，陽(yáng)離子摻雜技術(shù)、納米網(wǎng)絡(luò)包覆技術(shù)、單晶化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)耐壓更強(qiáng)、結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，為動(dòng)力電池帶來(lái)更長(zhǎng)的電芯使用壽命。與NCM811相比，單晶無(wú)鈷電池的熱分解溫度、熱失控溫度和材料可耐過(guò)充量均高于811，循環(huán)壽命比811提升65%。

兩款無(wú)鈷電池

果凍電池

配合著無(wú)鈷正極材料的是新電解液材料配方的創(chuàng)新。蜂巢發(fā)布了一款“果凍電池”。顧名思義，這是一款果凍狀電解質(zhì)的鋰電池。

果凍電池有幾大特點(diǎn)，一是怎么虐都不會(huì)炸，具有自愈合特點(diǎn)，安全性高；二是電導(dǎo)率四大過(guò)程實(shí)現(xiàn)電池降本

推陳出新的企業(yè)往往會(huì)面對(duì)一個(gè)問(wèn)題的質(zhì)疑，那就是成本。如何將成本控制到與其他電池廠相等或更具優(yōu)勢(shì)的水平？

蜂巢給予的回答是，從正極材料、電池包設(shè)計(jì)、電芯工廠、AI智造四個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)電池成本的控制。

材料與電池包設(shè)計(jì)

通過(guò)降低鈷含量從材料層面進(jìn)行降本，和通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)無(wú)模組矩陣式PACK設(shè)計(jì)，兩種降本方法在過(guò)去媒體、分析師對(duì)蜂巢能源技術(shù)的科普中已經(jīng)得到了非常祥實(shí)的解讀。

我們了解到，無(wú)鈷技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，可使電芯成本下降10-15%，完全擺脫正極材料對(duì)鈷的依賴?；跓o(wú)鈷電池，蜂巢開(kāi)發(fā)出E平臺(tái)和H平臺(tái)，上打NCM811，下與磷酸鐵鋰拼成本。

到電池包層面，它采用了無(wú)模組設(shè)計(jì)，降低PACK非增值件的重量，在保證安全性的前提下能夠做到80%的成組效率，通過(guò)集成技術(shù)降本。

這次的電池日降本措施重點(diǎn)在于制造成本的改善：電芯工廠內(nèi)采用疊片工藝和干法涂布工藝，提升產(chǎn)能，同時(shí)降低設(shè)備等制造費(fèi)用；AI智造，保障產(chǎn)品質(zhì)量和一致性，并且可將經(jīng)驗(yàn)復(fù)制用于建設(shè)其他電池基地，如歐洲建廠。

疊片工藝

疊片工藝相較卷繞工藝非常適用于大電芯的量產(chǎn)化。當(dāng)制作500mm大電芯時(shí)，0.6s/pcs的疊片效率與卷繞效率相似。隨著電芯尺寸的增大，疊片的優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越明顯。

蜂巢能源全力投入疊片工藝的研發(fā)第一代疊片技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)0.6秒/片的疊片速度，到第二代時(shí)速度就可提升到0.45秒/片，第三代時(shí)再加快到0.125秒/片。第三代的疊片速度是在600mm L6長(zhǎng)電芯下測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)。

從第一代到第二代工藝的改進(jìn)好處不止在于單片效率的提升。同等產(chǎn)能下，疊片機(jī)設(shè)備總價(jià)就可降低一半，占地面積縮減20%。三代疊片機(jī)將于明年6月份在常州工廠二期的第三條產(chǎn)線上投入使用，占地面積減少45%，兼容性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)卷繞工藝。

干法涂布工藝

另外，蜂巢200平米的干電極實(shí)驗(yàn)室將于2021年1月投入使用。干法涂布工藝，正是被特斯拉廣為宣傳的降本新工藝。它通過(guò)收購(gòu)Maxwell公司掌握到該工藝。而蜂巢能源表示，它的干法涂布設(shè)備、工藝和粘結(jié)劑皆為自研。

干法涂布工藝的好處，一在于能量密度的大幅提升，電極厚度可做到現(xiàn)在的10倍；二在于占地面積的縮減，減少涂料攪拌設(shè)備，省掉干燥和壓縮的設(shè)備據(jù)了解可以減少55%的占地空間。

綜合疊片工藝和干法涂布工藝，蜂巢能源可將單線產(chǎn)從2021年每分鐘15只電芯的生產(chǎn)速度提升到2025年60只電芯的速度。結(jié)合整合技術(shù)和集成技術(shù)，電芯生產(chǎn)工藝從如今的12道工序?qū)?huì)降低到6~7個(gè)工序，每GWH的設(shè)備投入可以實(shí)現(xiàn)明顯的降低。

最終，它能夠通過(guò)工藝和設(shè)備變革，不僅實(shí)現(xiàn)單線產(chǎn)能的提升，同時(shí)可降低30.22%以上的制造費(fèi)用。

AI智造

對(duì)蜂巢能源而言，電芯生產(chǎn)最持續(xù)、最大規(guī)模的變革是AI智造。通過(guò)引入AI+容量預(yù)測(cè)、AI智能焊接技術(shù)、AI自放電檢出三大AI技術(shù)，它不僅可以提高電芯品質(zhì)，而且還可將經(jīng)驗(yàn)復(fù)制用于電池廠的擴(kuò)建。

簡(jiǎn)單來(lái)講，AI+容量預(yù)測(cè)是為了取消分容，通過(guò)讀取生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)電池容量進(jìn)行測(cè)算，保證電芯的一致性。目前，它的容量模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度已經(jīng)達(dá)到了98%以上，且還在持續(xù)提升中。

AI智能焊接技術(shù)可自動(dòng)標(biāo)定數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)焊接位置，實(shí)現(xiàn)在線不破壞性100%的全檢。AI自放電檢出用來(lái)檢測(cè)電壓和漏電流，使用大數(shù)據(jù)做AI分析，動(dòng)態(tài)地預(yù)測(cè)電池狀態(tài)。

常州的AI工廠指導(dǎo)后來(lái)的工程師以及其他地區(qū)的工廠建設(shè)，減少試錯(cuò)成本，加快調(diào)試和投產(chǎn)步伐。蜂巢已宣布將在德國(guó)建設(shè)兩座工廠，它們將作為AI工廠的代表在歐洲落地。

進(jìn)入TOP3更進(jìn)一步

當(dāng)一家電池廠可從安全和成本兩方面來(lái)滿足車企對(duì)動(dòng)力電池的主需求，拿下多家定點(diǎn)，它將改變現(xiàn)有的電池格局。

今年9月和10月，蜂巢能源的裝機(jī)量連續(xù)進(jìn)入TOP10排行榜單，背后一大支持就是長(zhǎng)城汽車。

根據(jù)中汽協(xié)的銷量數(shù)據(jù)，今年前10個(gè)月新能源汽車品牌TOP10排名中，歐拉位列第七位。到11月份，歐拉重磅車型好貓上市，據(jù)歐拉品牌的估計(jì)，好貓的銷售目標(biāo)保守是一個(gè)月5000輛。大概率上歐拉明年會(huì)完成10萬(wàn)輛的銷量目標(biāo)。

以單車50kWh的電池容量計(jì)算，10萬(wàn)輛的歐拉對(duì)應(yīng)需求5GWh的動(dòng)力電池需求。它的穩(wěn)定發(fā)揮，至少幫助蜂巢能源穩(wěn)住步伐。

除了歐拉的配套量外，蜂巢能源不斷開(kāi)拓外部客戶，并且已見(jiàn)成效。蜂巢能源透露，它已經(jīng)拿下多家國(guó)內(nèi)外定點(diǎn)客戶，包括法系最大的車企。

足夠的外銷也是蜂巢IPO的前提。它計(jì)劃到2022年外銷比例超過(guò)50%，2025年目標(biāo)出貨量突破40GWh。

為了保障供貨，蜂巢大幅在國(guó)內(nèi)外擴(kuò)建產(chǎn)能。在國(guó)內(nèi)，蜂巢能源的常州二期工廠已經(jīng)啟動(dòng)，預(yù)計(jì)2021年有效產(chǎn)能將達(dá)6.91GWh，目標(biāo)要進(jìn)入國(guó)內(nèi)TOP3。在海外，蜂巢能源累計(jì)投資20億歐元建設(shè)工廠，設(shè)計(jì)總產(chǎn)能24GWh，日前蜂巢能源官宣確定在德國(guó)薩爾州建設(shè)模組PACK工廠和電芯模組工廠，前者最早2022年Q2投產(chǎn)，后者計(jì)劃2023年底投產(chǎn)。

常州工廠一期已建成4GWh產(chǎn)能，EV和PHEV三條產(chǎn)線都已經(jīng)全線貫通，質(zhì)量總合格率已經(jīng)達(dá)到了93.5%。目前，它給長(zhǎng)城汽車以及一些外部客戶供貨。

從2019年7月正式對(duì)外發(fā)聲，到今年年底的電池日，蜂巢能源將自己的全貌一步步地展示給客戶、消費(fèi)者。這一開(kāi)放的姿態(tài)或許正詮釋了它對(duì)自家技術(shù)的自信。

而要延續(xù)這份自信，它需要持續(xù)不斷地探索鋰電池新技術(shù)。以無(wú)錫118 全球鋰電創(chuàng)新中心為平臺(tái)，它還在進(jìn)行包括全固態(tài)電池、膠囊電池、自消氣電池、混合正極材料等技術(shù)和產(chǎn)品的前期開(kāi)發(fā)。未來(lái)，我們將一次次地見(jiàn)證這些新技術(shù)的開(kāi)發(fā)成果。

新技術(shù)的探索，也進(jìn)一步說(shuō)明蜂巢的思路很清晰：國(guó)內(nèi)TOP3只是一個(gè)短期目標(biāo)，是一個(gè)開(kāi)始，更重要的是未來(lái)的國(guó)際市場(chǎng)。

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