蜂巢能源科技公司在5月18日的《无钴·芯未来》线上发布会上亮相了两款无钴电池:115Ah电芯和L6薄片无钴长电芯。


这两款电芯的发布,标志着无钴电池正式进入落地阶段,可以实现最高达880公里的续航里程,是电动汽车实现对燃油车终极超越的战略武器。

蜂巢能源发布两款无钴电池 可实现880公里续航里程

电芯无钴化的关键有两个,其一是通过掺杂无未成对的电子自旋特定元素,从而减弱电子超交换的现象,降低Li/Ni元素的混排,进而提高电性能。其二是通过掺杂M-O键能大的元素,从而减缓晶体在充放电过程中体积的变化,起到稳定结构的作用。蜂巢能源通过上述两项技术,最终实现了电芯无钴化。


传统电池企业在生产工艺上大多采用了卷绕的方法,蜂巢能源则将高速叠片工艺应用于方形铝壳电芯。和传统卷绕工艺相比,叠片工艺所生产的电芯能量密度可提高5%,并且还能获得全生命周期内更低的变形和膨胀,循环寿命提升了10%。


蜂巢能源还在叠片工艺上进行了创新,传统叠片工艺的效率为每片1s,而蜂巢能源的一期生产线已经将效率提升至单工位0.6s,二期可以提升至0.45s。此外,蜂巢能源还在开发单工位仅为0.25s的超高速叠片工艺,这将进一步加速其生产效率。


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。


第二款是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah, 这款产品正在与汽车企业合作开发,在先进的矩阵式PACK设计支持下,是全球第一款可以实现880公里的续航里程的车型,预计可以在2021年下半年实现量产。

蜂巢能源发布两款无钴电池 可实现880公里续航里程

880公里的续航里程,使得电动汽车彻底解决了里程焦虑的问题,对于消费者来说,在日常使用中充电的频次也能控制住。按照日常通勤80公里来估算,880公里的续航可以让消费者每月仅依靠充电三次实现每个月通勤的目标。在新基建建设中,随着公共充电网络铺开,能够让消费者摆脱家用充电的束缚,更加自由选择电动汽车。


在实现高续航的同时,NMX无钴电池产品已经通过了国标和欧标的全部安全性测试,在安全性能优于三元电池,以热稳定方面为例,轻松通过150℃的热箱实验。蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类,具备容量更高、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,使无钴材料终于跨过这些关键障碍,走到规模化应用的阶段。

蜂巢能源发布两款无钴电池 可实现880公里续航里程

在通常的三元锂电池(NCM)中,镍、钴、锰材料构成正极。但钴作为一种稀缺材料十分昂贵,自2018年起每吨价格已从2万美元暴涨到9万美元。因此“去钴”成为特斯拉、宁德时代、比亚迪等企业的共同开发方向。


特斯拉计划在“电池日”上发布一款无钴电池;宁德时代在近期业绩说明会上称,有自己的无钴电池技术储备,正在完善供应链;而比亚迪的无钴“刀片电池”也将于今年量产上车。


蜂巢能源使用两种其他元素代替钴,通过强化学键形成稳定氧八面体结构,增加了材料稳定性,使电池可以在4.3V-4.35V下稳定工作。蜂巢能源还使用了单晶技术,使颗粒比多晶更加稳定,电芯寿命比多晶高镍三元产品高出70%。此外,蜂巢能源采用纳米网络包覆技术,在单晶表面再包裹一层纳米氧化物,可以减少正极材料与电解液的副反应。L6薄片无钴长电芯采用叠片设计工艺,可以使能量密度再提升5%,循环寿命再提升10%。


蜂巢的发展和展望


蜂巢能源科技有限公司从2012年切入电芯研究工作,2018年从长城汽车完全剥离成为一家独立的动力电池供应商。蜂巢能源科技的总部和生产基地位于江苏省常州市,规划总产能18GWh,从全球范围内来看,蜂巢能源科技是第一家在方形铝壳电芯上采用 “高速叠片工艺”的电芯智能制造工厂,通过严格制程管理打造真正的汽车级的动力电池,并着力于全球化布局和进入全球的动力电池供应链。


文章来源:电动邦,汽车头条

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