蜂巢能源全球首发四元及无钴材料电池

7月9日，蜂巢能源在保定召开主题为“领创叠时代 守护芯安全”的品牌战略规划及产品发布会。会上，蜂巢能源总经理杨红新进一步明确叠时代的概念：“叠时代是以叠片工艺为特征的新技术、新材料、新工艺、新标准大量涌现的、专门为电动汽车而生的时代。”

今天首发的无钴材料、四元材料电池正是叠时代新材料的代表。针对动力电池行业目前面临的安全与成本两大难题，蜂巢能源针对性地给出了两条全新的产品解决之道，引领行业风向标。

电动化趋势倒逼动力电池技术创新

“电动化、智能化、网联化、共享化”已成为全球汽车产业转型升级的主要方向，并进入叠加融合、相互赋能、加速发展的新阶段，汽车产业正迎来百年未有的大变革。

在汽车变革走向四化的征途上，电动化是第一步。就在刚刚结束的2019世界新能源汽车大会上，全球汽车产业主要相关方达成了博鳌共识：力争到2035年全球新能源汽车的市场份额达到50%，全球汽车产业基本实现电动化转型。

要实现这样的目标，从动力电池的角度来看，信心与压力并存，一方面，包括能量密度、寿命、快充、低温等核心性能指标正在被逐个攻破，足以支撑起电动车性能超越传统车。

另一方面，动力电池的安全和成本，是汽车电动化当下亟待解决的产业痛点，安全是电动汽车发展的底线，也是消费者关切的头等大事，而成本能否下降，直接影响着电动汽车能否真正与燃油车在市场上PK。

安全与成本的高压下，倒逼动力电池及产业链企业在现有材料体系的基础上不断探寻新的方向。

蜂巢能源发布全球首款无钴电池

现有三元体系的锂离子动力电池中，正极材料的成本占比达到30%~45%，这其中，以 523体系为例，钴在其中的占比达20%，作为战略性的资源，钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本。

因此，在以高镍体系为共识的大前提下，包括松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池企业都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池的研发方向。

基于上述背景，作为最懂汽车的动力电池专家，蜂巢能源基于对于材料体系的前瞻性研发，正式发布了全球首款基于无钴材料的电芯产品。

蜂巢能源介绍，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。

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，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。

围绕上述两大关键技术，蜂巢能源已经完成了研发攻关，据悉，蜂巢能源的无钴电芯产品于2018年3月正式立项。通过掺杂技术改进了无钴材料在充放电的可逆性和结构稳定性，电压平台达3.87V，比811高出0.04V（3.83V）。

在产品规划上，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。

全球首款四元电池兼顾能量密度与安全

主机厂对于电动汽车更高续航的追求，让动力电池的高镍化已经成为行业共识，但如何平衡能量密度提升之后的安全性能，是当下产业链必须正视的问题。

清华大学教授、中国科学院院士欧阳明高明确指出，目前最为紧迫的一项任务就是如何把安全的平衡点提升到300Wh/kg的能量密度。

基于上述趋势，蜂巢能源率先开发出四元正极材料，并基于该材料发布了全球首款四元材料电芯。

据了解，蜂巢能源开发的四元材料，在NCM体系的基础上掺杂Mx，Mx掺杂会使一次颗粒之间的边界强度增强，因此会减少在有害的相转变过程中微隙的形成。使其循环性能优于NCM811材料，同时能实现耐热更好、产气少、安全性更高的特点。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。

蜂巢能源介绍，其四元材料电芯项目也已经于2018年9月立项，将在今年年底前完成材料开发，预计将于2020年12月实现材料SOP，将在2022年11月实现基于四元材料的电芯SOP。

关于蜂巢能源

蜂巢能源前身是长城汽车动力电池事业部，自2012年起开展电芯的预研工作，2018年2月独立为蜂巢能源，总部位于江苏无锡，是一家专业从事汽车动力电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能、太阳能研发和制造的新能源科技公司。

蜂巢能源在全球布局了七大研发中心，目前保定、韩国、上海和印度的研发中心已经投入使用，美国、日本和无锡的研发中心处于在建。中国工厂建设方面，在北部保定现已建设完成的PACK线，目前已实现量产，在东部江苏常州工厂处于在建状态，于2019年年底实现SOP。

在产能规划上，蜂巢能源位于常州金坛的项目一期规划产能4GWh，预计2019年10月份量产，二期项目规划8GWh，同时还和捷威动力合资在盐城规划建设3GWh的软包电池项目。

在技术路线选择上，蜂巢能源创新性地推出方形叠片电池，同时首款量产的产品就采用NCM811材料体系。

蜂巢能源是全球首家高速叠片方形电池制造商，真正让动力电池告别“卷”时代，进入“叠”时代。高速叠片工艺是打破卷绕电池瓶颈的新一代电池工艺。蜂巢一期当前水平单工位0.6sec，二期为0.45sec，三期目标为0.25sec。相比同类型卷绕工艺电池，能量密度提升5%，循环寿命提升10%，成本降低15%。

2019年5月蜂巢能源PACK装机量为207.9MWh，环比增长了1305%，排名第6位 。装车量为6078辆，为长城汽车提供配套。此外，蜂巢能源还与宝马和PSA进行业务洽谈。

蜂巢能源目前员工1750人，其中研发人员1030人，外聘/外籍专家350人；研发投入2016年-2020年约为29.3亿元。根据规划，到2022年，蜂巢能源将登录科创板，全球工厂建设到2025年投入大于260亿元，2025年国内规划产能达到76GWh，在全球达到100GWh。