钜大LARGE | 点击量:1568次 | 2019年06月25日
叠片工艺实现新突破,动力电池迈入叠时代
7月9日,动力电池新秀蜂巢能源将在保定召开主题为“领创叠时代守护芯安全”的叠时代战略规划及产品发布会,向行业发布基于高速叠片工艺的系列动力电池产品。
电动汽车而言,动力电池是关键,也是社会各界关注的焦点。动力电池直接影响着电动汽车的安全表现、续航里程、充电时长、循环寿命和成本。自今年4月以来,电动汽车自燃事故频发,令社会公众对电动汽车的安全产生疑虑,更引发了行业热议。
动力电池市场呼唤生产工艺变革
目前市场上电池生产工艺主要有叠片和卷绕两种类型。
传统叠片工艺电池以软包电芯为主,叠片效率受制于设备等原因一直处在较低水平,卷绕工艺生产效率较高,但面对电动汽车的大规模发展,局限性越来越明显,存在内部界面均一性差、循环过程中极片褶皱、膨胀力高等问题,从而加剧了电动汽车的安全隐患。因此,市场亟需新的电池生产工艺出现,来打破这一局面。
为了推出性价比更高、更安全的电池,各大电池制造工厂都在投入资金、人力研发新技术。作为拥有车企基因的电池生产商,蜂巢能源在汽车电池研发方面的优势十分突出,大批核心骨干人才拥有汽车行业从业背景,让蜂巢能源自诞生之时便比纯电池技术起家的厂商更懂汽车需求,产品平台也是根据汽车在不同应用场景下的需求来设计。
蜂巢能源与欧洲顶级车企的技术团队深入合作,依照国际一流水准在江苏金坛建造了中国第一工厂。这是全球首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,集合了智能配送、数字化看板与分析、质量追溯与分析、数字化质量检验等智能化系统。工厂占地800亩,投资100亿元,产值达200亿元,主要生产铝壳方形电芯。工厂分两期建设完成,总规划产能20GWh。
高速叠片工艺赋能方形叠片电池
高速叠片工艺是蜂巢能源在传统叠片工艺上进行的创新性变革,极大提升了生产效率。现阶段,蜂巢能源已将该工艺应用于方形铝壳电芯。传统叠片工艺效率为单工位每片1S,蜂巢一期产线已提升至0.6S,二期可实现0.45S高速叠片,并且正在开发单工位0.25S的超高速叠片工艺,有望完美解决叠片工艺的效率问题,甚至超越卷绕工艺效率。
和传统卷绕工艺电池相比,高速叠片工艺电池有多重优势:边角处空间利用率更高,能量密度可提高5%;全生命周期更低变形和膨胀,循环寿命提升10%以上;边缘结构更简单,结构适应性更好,电池安全性更高。
而基于高速叠片工艺制成的方形叠片电池,在空间效率和安全性上更有优势,将有望成为电动汽车规模化发展的主流需求产品。这一依托全蜂巢能源新S3标准开创的动力电池发展新时期,被行业称为“叠时代”。
未来已来动力电池进入叠时代
回顾锂电池的发展,不难发现:锂电池1.0时代是由日本索尼公司缔造,其推出的卷绕工艺锂电池广泛应用于手机、相机、笔记本电脑等3C消费电子领域。
锂电池2.0时代即传统卷绕电池时代,该电池相比索尼时代已经有很大进步,并开始被应用于汽车上,但本质上也是3C锂电池的改进版。
接下来,动力电池将进入3.0时代,即动力电池叠时代——以高速叠片工艺应用为鲜明特征的全新锂电池时代。相比于1.0、2.0时代的电池,3.0时代的电池具有安全性高、能量密度高、循环寿命高等“三高”优势,同时可匹配电动汽车对电池大尺寸、大容量的明确需求,有“下一代动力电池”之称。
在2018年11月份举行的第6届中国(青岛)锂电新能源产业国际高峰论坛上,蜂巢能源副总经理马忠龙博士透露,“我们在高镍正极、硅碳负极、无钴正极方面已经取得重大进展,技术路线稳步进行。同时,富锂正极、全固态电解质、锂金属负极、锂硫、锂空气电池等前瞻电池技术,我们也做好的充足的技术储备,以保障长期产品竞争力。”
另据了解,蜂巢能源还在系统集成方面规划了Super-i超级集成模组和其他高集成、轻量化的Pack设计和BMS设计,来应对价格敏感车型的需求。根据蜂巢能源的规划,到2025年,公司将为全球贡献100GWh产能,其中为中国贡献60GWh产能,具备向国内外主流主机厂稳定供货的能力,并立志志跻身于全球高端OEM配套体系,成为世界一流的动力和储能电池系统提供商。
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