说起来这已经是我第三次参加蜂巢新
能源
的活动了,在见识到了 9DCT 和 50% 热效率
的发动机;参观了保定
的蜂巢
能源工厂之后,我又来到了常州,参加蜂巢
能源
的金坛车规级动力电池 AI 工厂
的开工仪式。 ■ 车规级?AI ?什么意思? 先来简单了解下这座工厂:蜂巢
能源位于金坛
的工厂建筑面积 54 万平方米,投资 80 亿元,产值达超 130 亿元,分三期建设,总产
能规划 18 GWh。本次投产
的一期项目规划产
能 4 GWh,二期项目规划产
能 8 GWh,预计 2020 年年底投产,随后将进行三期 6 GWh 产
能的建设。 而蜂巢
能源拥有
汽车动力电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、大容量储
能系统及
太阳能研发和制造
的能力,未来不光会为自家欧拉、长城、WEY 、炮品牌提供动力,还会涉及国产
汽车企业及欧美市场和高端 OEM(俗称代工)配套体系。按照这个目标,未来金坛工厂
的地位不言而喻。 看到这个工厂
的“Title”,可
能大家会好奇“车规级”和“AI”到底体现在什么方面,既然你是个电动车电池工厂,难不成还要自降身份做消费级
的产品? 其实我们大可以把“车规级”理解为一个更高更强
的标准体系,毕竟一辆电动车所需要
的电池是传统消费电子电池 200 倍以上,使用
的温度和环境也大不相同,所以需要高一致性,低容错率,高性
能,高安全性,高可靠性等特殊特性
的电池。蜂巢
能源
的目
的是把车用锂电池
的标准竖起来,与消费级工艺和标准拉开距离,让消费者用上更安心
的产品。 至于“AI”,更多
的是体现在智
能化
的质量检测上,传统消费类电池
的生产仅在部分工序使用 AI 技术,采用 MES 系统管控,管控因子一般在 1500 个左右,而蜂巢
能源
应用 AI 智
能技术,形成了更加完备
的制程追溯系统,通过人、机、料、法、环、测、时间等 7 维制程管控,实现过程超过 2500 个因子
的监控,并可追溯到单电芯每个制程
的过程数据,利用 AI 智
能寻找最佳参数,从而降低故障率,提高设备稼动率,从制程因素方面降低电芯安全失效
的风险。 ■ 一张图了解电池工艺步骤 这张工厂车间平面图虽然看起来花里胡哨
的,但其实非常清晰地表明了电池生产
的步骤,前部分是电芯
的生产过程,后部分是电芯
的组装。 由于这部分内容我在之前
的文章有详细
的介绍,这里就不多说了,总之做电芯就是做虎皮蛋糕,想多了解
的可以点这里回顾一下。 ■ 有哪些产品? 目前欧拉 R1 和明年亮相
的 R2、WEY P8、WEY VV7 家族、电动版炮皮卡等产品都用
的是蜂巢
能源
的电池,未来据说光束
汽车的电池也会由蜂巢
能源来提供。 虽说自家产品用
的是方块电池,但蜂巢
能源
的目标毕竟是星辰大海,对于市面上主流
的软包电池也有布局,并且对于各种
能量密度、容量
的电池都有所准备。 ▲ 图片拍摄效果较差,请见谅 ■ 四元电池、无钴电池和叠片 比起智
能化
的工厂,蜂巢新
能源给我感触最深
的还是他们对未来
的规划,这是我在其他车企
的活动上很少看见
的。 总
的来说,蜂巢
能源
的未来围绕着四元电池、无钴电池和叠片工艺稳步前行。 相信我不用再给大家解释什么是三元电池,不过四元电池还是要解释一下
的,NCMA 四元材料
的做法,是在高镍三元
的基础上增加铝元素,同时改变石墨负极
的常规做法,增加硅碳层,使得负极嵌入和脱出离子
的能力以及在高倍率充放电时枝晶产生
的概率大大降低。据介绍,相较于 NCM811 材料,四元材料动力电池
的容量更高、寿命更长、安全性更好,最终呈现在动力电池上就是容量更高、寿命更长、安全性更好。相关产品蜂巢计划于 2022 年 11 月开始 SOP。 另外是无钴电池,之前我们讲过,钴金属很贵,并且全球 66% 钴产量都出自政局不稳定
的刚果(金)。并且钴元素并不参与电化学反应,所以在高镍
的同时,降低钴含量,是提升
能量密度和降低成本
的好方法。 电芯无钴化关键技术有两个,一是掺杂无未成对
的电子自旋
的特定元素,减弱电子超交换
的现象,降低 Li/Ni 混排(关于阳离子混排,点击这里了解),提高电性
能;二是掺杂 M-O 键
能大
的元素,减缓晶体在充放电过程
的体积变化,稳定结构,提高循环寿命和安全性。无钴电池不仅
能提高电性
能,还
能提升寿命和提高安全性,一举两得。无钴材料性
能可以达到 NCM811 同等水平,材料成本降低 5~15%,相应带来
的电芯 BOM 成本可以降低约 5%,且会让材料不受战略资源影响。蜂巢
能源预计将在年底前完成材料开发,在2020年3月完成材料体系
的进一步优化,4月实现材料中试,8 月体系定型,2021 年 11 月将实现无钴电芯
的 SOP。 ▲ 左边表示正常
的锂离子、镍离子位置,右边是发生了阳离子混排
的情况 至于叠片工艺,我在之前
的文章也介绍过,是类似千层饼
的电芯排列方式,对比目前流行
的、技术成熟
的卷绕式(类似花卷),拥有
能量密度高、结构稳定性好、安全性好和循环寿命长
的特点。而蜂巢
能源
的“高速叠片”工艺,最大
的优点就是快,传统叠片工艺效率为每片 1 s,而蜂巢
的一期产线已将效率提升至单工位 0.6 s ,二期可实现 0.45 s 高速叠片,并且还在开发单工位 0.25 s
的超高速叠片工艺。 ■ 邦点评 此次金坛工厂开工仪式,并不是像之前我们参观保定
的工厂一样,是个小而精
的技术解读,要我说
的开工仪式是个大而美
的开始,这一个下午我们经历了两个群访+工厂参观+开工仪式,可想而知每个项目都是走马观花一笔带过。但这反倒让我对蜂巢乃至长城
的未来计划有了更明确
的认识,目前
的欧拉剑走偏锋但反响不错,WEY
的插混车型也懂得顺势而为不再高高在上,光束
汽车这两天刚出来喜讯,蜂巢刚成立不久就拿到了不少订单……让长城
的新
能源看起来和他
的 SUV 一样前景辽阔,这也需要长城自己拥有完整
的三电技术制造和生产储备,才
能更好地应对未来
的发展,蜂巢
能源任重而道远,不过我们相信它
的实力。
阅读全文>>