首款无钴电池量产装车 蜂巢能源引领电池行业进入无钴时代

2024-05-10 04:13

1. 首款无钴电池量产装车 蜂巢能源引领电池行业进入无钴时代

在刚刚开幕的第二十四届成都国际车展上,蜂巢能源宣布其开发的全球首款无钴电池包正式搭载长城欧拉首款SUV车型樱桃猫,实现量产装车。动力电池行业也由此进入了无钴时代。


务实研发 突破资源卡脖子难题
在发布会现场,蜂巢能源董事长兼CEO杨红新向与会者分享了公司关于无钴电池的研发初衷、主要历程、本次发布的产品性能特点及未来规划。

杨红新表示,动力电池无钴化一直是锂电行业备受关注的话题。业内皆知钴属于不可再生的稀缺资源,全球探明的储量仅有710万吨左右。随着新能源汽车产业在全球的快速发展,有机构预测在2026年后钴资源就将供应不足。近年来钴价已经多次上涨,持续推高的成本严重影响行业发展。作为全球最大的新能源汽车消费市场也是最大的钴产品消费国,中国已探明的钴储量仅为8万吨,占全球总储量的1.14%,这就意味着我们要想大力发展新能源产业如果没有解决钴资源的有效方案,就只能依赖进口,这也是目前我国锂电池行业面临的最大的资源“卡脖子“难题。

事实上,为了解决钴资源不可持续的难题,全球的科学家们在锂电池去钴化的道路上已经探索了20余年。作为一家全方位创新的能源高科技企业,蜂巢能源累计投入超过5亿元研发经费,1200余名研发人员,120名材料、电芯专家,历时数年深入研发,终于攻克了这一世界级难题,掌握了无钴电池的核心技术。
在无钴正极材料基础研发方面,蜂巢能源经过200余次中试调试,3000余次电性能验证,研制出世界首款无钴正极材料,成功获得69项中国专利和46项国际专利。

基于无钴材料的特点,蜂巢能源进行了全面的体系优化设计,采用先进的高速叠片制造工艺,按照车规级AI智能制造标准,研发出世界首款真正意义的无钴绿色电池,并且顺利通过了150℃的热箱、140%SOC的过充等系列安全测试,还获得EC62660-3/GB T31486-2015/GB 38031-2020/ UL2580等多项权威认证。
量产装车 动力电池行业进入无钴时代

据介绍,本次量产装车的无钴电池包的总电量82.5KWh,系统能量密度170Wh/kg,采用标准平台化MEB模组,应用航空级隔热材料和轻量化设计,经过全面的性能测试和严苛的零部件安全测试,热失控等测试数据远超国家标准要求。搭载在紧凑级SUV车型樱桃猫上,常温工况下续航里程可达600公里以上;性能强劲,5秒内可实现整车百公里加速;防水性能达到IP67;低温情况下,能量保持率高,加热速度快。
无钴电池包优异的性能也得到了充分的实验验证,从2020年开始搭载欧拉样车路测,通过涉水实验、强化路试、整车充放电性能、急加速、减速电池性能、全车电池包绝缘检查等多项整车性能测试,累积测试里程80万公里,测试数据表现优异。

关于无钴电池的后续产品规划,杨红新表示,蜂巢能源无钴电池目前共规划四款量产产品,分别是无钴H 系列115Ah电芯,155Ah电芯,H Plus系列157Ah电芯,和无钴E系列115Ah电芯,覆盖全部车型超长里程。其中无钴H系列115A电芯和155Ah电芯能量密度为240Wh/kg,115Ah产品已经率先实现量产装车。
业内专家表示,蜂巢能源无钴电池量产装车可以说是行业发展的一个里程碑,标志着中国锂电企业在材料基础研发方面取得了创新突破,随着无钴电池的大规模量产,动力电池行业也将正式步入无钴时代。

作为全球动力电池行业的黑马企业,蜂巢能源近年来呈现出爆发式发展的态势。在技术研发上,蜂巢能源在保定、无锡、上海、深圳以及日本、韩国、印度等国内外多地建立研发中心,其独特的高速叠片工艺、高安全性无钴电池、长寿命固态电池、车规级AI智能制造等处于全球领先水平。公司目前累计申报专利超过2500项,其中申请发明专利超过800项,申请PCT国际专利超过50项;全球产能规划方面,蜂巢能源在德国斥资20亿欧元建设欧洲工厂,国内则在长三角、华南和西南三大区域快速布局,仅 2021 年上半年就在四川遂宁、浙江湖州,安徽马鞍山、南京溧水等多地投资建设生产基地和智能化工厂,预计2025年全球总产能将突破200GWh。

首款无钴电池量产装车 蜂巢能源引领电池行业进入无钴时代

2. 全球首款无钴电池量产装车 蜂巢能源引领电池行业进无钴时代

8月29日,第二十四届成都国际车展开幕。蜂巢能源在展会上举行发布会,宣布其开发的全球首款无钴电池包正式搭载长城欧拉首款SUV车型樱桃猫,实现量产装车,引发行业强烈关注。动力电池行业也由此进入无钴时代。


务实研发 突破资源卡脖子难题
在发布会现场,蜂巢能源董事长兼CEO杨红新向与会者分享了公司关于无钴电池的研发初衷、主要历程、本次发布的产品性能特点及未来规划。


杨红新表示,动力电池无钴化一直是锂电行业备受关注的话题。业内皆知钴属于不可再生的稀缺资源,全球探明的储量仅有710万吨左右。随着新能源汽车产业在全球的快速发展,有机构预测在2026年后钴资源就将供应不足。近年来钴价已经多次上涨,持续推高的成本严重影响行业发展。作为全球最大的新能源汽车消费市场也是最大的钴产品消费国,中国已探明的钴储量仅为8万吨,占全球总储量的1.14%,这就意味着我们要想大力发展新能源产业如果没有解决钴资源的有效方案,就只能依赖进口,这也是目前我国锂电池行业面临的最大的资源“卡脖子“难题。


事实上,为了解决钴资源不可持续的难题,全球的科学家们在锂电池去钴化的道路上已经探索了20余年。作为一家全方位创新的能源高科技企业,蜂巢能源累计投入超过5亿元研发经费,1200余名研发人员,120名材料、电芯专家,历时数年深入研发,终于攻克了这一世界级难题,掌握了无钴电池的核心技术。
在无钴正极材料基础研发方面,蜂巢能源经过200余次中试调试,3000余次电性能验证,研制出世界首款无钴正极材料,成功获得69项中国专利和46项国际专利。
基于无钴材料的特点,蜂巢能源进行了全面的体系优化设计,采用先进的高速叠片制造工艺,按照车规级AI智能制造标准,研发出世界首款真正意义的无钴绿色电池,并且顺利通过了150℃的热箱、140%SOC的过充等系列安全测试,还获得EC62660-3/GB T31486-2015/GB 38031-2020/ UL2580等多项权威认证。
量产装车 动力电池行业进入无钴时代
据介绍,本次量产装车的无钴电池包的总电量82.5KWh,系统能量密度170Wh/kg,采用标准平台化MEB模组,应用航空级隔热材料和轻量化设计,经过全面的性能测试和严苛的零部件安全测试,热失控等测试数据远超国家标准要求。搭载在紧凑级SUV车型樱桃猫上,常温工况下续航里程可达600公里以上;性能强劲,5秒内可实现整车百公里加速;防水性能达到IP67;低温情况下,能量保持率高,加热速度快。


无钴电池包优异的性能也得到了充分的实验验证,从2020年开始搭载欧拉样车路测,通过涉水实验、强化路试、整车充放电性能、急加速、减速电池性能、全车电池包绝缘检查等多项整车性能测试,累积测试里程80万公里,测试数据表现优异。
关于无钴电池的后续产品规划,杨红新表示,蜂巢能源无钴电池目前共规划四款量产产品,分别是无钴H 系列115Ah电芯,155Ah电芯,H Plus系列157Ah电芯,和无钴E系列115Ah电芯,覆盖全部车型超长里程。其中无钴H系列115A电芯和155Ah电芯能量密度为240Wh/kg,115Ah产品已经率先实现量产装车。
业内专家表示,蜂巢能源无钴电池量产装车可以说是行业发展的一个里程碑,标志着中国锂电企业在材料基础研发方面取得了创新突破,随着无钴电池的大规模量产,动力电池行业也将正式步入无钴时代。


作为全球动力电池行业的黑马企业,蜂巢能源近年来呈现出爆发式发展的态势。在技术研发上,蜂巢能源在保定、无锡、上海、深圳以及日本、韩国、印度等国内外多地建立研发中心,其独特的高速叠片工艺、高安全性无钴电池、长寿命固态电池、车规级AI智能制造等处于全球领先水平。公司目前累计申报专利超过2500项,其中申请发明专利超过800项,申请PCT国际专利超过50项;全球产能规划方面,蜂巢能源在德国斥资20亿欧元建设欧洲工厂,国内则在长三角、华南和西南三大区域快速布局,仅 2021 年上半年就在四川遂宁、浙江湖州,安徽马鞍山、南京溧水等多地投资建设生产基地和智能化工厂,预计2025年全球总产能将突破200GWh。

3. 北京车展全球首秀丨蜂巢能源无钴电池产品家族

9月26日,2020(第十六届)北京国际汽车展览会在北京中国国际展览中心正式拉开帷幕。新能源无疑成为了本届车展的焦点话题,各大产业链企业纷纷推出自己代表性的新能源产品。蜂巢能源不仅携多款产品参展,更于9月28日在展台现场举办了主题为“无钴芯生·启未来”的无钴电池产品规划发布会,顺利开启了其无钴产品家族的全球首秀。

■ 双平台无钴电池系列化
发布会现场,蜂巢能源总裁杨红新介绍,蜂巢能源的无钴电池分为E平台和H平台,目前共规划四款产品,分别是容量为90安时的VDA 1.5x(尺寸为39x148x102.5毫米)无钴电芯、容量为115安时 的VDA 2x(尺寸为52x148x112毫米)无钴电芯、容量为115安时的MEB 1.5x(尺寸为33.4x220x102.5毫米)无钴电芯和容量为226安时的L6(尺寸为21.5x574x118毫米)无钴电芯。

E平台和H平台所诞生的无钴电芯在材料技术上有所不同。其中E平台电芯材料主要采用高浓度阳离子掺杂和纳米网络化包覆、微观粒径控制、嵌锂路径优化,2021年容量做到160毫安时/克,2023年能提升至170毫安时/克;H平台电芯材料则主要采用纳米网络包覆技术、单晶化技术、阳离子掺杂的氧八面结构,2020年容量做到180毫安时/克,2022年能提升至185毫安时/克。
蜂巢能源H平台和E平台所生产的无钴电芯,对应的是不同的车型定位市场,覆盖从300-800公里以上的全系车型,可实现从A00-D级车型上的全场景应用,并支持全品类终身质保。

■ H平台主打中高端市场
H平台所诞生的115安时无钴电芯(标称容量)和226安时(标称容量)无钴电芯,分别对应的是中高端车型和高端车型,目前已经具备了在长里程车上替代三元高镍的性能水平以及成本竞争力。
其中115安时无钴电芯当前能量密度可做到245瓦时/千克、大于3000次循环的寿命,相比同级的高镍三元电池,可实现能量密度提升2%、寿命延长50%、成本降低8%。将其搭载于长城汽车规划的纯电A级轿车中,续航将达到700公里,而搭载于纯电SUV中,可实现600+公里的续航。
而搭载于高端车型的226安时电芯,则是采用了蜂巢能源第三代高速叠片工艺,当前能量密度可做到235瓦时/千克、大于3000次循环的寿命,相比同级的高镍三元电池,可实现能量密度提升1.7%、寿命延长50%、成本降低12.5%,在先进的矩阵式 PACK 设计支持下,可实现整车最长续航突破800公里的优秀水平。
■ 具备替代磷酸铁锂电池能力
E平台所诞生的90安时无钴电芯(标称容量)和115安时(标称容量)无钴电芯,将主要应用在中里程车型中,两款电芯循环寿命可达到4000次以上,相比同容量磷酸铁锂电池能量密度提升20%,并降低17%的成本。

当前,E平台所诞生的无钴电芯在中里程的车上已经具备替代铁锂产品的性能和成本竞争力。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

北京车展全球首秀丨蜂巢能源无钴电池产品家族

4. 蜂巢能源抢先落地,无钴电池的第一次出击

无钴电池进入落地阶段。
继磷酸铁锂电池、三元电池和固态电池之后,包括宁德时代、松下、LG 化学等公司均在布局无钴电池技术,特斯拉也在今年 2 月放出了研发无钴电池的消息。
而在目前所有发声的公司里,从长城体系孵化的动力电池供应商新秀——蜂巢能源成为第一家将无钴电池产品落地的公司。
5 月 18 日,蜂巢能源总裁杨红新发布了两款无钴电芯产品:115Ah 电芯和?L6?薄片无钴长电芯。
在这两款电芯的基础上,利用蜂巢能源的单晶无钴材料技术、叠片电芯设计技术、矩阵 PACK 设计技术和车规级 AI 电池制造工艺等优势,将能够实现整车续航里程超过?800 公里,电池使用寿命达到 15 年 120 万公里。
由此,几个问题亟待厘清:动力电池供应商为何争相布局无钴电池?蜂巢能源的技术是如何实现的?未来的无钴电池市场格局又将如何?
1、无钴电池的「心」病
今天的纯电动汽车,尤其是乘用车大多配备了三元电池。
这些三元电池的正极材料有两种,一种主要由镍、钴、锰构成,电池产品有 NCM523 和 NCM811。
综合计算,它们的正极材料钴含量分别为 12%、7%,大多数车企会配备这两种电池产品。
另一种主要由镍、钴、铝构成,电池产品主要为 NCA,钴含量低于 10%,配备这一电池产品的主要为特斯拉。
以三元电池为主的车企和电池供应商,均对正极材料中的「钴」格外重视。
一方面,钴不可或缺。
它是目前使用最广泛的层状结构正极 NCM、NCA 动力电池中的必不可少的元素,因为它可以很好地形成层状结构,而且能提高正极材料的电子导电度,提高正极材料的倍率特性,对不稳定的镍形成稳定作用。
另一方面,钴成本昂贵。
在正极材料锂、镍、钴、锰中,钴的价格最高,而且已经从 2010 年的 2 万美元/吨,上升到 2018 年的 9 万美元/吨。
消费者要买一辆纯电动车,动力电池成本通常占到 30%-40%。
如果进一步拆解,电池正极材料大概占到电池成本的 40%。消费者花出去的钱,有相当一部分用于为钴买单。
价格上涨迅速背后,钴还存在储量低、分布地过于集中、开采过程中剥削儿童劳动力等诸多问题。
如果你花 20 万元买一辆纯电动车,哪怕有一丁点会带来远在万里外的一名童工受到剥削的可能性,这件事恐怕都是不可持续的。
与消费者考虑角度不同,电池供应商更关心的是供应可持续和成本问题。
目前,钴的全球存储量约为 710 万吨,主要集中在刚果(金)、澳大利亚和古巴三个国家。
因为储量过于集中,对供应商的影响已经显现。
2018 年 7 月,当时还是特斯拉独家电池供应商的松下宣布,由于担心受到美国制裁,已经暂停与一家加拿大供应商关于古巴钴的供货关系,因为古巴当时正受到美国制裁。
由此,如何降低电池中的钴含量,甚至直接将钴从正极材料中去除,是许多电池供应商常年的心病。
2、押注无钴电 
无钴电池的研发理论已经出现了约 20 年,却一直没有成熟方案落地。
这里的难点在于如何找到替代钴的金属,以及解决好制造过程中的诸多精细化工艺,比如包覆技术、掺杂技术、烧结过程的工艺控制等。
那为什么蜂巢能源这一自称「锂电池新势力」的公司率先推出无钴电池呢?
现在看来,很大一部分原因在于,这家公司在初期集中资源对无钴电池的研发进行了押注。
据杨红新透露,蜂巢能源在研发初期便对无钴电池进行了海量资源的投入,仅研发资金的投入便达到数千万元级别。
面对宁德时代、比亚迪和国轩高科等动力电池巨头,作为一家动力电池新秀,蜂巢能源也的确需要拥有具备深度创新的技术。
前有宁德时代后有比亚迪,如果从电池包封装着手,并不是一个好选择。剩下的变量便只有电芯和模组,而对电芯正极材料的创新,又是最难也影响最大的工作。
蜂巢能源的前身是长城汽车动力电池事业部。
长城自 2012 年起开展电芯的预研工作,2016 年 12 月成立电池事业部,2018 年 2 月电池事业部独立为蜂巢能源科技有限公司。
目前,蜂巢能源的第一大股东为长城汽车董事长魏建军。
据悉,蜂巢能源的无钴电芯产品于 2018 年 3 月正式立项。
到 2019 年 7 月,蜂巢能源宣布完成无钴化关键技术的研发攻关,并首次发布了全球首款基于无钴材料的电芯产品。到今天两款电池产品发布,整个过程历时两年多时间。
3、通过安全测试
来看看蜂巢能源的两款产品:
第一款产品是 115Ah 电芯。
这款电芯能够搭载到目前大部分的纯电动车平台上,电池包在整车端可以实现 15 年 120 万公里的超长使用寿命,将在 2021 年 6 月推向市场(SOP)。
第二款产品是 L6 薄片无钴长电芯,容量可以达到 226Ah。
这款电芯目前正在和长城汽车的一款高端车型做适配性开发,2021 年下半年将推向市场(SOP)。
这款电芯采用蜂巢能源的矩阵式 PACK 设计,可以实现最高 880 公里的续航,而之所以能够做到如此高的续航,在于这款电池的容量可以达到 135 度电的无模组方案。
作为一款新的电池产品,无钴电池需要通过安全性这一关。
据了解,蜂巢能源的无钴电池已经通过了国标(GB/T-31485)和欧标 (IEC62660) 的全部安全性测试。
结果表明,其电池产品的安全性能优于高镍三元电池。
需要注意的是,国标和欧标的测试规范是按照 130℃进行测试,判定标准为不起火不爆炸。
普通高镍三元?140℃的热箱测试,结果普通高镍三元电芯在 140℃高温静置结束半小时后发生起火现象。
蜂巢无钴电芯在?150℃高温静置结束半小时后未发生起火现象。
以热稳定性为例,蜂巢能源已经通过 150℃的热箱实验,明显优于高镍三元电池。
目前,蜂巢能源的无钴电池已经进入吨级小批量测试阶段。
那么,蜂巢能源是如何实现技术突破的?
4、正极材料革命
蜂巢能源的无钴电池研发,大致做法是,通过对镍锰比例进行设计,采用阳离子掺杂技术提高材料上限电压。
采用单晶技术改善电池的安全性和寿命,采用纳米网络化包覆技术,提升高电压下的循环性能,最终开发出高电压、高电池容量、无钴的镍锰酸锂单晶材料。
在整个研发过程中,几项技术至关重要,分别是:
(1)阳离子掺杂技术。
这项技术的作用是提高材料的上限电压,从而实现能量密度比磷酸铁锂电池提高 40%。蜂巢能源采用了两种化学键能更强的元素来替代钴,将两种元素掺杂到材料中,并通过强化学键稳定氧八面晶体结构。
这项技术带来的效果是大幅改善了材料稳定性,并可以在 4.3-4.35V 电压下稳定工作。
(2)单晶技术。
与现有的高镍三元电池采用多晶技术不同,蜂巢能源的无钴电池采用了单晶技术。
由于单晶比多晶具有更强的颗粒强度和更稳定的结构,所以可以改善电池的安全性和寿命。
而且,采用多晶技术的材料在电池制造的辊压工序过程中颗粒更容易破碎,会直接导致正极和电解液产生反应并产生大量气体,从而造成电池寿命加速衰减和安全问题。单晶材料的结构却非常稳定,从而可以带来更长的使用寿命。
杨红新透露,电芯寿命可以比多晶的高镍三元电池高出 70%。
(3)纳米网络化包覆技术。
有了正极材料,蜂巢能源在材料的合成中还采用了纳米网络包覆技术,在单晶表面包覆一层纳米氧化物,从而减少正极材料和电解液的反应,改善电池材料在高电压下的循环性能。
完成正极材料开发是前提,接下来还需要完成对电芯和 PACK 的设计。
蜂巢能源的电芯设计采用了叠片工艺电芯。采用叠片设计工艺的电芯,可以提升方形电芯内部的体积空间利用率,层状结构可以使极片平整度更好,应力更均匀,膨胀变形也更小。最终可以带来能量密度和循环寿命的提升。
PACK 设计方面,蜂巢能源的电池包采用了矩阵式设计,将电池包划分为两个矩阵网格,并将长的无钴电池规则排列在网格内,在电池包内部组成大型矩阵模块,矩阵和矩阵之间既相互关联又相互独立,正常工况时能够保证整个矩阵模块的刚度。
在非常规极端工况下,比如侧碰时,可以通过多个电芯分散撞击力,从而保证电池包和整车安全。
从现有的电芯和 PACK 的设计方式看,蜂巢能源的无钴电池仍未告别电池单体、电池模组和 PACK 等传统组成方式。
不过,通过对 PACK 采用的矩阵式结构设计,蜂巢能源的无钴电池包又实现了降低电池包重量的效果。
据杨红新介绍,蜂巢能源无钴电池可以做到?80%?的成组效率,比此前发布 CTP 和刀片电池的成组效率更高。
5、无钴电池带来的冲击
从技术路线看,市场上已有的宁德时代 CTP 技术、比亚迪刀片电池技术、特斯拉无钴(或为磷酸铁锂技术),主要改变的是电池包的封装方式。
而蜂巢能源此次推出的无钴电池技术,则是从单体电池的正极材料入手,革新更为彻底。
那么,蜂巢能源的无钴电池会冲击到谁?
现在看,那些研发三元电池的动力电池供应商和钴产品的上游供应链会受到一定影响,动力电池供应商如宁德时代、比亚迪等。
而以生产磷酸铁锂电池为主的电池供应商,一定程度上也会受到无钴电池的冲击。
韩国汉阳大学能源工程学教授宣良国认为,研发无钴电池,最直接的结果是降低电池成本,预计今后正极材料中使用最广的层状结构将是镍锰材料。
这就是说,从 NCM 电池的正极材料中去除钴,只剩镍锰(NiMn),而生产方式仍与现有的 NCM 和 NCA 生产方式相似。
在保证电池能量密度的前提下,不含高成本的钴的镍锰电池无疑将具备更大的竞争力。
在蜂巢能源发布无钴电池之前,特斯拉已于 2018 年 5 月给股东的邮件中披露过「无钴」年计划,并计划在特斯拉 2020 年电池日上进行披露。
今年 5 月,宁德时代董事长曾毓群表示,宁德时代也有自己的「无钴」电池技术储备,目前研发进展顺利,正在想办法做好供应链,「因为是一个全新的、颠覆性的产品」。
现在,蜂巢能源率先发布无钴电池技术,同一赛道的研发者应该感到了压力。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

5. 无钴电池首面市,蜂巢能源成全球唯一产业化企业

蜂巢能源在近日的成都车展中宣布,已经开发出全球首款无钴电池包,并将正式搭载欧拉樱桃猫进行量产装车。这一技术已经远超特斯拉、LG化学等公司,成为全球第一。但钴在电池中有着重大的作用,为什么要还要去钴呢? 
     
  首先钴属于不可再生资源,而全球钴的存储量极其有限,仅有710万吨左右,有专家预测,按照目前新能源 汽车 的发展速度,钴资源可能在2026年就将供应不足。 
        
  其次钴资源在全球分布不均,成本极高,作为新能源 汽车 最大消费市场的中国,钴含量仅有8吨左右,主要依赖进口钴资源。 
        
  而部分地区钴的采集聘用童工,采用手抓的生产方式,长期接触钴会造成“硬质合金病”,对人体伤害非常大,这也让含钴电池受到了很大的诟病。 
     
  因此,无钴电池成为新能源动力电池的重要 探索 方向,蜂巢能源目前已经在电池行业呈黑马之姿,这次无钴电池的成功量产,大幅度降低了动力电池的成本,也成功拜托了电池行业对钴的依赖。

无钴电池首面市,蜂巢能源成全球唯一产业化企业

6. 2020北京车展:蜂巢能源无钴电池产品规划发布

易车讯  近日,我们从相关渠道获悉,蜂巢能源在2020北京车展发布了无钴电池及未来的产品规划,其将推出E平台和H平台,产品覆盖从300km到800km的车型,未来电池将搭载在长城的相关车型之上,与此同时无钴电池与矩阵电池包也正式亮相。



此前蜂巢能源科技公司已经发布了两款无钴电池,这两款电芯的发布,标志着无钴电池正式进入落地阶段,据了解蜂巢能源推出的电池可以实现最高达880km的续航里程,足以满足人们对于日常用车的需求。
作为动力电池正极材料中的重要元素之一,钴不但可以稳定材料的层状结构,而且可以提高材料的循环和倍率性能。钴在地壳中的含量较低,全球陆地钴的储量约为710 万吨,分布却十分集中,刚果(金)在全球钴储量的占比为 52%,其他国家和地区储量占比则较低。在全球目前的钴元素消耗中,约50%左右用在锂电池上,包括车用锂电池以及消费类电子用的锂电池。随着新能源汽车的迅猛发展,对于钴的需求量将会有增无减,如果不考虑回收,2026年以后,钴就将供不应求;有限的钴元素资源,无法支撑未来新能源汽车的发展空间,在这样的形势之下,全球电池供应商和车企都在想各种办法减少钴在三元电池中的含量。

为了进一步提升动力电池的能量密度和续航里程,并降低对钴等稀缺元素的以来,蜂巢能源一直钻研无钴技术,研发无钴专利材料40多项,推出的第一款产品是是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245Wh/kg,这款产品的特点,是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的。它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,出色的循环寿命和日历寿命特性,使得这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保,在2021年6月份推向市场。

另一款是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah, 系统能量密度185Wh/kg,这款产品正在与汽车企业合作开发,在矩阵式PACK设计支持下,是全球第一款可以实现880km的续航里程的车型,预计可以在2021年下半年实现量产。
880km的续航里程,解决了人们对于续航里程的焦虑,与此同时在日常使用中充电的频次也能控制住。而随着公共充电网络铺开,充电频次的降低能够让消费者摆脱家用充电的束缚,在选择新能源汽车的道路上更加没有后顾之忧。

LCTP采用矩阵式布局,电芯排布工整,在电压平台允许范围内自由配租,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,降低研发成本。
蜂巢能源的无钴电池产品具备了容量更高、寿命更长、安全性更好的特性,解决了电动汽车续航、电池衰减和安全三大痛点。它的核心技术支撑是通过三项关键技术阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆,显著改善了无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题,使无钴材料跨过这些关键障碍,走到规模化应用的阶段。未来更多消息会在11月的蜂巢电池日揭晓,我们也将持续关注。

7. 蜂巢能源抢发无钴电池,最高续航超过800km

9月28日,北京新能源车展开幕首日,特斯拉电池日过去的四天后,蜂巢能源发布无钴电池家谱,E&H两大平台可实现A00-D级车型全场景应用,可覆盖300至800+公里车型。
在发布会上,蜂巢能源官方透露:长城汽车正在规划续航700km的纯电A级车和续航600+km的纯电SUV。

在正在进行的2020北京车展上,几乎所有的车企都推出了自己的新能源技术和量产车型。中国动力电池新势力公司蜂巢能源在9月28日的新能源展馆,发布了无钴电池产品的规划,开启无钴产品家族的全球首秀。

双平台无钴电池覆,盖300-800公里全系车型
蜂巢能源的无钴电池产品分为E平台和H平台,共规划四款产品,分别是容量为90Ah的VDA?1.5x(尺寸为39x148x102.5mm)无钴电芯、容量为115Ah?的VDA?2x(尺寸为52x148x112mm)无钴电芯、容量为115Ah的MEB?1.5x(尺寸为33.4x220x102.5mm)无钴电芯和容量为226Ah的L6(尺寸为21.5x574x118mm)无钴电芯。

E平台和H平台所诞生的无钴电芯在材料技术上有所不同。E平台电芯材料主要采用高浓度阳离子掺杂和纳米网络化包覆、微观粒径控制、嵌锂路径优化,2021年容量160mAh/g,2023年提升至170mAh/g;H平台电芯材料则主要采用纳米网络包覆技术、单晶化技术、阳离子掺杂的氧八面结构,2020年容量180mAh/g,2022年能提升至185mAh/g。

蜂巢能源H平台和E平台所生产的无钴电芯,对应的是不同的车型定位市场,覆盖从300-800公里以上的全系车型,可实现从A00-D级车型上的全场景应用,并支持全品类终身质保。
H平台主打中高端市场,800km长续航,具备替代三元高镍的能力
H平台的115Ah无钴电芯(标称容量)和226Ah(标称容量)无钴电芯,对应中高端车型和高端车型,目前已经具备了在长里程车上替代三元高镍的性能水平以及成本竞争力。115Ah无钴电芯能量密度245wh/kg、大于3000次循环的寿命,相比同级高镍三元电池,可实现能量密度提升2%、寿命延长50%、成本降低8%。

115Ah无钴电芯搭载于长城汽车规划的纯电A级轿车中,续航将达到700km,而搭载于纯电SUV中,可实现600+km的续航。

226Ah电芯采用蜂巢能源第三代高速叠片工艺,能量密度235wh/kg、大于3000次循环的寿命。

相比同级的高镍三元电池,能量密度提升1.7%、寿命延长50%、成本降低12.5%,在先进的矩阵式?PACK 设计支持下,可实现整车最长续航突破800公里的优秀水平。
E平台主打经济车型,具备替代磷酸铁锂电池能力

E平台的90Ah无钴电芯(标称容量)和115Ah(标称容量)无钴电芯,主要应用中里程车型,两款电芯循环寿命可达到4000次以上,相比同容量磷酸铁锂电池能量密度提升20%,并降低17%的成本。

E平台的无钴电芯在中里程的车上,已经具备替代铁锂产品的性能和成本竞争力。
无钴是必须的!
无钴电池通常被认为是从镍钴锰三元锂电池中去除钴。由于钴储量小,产量不稳定,若能将钴去除,电池成本将大大降低。

在三元锂离子动力电池中,正极材料的成本占比约30%—45%,这其中,钴占有一定比重。以 523体系为例,钴的占比达20%。钴元素并不参与电化学反应,在高镍的同时降低钴含量,是提升电池能量密度和降低成本的好方法。因此,在当前以高镍体系为共识的大前提下,松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池企业都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池研发方向。

即将到来的电动汽车热潮将显着增加全球对钴的需求。目前,钴元素的市场价格在28万元/吨左右,而据统计,一辆特斯拉Model 3大约需要消耗掉7公斤的钴,而一辆Model S则要消耗掉13.68公斤的钴。

有数据预测,全球电动汽车库存将从2017年的320万辆增加到2030年的1.3亿辆,因此未来十年钴的总需求量将增加三倍,预计在2020年出现需求超过供应的局面,这将成为妨碍电动汽车发展的因素之一。
蜂巢能源率先将无钴电池装车路试
目前,全球电池供应商和包括特斯拉在内的车企都在设法减少钴在三元锂电池中的用量,甚至是寻求无钴的电池方案。蜂巢能源总裁杨红新在发布会中表示:请走“钴”奶奶和告别紧“钴”咒,将确保主机厂、电池厂供应链的稳定性,预计2025年全球XEV动力锂电池装机350GWh,用钴金属6.5万吨,如全部使用无钴电池,总成本可降低26亿美元。

蜂巢能源将成为第一个把无钴电池装车路试的动力电池企业,150℃热箱测试、过充测试均轻松通过,循环与日历寿命也远高于目前量产三元锂电池水平,这也标志着无钴电池正式进入实质性的落地阶段。
蜂巢能源,前身是长城汽车动力电池事业部,2012年起开始电芯预研,2016年12月成立电池事业部,2018年2月独立为蜂巢能源科技有限公司,截止今日,蜂巢能源已经成立959天。

蜂巢能源业务涉及电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能和太阳能技术的研发、制造和创新技术。

蜂巢能源拥有超过2700名员工,其中包括1400名研发人员,到2020年研发投入约30亿元,到2025年全球工厂建设计划投入超过260亿元。目前在规划布局的全球七大研发中心中,保定、韩国、上海和印度的研发中心已经投入使用。

蜂巢能源今年8月实现动力电池装机量21.94MWh,环比增长80.6%,在中国市场动力电池装机量中排第19名。蜂巢能源今年4月开始提供动力电池配套装车,连续5个月环比高增长。根据杨红新总裁预计,10月份将力争进入前十。

蜂巢能源宣布:今年11月将在无锡举办蜂巢电池日,届时将有更多详细的科技成果进行发布。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

蜂巢能源抢发无钴电池,最高续航超过800km

8. “无钴”时代来了!蜂巢能源宣布首款无钴电池正式量产下线

 据悉,相比同级别高镍三元电池,该款无钴电芯循环寿命可达3000次以上,已通过150 的热箱测试和140%SOC的过充测试,具有GB/IEC62660/UL2580/UN38.3等标准认证。
     国盛证券研究显示,蜂巢能源的无钴电池采用单晶无钴材料,区别于没有钴的磷酸铁锂电池。
      从产品研发到落地的过程来看, 2018年,蜂巢能源开始投入研发无钴电池;2020年9月,蜂巢能源在北京车展发布无钴电池两大产品平台;2020年12月,蜂巢能源宣布无钴电池正式接受全球预订;今年4月8日,蜂巢能源常州工厂无钴正极材料量产下线。如今,无钴电池首款产品正式量产下线。
    产品应用方面, 此前,7月13日,工信部公示《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第346批),新能源乘用车共有59个产品入围,纯电动车型55款,插电混动车型4款。
        产能方面, 蜂巢能源正积极推进无钴电池的扩产建设,根据规划,该款无钴电池将于年底前在其马鞍山基地大批量下线。
   公开资料显示,蜂巢能源的前身为长城 汽车 动力电池事业部。自2012年起开展电芯的预研工作,2016年12月成立电池事业部,2018年2月独立为蜂巢能源 科技 有限公司。其业务包括:下一代电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能和太阳能技术的研发、制造及创新。
    资本动作方面, 今年4月20日,蜂巢能源董事长杨红新表示,蜂巢能源正与潜在投资者磋商,将筹资30-50亿元,公司计划明年在上交所科创板上市。
       截至今日收盘,长城 汽车 A股涨幅达2.10%,报收44.68元/股,总市值为4111.88亿元。
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