重磅！蜂巢能源全球首发四元及无钴材料电池

7月9日，蜂巢能源在保定举办了以“堆叠时代引领创新，保护核心安全”为主题的品牌战略规划和产品发布会。会上，蜂巢能源总经理杨洪新进一步明确了堆叠时代的概念：“堆叠时代是一个以大量专门针对电动汽车的新技术、新材料、新工艺和新标准为特征的时代。“今天首次亮相的无钴材料和四元材料电池是堆叠时代新材料的代表。为了应对动力电池行业目前面临的两大安全和成本挑战，蜂巢能源专门提供了两种新产品解决方案，引领了行业趋势。

电动化趋势推动了动力电池技术的创新，包括电动化、智能化、网络化和共享化。这已成为全球汽车产业转型升级的主要方向，进入了叠加融合、相互赋能、加速发展的新阶段。汽车行业正面临一场百年未有之大变革。电气化是汽车工业迈向四个现代化的第一步。在刚刚结束的2019世界新能源汽车大会上，全球汽车行业主要利益相关者达成了博鳌共识：力争到2035年实现全球新能源汽车50%的市场份额，实现全球汽车行业向电动化的基本转型。

要实现这样的目标，从动力电池的角度来看，信心和压力并存。一方面，能量密度、寿命、快速充电、低温等核心性能指标正在逐一分解，足以支撑电动汽车超越传统汽车的性能。另一方面，动力电池的安全性和成本是当前汽车电动化急需解决的行业痛点。安全是电动汽车发展的底线，也是消费者的头等大事。能否降低成本，直接影响电动汽车能否真正在市场上与汽油车竞争。在安全和成本的高压下，动力电池和产业链企业正在现有材料体系的基础上不断探索新的方向。蜂窝能源公司发布了世界上第一款无钴电池。在现有的三元系锂离子动力电池中，正极材料的成本占30%至45%。以523系统为例，钴占其中的20%。作为一种战略资源，钴的价格波动将直接影响电池芯的最终成本。因此，在高镍体系的共识下，松下、LG、宁德时代等国际主流动力电池公司都在考虑将低钴、无钴电池作为下一代动力电池的研发方向。基于上述背景，作为汽车领域知识最渊博的动力电池专家，蜂巢能源基于材料系统的前瞻性研发，正式发布了全球首款基于无钴材料的电池芯产品。

蜂巢能源介绍，无钴材料的性能可以达到与NCM811相同的水平，降低5-15%的材料成本，相应的电池芯BOM成本可以降低约5%，使材料不受战略资源的影响。无钴转化有两项关键技术。首先，在没有不成对电子自旋的情况下掺杂特定元素，削弱了电子超交换现象，减少了Li/Ni的混合，提高了电性能；

二是掺杂具有高M-O键能的元素，以减缓晶体在充放电过程中的体积变化，稳定结构，提高循环寿命和安全性。基于上述两项关键技术，蜂巢能源已经完成了研发。据悉，蜂巢能源的无钴电池芯产品已于2018年3月正式获批。掺杂技术提高了无钴材料的充放电可逆性和结构稳定性。电压平台达到3.87V，比811高0.04V。在产品规划方面，预计年底前完成材料开发，2020年3月前进一步优化材料体系，4月实现材料中试，8月完成体系定型，2020年第三季度实现无钴电池SOP。世界上第一个四元电池集能量密度和安全性于一身。主机制造商对电动汽车更高续航能力的追求使动力电池的高镍含量成为行业共识。然而，如何在提高能量密度后平衡安全性能是当前产业链必须面临的问题。清华大学教授、中国科学院院士欧阳明高明确指出，目前最紧迫的任务是如何将安全平衡点提高到300Wh/kg的能量密度。基于上述趋势，蜂巢能源率先开发了四元正极材料，并发布了全球首款基于该材料的四元材料电池。据了解，蜂窝能源公司开发的四元材料是基于NCM系统掺杂Mx的。Mx掺杂增强了初级粒子之间的边界强度，从而减少了有害相变过程中微间隙的形成。使其循环性能优于NCM811材料，同时实现更好的耐热性、更少的气体产生和更高的安全性。动力电池的最终表现是更高的容量、更长的寿命和更好的安全性。蜂巢能源介绍，其四元材料电池项目也于2018年9月启动，将于今年年底完成材料开发。预计将在2020年第四季度实现四元材料电池的SOP。

关于蜂巢能源，蜂巢能源的前身是长城汽车动力电池事业部。自2012年以来，蜂巢能源开展了电池组电池的前期研究工作。2018年2月，它独立于蜂巢能源。蜂巢能源总部位于江苏省无锡市，是一家新能源技术公司，专门从事汽车动力电池材料、电池组、模块、PACK、BMS、储能和太阳能的研发和制造。

蜂巢能源在全球建立了七个主要的研发中心。目前，保定、韩国、上海和印度的研发中心已投入使用，美国、日本和无锡的研发中心正在建设中。在中国工厂建设方面，江苏常州工厂正在建设中，并于2019年底实现SOP。预计到2020年，产能将达到12GWh。在技术路线选择上，蜂巢能源创新推出方形堆叠电池，成为全球第一家高速堆叠方形电池制造商。高速层压工艺是新一代电池技术，打破了卷绕电池的瓶颈。蜂窝能源大规模生产工厂的效率目标是每个工作站每个芯片0.25秒。与同类型的卷绕工艺电池相比，蜂窝能源的堆叠电池的能量密度提高了5%，循环寿命提高了10%，成本降低了15%。

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