焦点简讯:蜂巢能源电池日发布龙鳞甲电池和“飞叠”等多项重磅技术

据中汽协最新数据显示，今年1-11月我国动力电池累计装车量达258.5GWh，累计同比增长101.5％。共有56家动力电池企业实现装车配套，较去年同期增长1家，排名前3家、前5家和前10家动力电池企业动力电池装车量分别为201.3GWh、219.6GWh和244.7GWh，占总装车量比分别为77.9％、85.0％和94.7％。

(资料图片仅供参考)

从市场格局来看，虽然宁德时代和比亚迪仍然牢牢占据动力电池装车量的头两席，但市场占有量已经开始减少，排位3-10名的动力电池企业则有着不同程度的提升，而其中增长最快的一位就是蜂巢能源了。

作为2018年才进入动力电池市场的蜂巢能源，近两年提升的势头可谓有目共睹。这一方面得益于其背后长城集团的支持，另一方面则是依靠蜂巢能源自身在技术上的不断钻研和创新。

12月15日，蜂巢能源在常州举办以“乘蜂·驭未来”为主题的第三届电池日活动。发布会上，蜂巢能源董事长兼CEO杨红新发布了全新一代的高安全动力电池系统化解决方案——龙鳞甲电池，以及名为“飞叠”的超高速叠片技术3.0。此外，还宣布蜂巢能源展开储能领域布局，正式开启了“动力电池+储能电池”双轮驱动战略。

近两年，随着补贴的持续退坡，以及A级电动汽车市场的快速增长，成本更具性价比的磷酸铁锂电池用量大幅上涨。在今年1-11月动力电池装车量占比上，三元电池仅占38.3％，而磷酸铁锂则凭借159.1GWh的装车量占据了61.5％的市场份额，其累计同比增长更是高达145.5％。

除了性价比高之外，一般人们认为磷酸铁锂在稳定性上也比三元电池更具优势。不过，这两年为了提升磷酸铁锂电池的能量密度，让原本相对安全的磷酸铁锂电池也不再稳定，今年的众多电动汽车起火事件中，采用磷酸铁锂电池的自燃比例大幅提升。

为了让动力电池能更加安全，同时进一步提升电池的性能，蜂巢能源发布了龙鳞甲电池。

在安全性方面，蜂巢能源从电池系统热失控的本源出发，通过多项大胆创新的设计优化电池安全性能。

首先，龙鳞甲电池采用创新的短刀电芯底出防爆阀设计。电池包系统性风险往往来自于单个电芯的热失控，而常规电池包中电芯的防爆阀设计在顶部，因此防爆阀上方要留出泄压通道，将高温高压的喷发物引导到侧面或底部排出，过程中极易蔓延到相邻电芯导致连锁反应。龙鳞甲应用的短刀电芯防爆阀创新设计在底部，一旦发生某个电芯热失控可快速实现定向泄压，喷发物可按指定方向、通过很短的通道迅速排出，不蔓延至周边电芯。

此外，原本电芯和电池包底部之间一般留有空间，以防止底部碰撞时损伤电池。底出防爆阀设计将两部分空间合并可提升体积利用率，提升续航里程。

其次，在电池包层级，龙鳞甲采取先进的“热-电分离”设计。常规电芯防爆阀和极耳在同一侧，热失控泄压区与高低压线路处于同一区域。一旦一个电芯热失控，喷发物极易伤及其他电芯，引发二次危害。热电分离设计则让热失控泄压区与电源传送区各自独立，大幅降低热失控时内部高压拉弧、打火的失效概率，显著提升安全性。

龙鳞甲采用双面冷却设计，让电芯大面积和冷却板接触，让冷却板迅速带走电芯的热量，换热能力较一般水平提升70%。既可提升非充电场景下电池包的安全，也可显著提升电动车快充场景的安全性。

在电池包结构层级，蜂巢能源还采用了高强钢+弹性支架的设计，为热失控建立安全稳定的泄压通道，提供有力的承载和防护缓冲，避免碰撞带来的电池包故障。

龙鳞甲电池可以使单电芯失控不扩散至相邻电芯，整包不起火，远超国标要求的5分钟不起火。实现了从单体安全到系统安全的全面提升，在磷酸铁锂稳定属性基础上增加了一层更优的高安全解决方案。

除了安全性更强以外，龙鳞甲电池还能使电池在能量密度上也有提升。蜂巢能源遵循从材料、电芯到电池结构的系统性思维，通过优化电芯和系统两大技术，在电芯层面采用了更高能量密度磷酸铁锂电芯。而系统层面，则是通过系统结构件功能集成、空间功能集成设计。通过技术优化，采用磷酸铁锂电芯的龙鳞甲电池系统体积成组效率大幅提升至76%，续航超过800公里，采用高锰铁镍电芯超过900公里，采用三元电芯则超过1000公里，可帮助整车企业在有限的空间内，进一步拓展续驶里程的上限。

在高安全和长续航之外，龙鳞甲电池还有多重优势性能。该系统的快充性能突出，匹配三元电池时支持4C快充。

同时，成本优势也明显。龙鳞甲电池减少了20%的结构件，为电池包减重10-20公斤。这些结构件的减少和减重，既能直接降低物料成本，又能提升生产效率，还能提升整车续航里程。

这一系统也可扩展CTC技术。传统电池包和CTC的主要区别在于，传统电池包自有一套结构件，比如上盖，和车身的地板同时存在，功能类似。而CTC的电池包，将其一部分结构件和车身共用，减少了材料和重量。

龙鳞甲电池的系统上盖、水冷板，可以和车身乘员舱地板融合，合三为一。这一举措将显著提升电动汽车的集成效率，降低成本，提升装配效率。龙鳞甲电池的这一特点，直追特斯拉的4680+CTC技术。

并且，龙鳞甲电池还具有极强的兼容性，可兼容各种化学体系，可搭载在A00-C级系列车型。极致的兼容性为整车企业缩短了新车型的研发周期；电池包的通用性也为整车企业而进一步降低了采购成本。

在发布会现场，杨红新表示，龙鳞甲电池即日起接受全球预定。并且透露，龙鳞甲电池将陆续搭载到 2023 年量产车型，包括2023 年 10 月份量产的一款SUV和2023 年 10 月量产的一款轿跑。

除龙鳞甲电池外，蜂巢能源电池日的另一个重磅产品就是其一直主打的叠片工艺技术，该工艺目前已经持续进化至超高速叠片技术3.0时代，蜂巢能源将其称为“飞叠”技术。

蜂巢能源第一代叠片技术的效率是0.6秒/片，第二代0.45/片。而第三代“飞叠”技术效率已经在努力赶超卷绕工艺，达到0.125秒/片的效率。

相较于蜂巢能源上一代叠片机，第三代“飞叠”技术的叠片机占地面积减少达 45%，效率提升 200%以上。第三代“飞叠”技术还集成了极片放卷、裁切、热压功能、叠片 CCD 在线监测、HI-POT在线监测，实现单片不良全检。在一致性方面，采用创新压刀结构，叠片对齐精度提升。

产品方面，蜂巢能源还发布了高锰铁镍和纳米网硅负极相关技术。

高锰铁镍电池，是蜂巢能源针对磷酸铁锂电池能量密度存在天花板而提出的新产品方案。由于不含钴，高锰铁镍电池成本可控；同时其能量密度又比磷酸铁锂更高。与磷酸铁锂电池包相比，蜂巢能源的高锰铁镍电池包续航能够提升100公里，低温性能提升2倍；与同体积密度的三元电池包相比，整包成本要降低9.5%。蜂巢能源预计高锰铁镍电池包重量能量密度为 220WH/kg，体积能量密度为 503 Wh/L，量产时间预计2024 年。

纳米网硅负极，是蜂巢能源为高能量密度电池提出的负极技术方案。蜂巢能源为此自主开发了筑网束硅技术、硅碳融合技术、双层包覆技术，循环寿命较进口同类产品提升10%。 这一负极材料的特点是，高容量、高首效、低膨胀、低产气、长寿命，支持4C 快充。蜂巢能源预计，纳米网硅负极搭配高镍正极，将率先在大圆柱电芯上实现应用，实现能量密度≥300Wh/kg。2025年，蜂巢能源搭配纳米网硅负极的高能量密度电芯产能将达到 5GWh。

蜂巢能源还首次在品牌发布会上官宣了储能业务规划，并将已经初步成型的生态链命名为蜂窝生态。

虽然成立仅4年的蜂巢能源在电池领域还算一支新军，但其发展的速度和取得的成绩已经不能被任何人所忽视，而这都是来源于蜂巢能源在科技创新上的不断进取。在蜂巢能源申请科创板IPO的招股书中显示，2019年-2021年蜂巢能源的研发费用占营业收入比例为20.71%，累计研发投入金额近15亿元，这远超科创属性评价标准中对近三年研发投入累计金额及占营收比例的要求。

作为蜂巢能源的掌舵人，杨红新表示，十年前，电池企业靠产品技术取胜；五年前，靠差异化定位取胜；但进入TWh时代，靠技术+制造取胜。蜂巢能源当前在科技创新、智能制造领域的充分投入，为的是在长期竞争中，保持优势。“市场在变化，用户需求在升级，唯有持续的技术创新，才能行稳致远。”杨红新说。