提高安全/降本增效 蜂巢能源電池日解讀

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購(gòu)置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷商報(bào)價(jià) 車主點(diǎn)評(píng)(120條)

提到“電池日”，大家首先想到的可能就是特斯拉，其每年發(fā)布的前沿技術(shù)和產(chǎn)品將成為業(yè)界討論的焦點(diǎn)。12月2日，脫胎于長(zhǎng)城汽車、具有整車制造基因的蜂巢能源舉辦了國(guó)內(nèi)首個(gè)“電池日”活動(dòng)，發(fā)布了電池安全、降本增效等一系列解決方案，并宣布了無(wú)鈷電池量產(chǎn)時(shí)間等.....讓我們言歸正傳。

在閱讀技術(shù)之前，有必要介紹一下2021年2月成立的從長(zhǎng)城汽車分離出來(lái)的動(dòng)力電池公司蜂巢能源的背景。雖然它的誕生時(shí)間不長(zhǎng)，但它的發(fā)展仍然非常迅速。今年9月和10月，蜂巢能源在中國(guó)的電池裝機(jī)量已經(jīng)進(jìn)入前十，并且還投資20億歐元在德國(guó)建設(shè)電池工廠，還接到了一家歐洲汽車集團(tuán)的訂單。

了解完蜂巢能源的背景，我們?cè)倩氐奖敬巍半姵厝铡钡囊粋€(gè)重要話題——安全。對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，除了里程焦慮，影響消費(fèi)者購(gòu)買的另一大“攔路虎”就是安全。網(wǎng)上流傳的各種自燃和碰撞起火的視頻令人震驚，甚至有消費(fèi)者對(duì)這類電動(dòng)車產(chǎn)生了恐懼心理。

■系統(tǒng)解決“冷蜂”熱失控

因此，如何打造更安全的電動(dòng)汽車成為電池制造商和原始設(shè)備制造商的共同話題。為此，蜂巢能源在“電池日”發(fā)布了名為“冷蜂”的電池?zé)崾Э叵到y(tǒng)解決方案，包括果凍電池、熱障電池包、蜂云平臺(tái)，主要從材料、電池、電池包、監(jiān)控系統(tǒng)等方面解決電池安全問(wèn)題。

1.果凍電池:

什么是果凍電池？這種凝膠電池基于無(wú)鈷正極材料和電解質(zhì)材料，具有高導(dǎo)電性、自愈性和阻燃性的特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，果凍電池的電解液不再是常規(guī)的液態(tài)，而是像“喜之郎”果凍一樣，即使用刀切開(kāi)，事后也能慢慢愈合。這一特性的優(yōu)點(diǎn)是可以使凝膠電池更好地貼合電極表面，從而使導(dǎo)電性能更好。此外，在現(xiàn)場(chǎng)演示了用明火燃燒電解液不會(huì)冒煙或著火，因此阻燃性能非常優(yōu)異。

蜂巢能源將其制成軟包和90Ah方形鋁殼電池，并通過(guò)了所有基本的安全測(cè)試。現(xiàn)場(chǎng)還展示了鋼針穿刺試驗(yàn)的視頻，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有火災(zāi)和煙霧，同時(shí)通過(guò)了150℃的熱箱試驗(yàn)。據(jù)蜂巢官方介紹，這是一款安全易制造的電池產(chǎn)品。

然而，果凍電池并不完美。據(jù)了解，這種電池的內(nèi)阻比采用液態(tài)電解質(zhì)的三元鋰電池大5%，充放電速率會(huì)根據(jù)鈷含量在2%之間波動(dòng)，循環(huán)壽命會(huì)犧牲5%。不過(guò)，在犧牲一小部分性能換取更高安全性的前提下，蜂巢能源認(rèn)為果凍電池還是很有價(jià)值的。

2.熱障電池組

如果說(shuō)“果凍電池”在材料上進(jìn)行了優(yōu)化，那么“熱障電池包”就是電池包的一個(gè)突破。蜂巢能量以果凍電池為核心，通過(guò)泄壓、噴發(fā)控制、降溫、報(bào)警、隔熱等全方位保護(hù)PACK，降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，蜂巢能源還通過(guò)兩個(gè)熱失控測(cè)試視頻演示了效果。從結(jié)果來(lái)看，相鄰模塊之間沒(méi)有熱失控，在安全性方面仍然有很好的表現(xiàn)。據(jù)了解，蜂巢能源目前能夠保證PACK不會(huì)失去對(duì)熱量的控制，未來(lái)模塊甚至電池也不會(huì)失去對(duì)熱量的控制。

3.蜜蜂云平臺(tái)監(jiān)控

在電池組系統(tǒng)檢測(cè)方面，蜂巢能源推出了“蜜蜂云平臺(tái)”。據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)是清華大學(xué)的一項(xiàng)研發(fā)成果。通過(guò)對(duì)蜂巢能源現(xiàn)有技術(shù)的培訓(xùn)和應(yīng)用，雙方第一階段主要實(shí)現(xiàn)了電池內(nèi)部短路的監(jiān)測(cè)。在具體原理層面，通過(guò)采集電壓、SOC、溫度、功率等數(shù)據(jù)，建立了一套內(nèi)部短路預(yù)警算法。當(dāng)電池短路時(shí)，對(duì)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警。

未來(lái)，蜂巢能源將在第二期與清華大學(xué)在鋰分析監(jiān)測(cè)、缺陷電池鑒定、電池殘值評(píng)估等方面進(jìn)一步合作。這些技術(shù)的原理與內(nèi)部短路監(jiān)測(cè)基本相同，通過(guò)采集和分析大量數(shù)據(jù)，建立完整的監(jiān)測(cè)模型，對(duì)電池組系統(tǒng)的安全性進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和預(yù)警。屆時(shí)，整個(gè)大數(shù)據(jù)閉環(huán)的準(zhǔn)確率將達(dá)到95%。

■第二代電池產(chǎn)品-降低成本和提高效率

除了發(fā)布電池安全解決方案，蜂巢能源還簡(jiǎn)要介紹了第二代電池產(chǎn)品，主要有四大特點(diǎn):長(zhǎng)而薄、無(wú)鈷、充電快、功率大，明年全部量產(chǎn)。

1.長(zhǎng)度和厚度:蜂巢能源將在2021年推出L3電池、L4電池和L6電池。采用長(zhǎng)電芯、無(wú)模塊、集成化的設(shè)計(jì)，可使電池組系統(tǒng)元器件減少25%，成本降低11%，能量密度提高10%。

2.無(wú)鈷:按照之前的計(jì)劃，蜂巢能源的無(wú)鈷電池將覆蓋E、H平臺(tái)，可適配小型到大型汽車，可滿足300-800公里續(xù)航里程。發(fā)布會(huì)上，蜂巢能源還宣布，無(wú)鈷電池將從即日起接受全球預(yù)約，并將于明年6月正式量產(chǎn)。同年7月左右，長(zhǎng)城汽車將推出首款搭載無(wú)鈷電池的純電動(dòng)汽車，續(xù)航里程將達(dá)到600公里。

3.超級(jí)快充:蜂巢能源希望在不損失容量密度的情況下，做好快充技術(shù)。據(jù)了解，蜂巢能源目前正在研發(fā)的超快充電技術(shù)將充電時(shí)間縮短62%，0-80%充電僅需15-20分鐘，最早將于2022年初推向市場(chǎng)。

4.大功率:蜂巢能源將推出5.2Ah柔性電芯，主要用于HEV汽車。電池循環(huán)壽命可達(dá)25000次，放電倍率可達(dá)70C，功率密度可達(dá)5600 W/kg。據(jù)了解，70C的排放率主要是為了兼顧范圍更廣的轎車、SUV等車輛。同時(shí)，為了讓費(fèi)率更強(qiáng)，蜂巢能源也投入了一些新技術(shù)，但暫時(shí)還處于保密期。

此外，在這個(gè)電池日，蜂巢能源還在電池技術(shù)和制造方面引入了一系列創(chuàng)新，包括疊片3.0技術(shù)、干電極技術(shù)的應(yīng)用、AI與制造的深度結(jié)合等。，這對(duì)動(dòng)力電池的“降本增效”有積極作用。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，電池成本的降低必然會(huì)拉低整車零售價(jià)格，對(duì)電動(dòng)汽車的普及將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

■未來(lái)技術(shù)展望:

可見(jiàn)，上述電池技術(shù)和蜂巢能源都取得了不錯(cuò)的研發(fā)成果，甚至落地?！澳_踏實(shí)地，仰望天空空”，據(jù)了解，蜂巢能源在更前沿的技術(shù)上也有一定儲(chǔ)備，如全固態(tài)電池、膠囊電池、自吸氣電池、混合正極材料等技術(shù)和產(chǎn)品，目前仍處于發(fā)展初期。雖然沒(méi)有透露更多的信息，但這確實(shí)是意料之中的。

最后:可以看到，電池日蜂巢能源公布的“干貨”還是很多的。無(wú)論是提高電池的安全性，還是降低成本、提高效率，這些都是與消費(fèi)者息息相關(guān)的技術(shù)。只有關(guān)鍵技術(shù)突破，才能降低電動(dòng)汽車的生產(chǎn)成本，最終讓消費(fèi)者受益。不過(guò)，蜂巢能源在這個(gè)電池日宣布的一系列解決方案能否順利落地，還有待觀察。