【EV视界报道】在电动汽车实际用车的一些场景中,充电速度是影响用户体验的一大痛点,人们一直在期待充电能有接近加油的便捷体验,为了减少充电时间,快充技术的突破迫在眉睫,在电池体系上进行技术优化。
作为中国动力电池企业的新势力,成立不到三年的蜂巢能源始终把掌握关键核心技术当作重要驱动力。基于材料、工艺、制造等各个层面的技术创新和升级迭代,蜂巢能源不断拿出极具突破性的新产品和新技术,以后来者居上的姿态树立起自己的技术壁垒。
在刚刚开幕的2021上海车展上,蜂巢能源再次放大招,蜂速快充电池技术可实现充电10分钟,行驶400公里。其中第一代蜂速快充电芯为158Ah电芯,能量密度250Wh/kg ,2.2C快充可实现20-80% SOC时间16分钟,年底前即可量产;第二代4C快充电芯产品容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,可实现20-80% SOC快充时间10分钟,量产预计在2023年第二季度。
4C快充产品的背后
蜂巢能源基于锂电池关键材料的一系列创新研发,据现场技术人员介绍,蜂速快充技术的创新技术主要包括几个方面。
正极材料方面应用了三大技术:
1.前驱体定向生长精准控制技术:通过控制前驱体合成参数,一次粒径放射状生长,打造离子迁移“高速公路”,提高离子传导,降低阻抗10%以上;
2.多梯度立体掺杂技术:体相掺杂及表面掺杂多元素协同作用,稳定高镍材料晶格结构,同时降低界面氧化性,循环提升20%,产气降低30%以上;
3.柔性包覆技术:基于大数据分析及仿真计算,筛选适配高镍材料体积变化大的柔性包覆材料,抑制循环颗粒粉化,产气降低20%以上。
负极同样应用了多项先进技术:
1.原料种类及选择技术:选取各项同性,不同结构、不同类型的原材料进行组合,使其极片OI值由12降低为7,动力学性能得到提升;
2.原料破碎整形技术:采用小骨料粒径组成二次颗粒,并复配一次颗粒,实现合理的粒径搭配,降低其副反应,循环性能和存储性能提升5-10%;
3.表面改性技术:采用液相包覆技术石墨表面包覆无定形碳,降低阻抗,提升锂离子的通道,使其阻抗降低20%;4.造粒技术:精确控制粒径间的形貌、取向等造粒技术,满电膨胀降低膨胀3-5%。
在安全方面,电解液采用含硫添加剂/锂盐添加剂等低阻抗添加剂体系,降低正负极界面成膜阻抗。较高的锂盐浓度,保证电解液较高的电导率;隔膜采用高孔隙陶瓷膜,提升隔膜导离子能力同时可兼顾耐热性,达到快充及安全的平衡。
此外,对于关键材料体系创新基础,蜂巢能源还在极片制备、结构件过流仿真测试、快充策略制定等进行了多项优化创新。
多场景产品矩阵逐步完善
基于对电动化市场多元化市场趋势和用户痛点考量,蜂巢能源不断丰富产品矩阵,满足用户多维度需求。
此次展会上,蜂巢还集中展示了其在BEV、HEV、BMS、轻型车、储能等多个细分领域的产品系列矩阵。
在纯电领域,蜂巢能源基于E平台和H平台的四款无钴电池产品,覆盖从300-800公里以上的全系车型。
此外,蜂巢还对外展示了基于无钴电芯匹配的电池包LCTP,该系统采用L6无钴电芯并利用第二代CTP成组技术,通过电芯排布工整分两列纵置排布,整体成矩阵式布置,可实现在电压平台允许范围自由配组,不受传统模组串数约束,更有利于电池包平台化、标准化,进一步缩短开发周期,降低开发成本。
在混动领域,蜂巢能源今年推出了基于软包体系的HEV电芯,在 RT 3C/3C 30-80%SOC 条件下循环寿命可达 40000 次。在高低温性能、充放电倍率性能、DCIR 及功率性能等均优于行业其它同类产品。蜂巢能源基于该电芯的HEV电池包,采用软包无模组集成技术,系统集成度更高,采用低散热设计,风冷冷却,可明显降低整车系统成本;还可满足-35-60℃全地域温度范围使用。
此外,该HEV电池包采用一体化集成BMS,SOC精度达到3% ,可实现ASILC 功能安全等级,具备 UDS、OBDII、FOTA 升级等功能。
向200GWh产能冲刺
目前,蜂巢能源已经先后在行业率先推出高速叠片工艺、无钴电池、果冻电池、热阻隔电池包等技术产品,其颠覆性的创新思路已渗透到基础材料开发、工艺革新、智能制造升级等多个维度。
2020年,蜂巢能源装机量连续五个月进入前十榜单,2021年第一季度,装机量站稳国内第7位。
蜂巢能源董事长兼CEO杨红新表示,2021年蜂巢的目标是进入国内电池企业装机量TOP 5。
在产能布局上,2021年以来,蜂巢能源先后宣布在四川遂宁和浙江湖州建设两个20GWh动力电池生产基地,加上其位于常州金坛三期6GWh项目、规划建设中的德国24GWh电芯工厂和PACK工厂,蜂巢能源正在向2025年全球产能200GWh冲刺。
杨红新表示,当前全球动力电池产业的发展格局已经比较明晰,中日韩三国仍然占据主导优势,但欧洲正在快速追赶。中国动力电池产业虽然具备一定优势,但仍然存在不少问题,比如在基础材料技术的研发上积累不足;先进生产工艺和高端设备上仍然比较依赖进口;在人才储备方面,高精尖人才明显不足……这些问题长期来看都掣肘着中国动力电池行业的发展。
因此,蜂巢能源在上海车展同步启动“创新日”,集结跨领域产业和行业合作伙伴,聚集全球顶尖人才,以创新为动力,实现从上游材料、到中游核心零部件,以及下游生产等全产业链的本土自主创新,摆脱传统工艺束缚,引进跨行业的先进技术,融入到锂电行业的创新研发之中。
在汽车电动化的全球浪潮下,动力电池市场格局依然充满变化,蜂巢能源持续在材料、工艺、装备等整个链条上进行创新,不断打破边界,很有潜力成长为全球新能源产业的新一代领袖级企业。