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相較于歷經(jīng)百年千錘百煉的內(nèi)燃機(jī)，發(fā)展十余年的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池創(chuàng)新有著極大的發(fā)展空間。12月15日，蜂巢能源第三屆電池日在常州舉辦。發(fā)布會(huì)上，蜂巢能源董事長(zhǎng)兼CEO楊紅新詳細(xì)介紹了蜂巢能源全新一代的高安全動(dòng)力電池系統(tǒng)化解決方案——龍鱗甲電池。龍鱗甲電池系統(tǒng)，應(yīng)用了熱電分離、空間功能集成設(shè)計(jì)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單體安全和系統(tǒng)安全的全面提升；同時(shí)，成組效率達(dá)到76%，這就使得磷酸鐵鋰電池也可以做到800km長(zhǎng)續(xù)航，再次讓磷酸鐵鋰有了更大的想象空間。據(jù)楊紅新介紹，蜂巢能源將新一代方案取名“龍鱗甲電池”，一方面取其堅(jiān)固無(wú)比之意；另一方面也是集大成之意，“‘龍鱗甲’是傳說(shuō)中龍族收集了每一條龍身上最硬的一片龍鱗，集合打造的無(wú)堅(jiān)不摧的鱗甲。”近兩年，在市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，磷酸鐵鋰電池因成本優(yōu)勢(shì)，搶占了大部分三元電池市場(chǎng)，逐漸成為市場(chǎng)主流的電池技術(shù)路線之一。但是，磷酸鐵鋰電池也有痛點(diǎn)：一方面，盡管其本征安全突出，但是組成電池包后，其系統(tǒng)安全性問(wèn)題并沒(méi)有完全解決；另一方面是能量密度不夠高，應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航存短板。為解決磷酸鐵鋰系統(tǒng)安全問(wèn)題，蜂巢能源從電池系統(tǒng)熱失控的本源出發(fā)，通過(guò)多項(xiàng)大膽創(chuàng)新的設(shè)計(jì)優(yōu)化電池安全性能。首先，龍鱗甲采用創(chuàng)新的短刀電芯底出防爆閥設(shè)計(jì)。電池包系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)往往來(lái)自于單個(gè)電芯的熱失控，而常規(guī)電池包中電芯的防爆閥設(shè)計(jì)在頂部，因此防爆閥上方要留出泄壓通道，將高溫高壓的噴發(fā)物引導(dǎo)到側(cè)面或底部排出，過(guò)程中極易蔓延到相鄰電芯導(dǎo)致連鎖反應(yīng)。龍鱗甲應(yīng)用的短刀電芯防爆閥創(chuàng)新設(shè)計(jì)在底部，一旦發(fā)生某個(gè)電芯熱失控可快速實(shí)現(xiàn)定向泄壓，噴發(fā)物可按指定方向、通過(guò)很短的通道迅速排出，不蔓延至周邊電芯。另外，原本電芯和電池包底部之間一般預(yù)留有空間，以防止底部碰撞時(shí)損傷電池。底出防爆閥設(shè)計(jì)將兩部分空間合并可提升體積利用率，提升續(xù)航里程。其次，在電池包層級(jí)，龍鱗甲采取先進(jìn)的“熱-電分離”設(shè)計(jì)。常規(guī)電芯防爆閥和極耳在同一側(cè)，熱失控泄壓區(qū)與高低壓線路處于同一區(qū)域。一旦一個(gè)電芯熱失控，噴發(fā)物極易傷及其他電芯，引發(fā)二次危害。熱電分離設(shè)計(jì)則讓熱失控泄壓區(qū)與電源傳送區(qū)各自獨(dú)立，大幅降低熱失控時(shí)內(nèi)部高壓拉弧、打火的失效概率，顯著提升安全性。第三，龍鱗甲采用雙面冷卻設(shè)計(jì)，讓電芯大面積和冷卻板接觸，讓冷卻板迅速帶走電芯的熱量，換熱能力較一般水平提升70%。既可提升非充電場(chǎng)景下電池包的安全，也可顯著提升電動(dòng)車(chē)快充場(chǎng)景的安全性。此外，在電池包結(jié)構(gòu)層級(jí)，蜂巢能源還采用了高強(qiáng)鋼+彈性支架的設(shè)計(jì)，為熱失控建立安全穩(wěn)定的泄壓通道，提供有力的承載和防護(hù)緩沖，避免碰撞帶來(lái)的電池包故障。從綜合設(shè)計(jì)表現(xiàn)來(lái)看，龍鱗甲電池做到了單顆電芯熱失控不擴(kuò)散至相鄰電芯，整包不起火。實(shí)現(xiàn)了從單體安全到系統(tǒng)安全的全面提升。除了堅(jiān)固，在龍鱗甲電池方案中，也能看到短刀電池、超高速疊片工藝技術(shù)等蜂巢能源自成立以來(lái)就堅(jiān)持推進(jìn)的自主研發(fā)成果的深度融合。據(jù)悉，蜂巢能源“龍鱗甲”電池系統(tǒng)，在電池制造端使用了高速疊片工藝技術(shù)，提升電芯安全水平；通過(guò)短刀電芯加強(qiáng)電芯級(jí)安全；基于蜂云平臺(tái)的大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行故障預(yù)警等，不斷探索動(dòng)力電池的極致安全邊界。一朝風(fēng)云起，龍行九萬(wàn)里。除了極致安全，“龍鱗甲電池”的長(zhǎng)續(xù)航也是其創(chuàng)新的一大亮點(diǎn)。在能量密度方面，蜂巢能源遵循從材料、電芯到電池結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性思維，持續(xù)優(yōu)化電芯和系統(tǒng)兩大技術(shù)：系統(tǒng)層面，通過(guò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件功能集成、空間功能集成設(shè)計(jì)。通過(guò)技術(shù)優(yōu)化，采用磷酸鐵鋰電芯的龍鱗甲電池系統(tǒng)體積成組效率大幅提升至76%，同等電池包下，續(xù)航超過(guò)800公里；采用高錳鐵鎳電芯超過(guò)900公里；采用高鎳三元電芯續(xù)航則超過(guò)1000公里。快充方面，龍鱗甲電池系統(tǒng)，匹配三元電池時(shí)支持4C快充。成本方面，龍鱗甲電池系統(tǒng)因?yàn)楣?jié)約了20%的結(jié)構(gòu)件，為電池包減重10-20kg。結(jié)構(gòu)件的減少和減重，既能直接降低物料成本，又能提升生產(chǎn)效率和體積利用率，還能提升整車(chē)?yán)m(xù)航里程。此外，龍鱗甲電池系統(tǒng)也可擴(kuò)展CTC（電芯直接成組到車(chē)身）。龍鱗甲電池的系統(tǒng)上蓋、水冷板，可以和車(chē)身乘員艙地板融合，合三為一。這一舉措可顯著提升電動(dòng)汽車(chē)的集成效率，降低成本，提升裝配效率。兼容性方面，龍鱗甲電池可兼容多種電池化學(xué)體系，滿足A00-C級(jí)系列多種車(chē)型。極致的兼容性為整車(chē)企業(yè)縮短了新車(chē)型的研發(fā)周期；電池包的通用性也為整車(chē)企業(yè)進(jìn)一步降低了采購(gòu)成本。發(fā)布會(huì)上，楊紅新透露，龍鱗甲電池將陸續(xù)搭載到?2023?年量產(chǎn)車(chē)型上，包括2023年10月份量產(chǎn)的一款SUV和2023年10月量產(chǎn)的一款轎跑。“電池日”還有哪些黑科技？飛碟、高錳鐵鎳、納米網(wǎng)硅負(fù)極電池日上，蜂巢能源還發(fā)布了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破和企業(yè)戰(zhàn)略布局新進(jìn)展。蜂巢能源自誕生伊始就主打方形疊片工藝，并持續(xù)迭代。電池日上，主辦方發(fā)布了第三代超高速疊片技術(shù)3.0。蜂巢能源將其稱為“飛疊”技術(shù)。蜂巢能源第一代疊片技術(shù)的效率是0.6秒/片，第二代0.45/片。而第三代“飛疊”技術(shù)效率已經(jīng)在努力趕超卷繞工藝，達(dá)到0.125秒/片的效率。相較于蜂巢能源上一代疊片機(jī)，第三代“飛疊”技術(shù)的疊片機(jī)占地面積減少達(dá)?45%，效率提升?200%以上。第三代“飛疊”技術(shù)還集成了極片放卷、裁切、熱壓功能、疊片?CCD?在線監(jiān)測(cè)、HI-POT在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)單片不良全檢。在一致性方面，采用創(chuàng)新壓刀結(jié)構(gòu)，疊片對(duì)齊精度提升。電池材料技術(shù)方面，本屆電池日蜂巢能源還發(fā)布了高錳鐵鎳和納米網(wǎng)硅負(fù)極技術(shù)。高錳鐵鎳電池，是蜂巢能源針對(duì)磷酸鐵鋰電池能量密度存在天花板而提出的新產(chǎn)品方案。由于不含鈷，高錳鐵鎳電池成本可控；同時(shí)其能量密度又比磷酸鐵鋰更高。與磷酸鐵鋰電池包相比，蜂巢能源的高錳鐵鎳電池包續(xù)航能夠提升100公里，低溫性能提升2倍；與同體積密度的三元電池包相比，整包成本要降低9.5%。蜂巢能源預(yù)計(jì)高錳鐵鎳電池包重量能量密度為?220Wh/kg，體積能量密度為?503 Wh/L，預(yù)計(jì)2024?年量產(chǎn)。納米網(wǎng)硅負(fù)極，是蜂巢能源為高能量密度電池提出的負(fù)極技術(shù)方案。蜂巢能源為此自主開(kāi)發(fā)了筑網(wǎng)束硅技術(shù)、硅碳融合技術(shù)、雙層包覆技術(shù)，循環(huán)壽命較進(jìn)口同類產(chǎn)品提升10%。這一負(fù)極材料的特點(diǎn)是，高容量、高首效、低膨脹、低產(chǎn)氣、長(zhǎng)壽命，支持4C?快充。蜂巢能源預(yù)計(jì)，納米網(wǎng)硅負(fù)極搭配高鎳正極，將率先在大圓柱電芯上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)能量密度≥300Wh/kg。規(guī)劃到2025年，蜂巢能源搭配納米網(wǎng)硅負(fù)極的高能量密度電芯產(chǎn)能將達(dá)到5GWh。蜂巢能源自成立以來(lái)，推出了一系列創(chuàng)新IP：“疊片電池”“無(wú)鈷電池”“短刀電池”“蜂云平臺(tái)”“車(chē)規(guī)級(jí)工廠”……塑造了動(dòng)力電池技術(shù)咖形象。這源于蜂巢能源對(duì)未來(lái)電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的判斷。楊紅新在電池日上表示，十年前，電池企業(yè)靠產(chǎn)品技術(shù)取勝；五年前，靠差異化定位取勝；但進(jìn)入TWh時(shí)代，要靠技術(shù)+制造取勝。蜂巢能源當(dāng)前在科技創(chuàng)新、智能制造領(lǐng)域的充分投入，為的是在長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)中，保持優(yōu)勢(shì)。“市場(chǎng)在變化，用戶需求在升級(jí)，唯有持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)。”楊紅新說(shuō)。而得益于技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能布局和對(duì)市場(chǎng)的正確研判，蜂巢能源的客戶陣營(yíng)和規(guī)模不斷優(yōu)化壯大。在客戶方面，截至目前，蜂巢能源已經(jīng)與長(zhǎng)城汽車(chē)、吉利汽車(chē)、零跑汽車(chē)、東風(fēng)汽車(chē)、嵐圖汽車(chē)、小鵬汽車(chē)、理想汽車(chē)、光束汽車(chē)、賽力斯汽車(chē)、合眾新能源汽車(chē)、牛創(chuàng)新能源汽車(chē)等整車(chē)企業(yè)達(dá)成合作關(guān)系，與PSA（Stellantis集團(tuán)）等知名國(guó)際車(chē)企建立了業(yè)務(wù)合作。聲明：文章來(lái)源于電池中國(guó)，本公眾號(hào)基于分享的目的轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載文章的版權(quán)歸原作者或原公眾號(hào)所有，如有涉及侵權(quán)請(qǐng)及時(shí)告知，我們將予以核實(shí)并刪除。鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng)向各大團(tuán)隊(duì)誠(chéng)心約稿，課題組最新成果、方向總結(jié)、推廣等皆可投稿，請(qǐng)聯(lián)系：郵箱ibatteryalliance@163.com。鋰電池自放電測(cè)量方法：靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量法！
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