花20亿投项目、全球招募100位科学家,蜂巢能源在下什么大棋-电动汽车观察家

花20亿投项目、全球招募100位科学家,蜂巢能源在下什么大棋

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充电10分钟可行驶400公里。

这是在上海车展上,蜂巢能源发布的全新快充动力电池

除了发布新产品,蜂巢能源还举办了首个创新日活动。

4月20日,在蜂巢举办的创新日上,蜂巢宣布进入品牌2.0阶段,并成立蜂巢资本,投入20亿元基金扶植产业创新,计划招募跨界产业合作伙伴20家,并在全球范围内招募100名创新“先蜂”科学家。

在品牌2.0阶段,蜂巢能源早已经将目光由动力电池转向能源,配合长城集团打造能源生态圈。他们甚至提出了一个“狂妄”目标:成为能源社会的伟大企业。

当然蜂巢能源的基本盘是电池,做的是电化学储能,包括车用动力电池、储能,以及小动力电池等,因此他们必须要做强产品。

蜂巢主要通过两个方面来做强产品,一是技术创新,二是产业链合作、人才招募。这两方面,蜂巢都要掏巨额的真金白银。

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蜂速快充技术首次面世

在蜂巢能源董事长兼CEO杨红新看来,随着市场主流产品续航达到600公里,消费者对于续航的焦虑可以逐步化解,但是便捷性问题则成为另一个痛点,消费者希望加电可以快一点。除了快充网络的建设外,电池的快充性能是另一个瓶颈。

针对这一痛点,蜂巢推出了蜂速快充技术,充电10分钟可行驶400公里。

蜂巢第一代蜂速快充电芯为158Ah,能量密度250Wh/kg,2.2C快充可实现16分钟从20%充到80%,年底前即可量产;第二代4C快充电芯产品容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,20-80% SOC快充时间10分钟,量产预计在2023年Q2。

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为了实现快充,蜂巢对电芯的正极、负极、电解液、隔膜、结构件以及快充策略等方面都进行了改进和设计。

杨红新对该技术进行了详细解读。

正极方面,蜂巢采用了三项代表性技术,一是前驱体定向生长精确控制技术,即通过控制前驱体合成参数,使一次颗粒放射状生长。

简单说,就是打造了一条离子迁移的“高速公路”,提高离子传导,降低阻抗10%以上。

二是,再通过体相掺杂和纳米级表面包覆,进一步提高材料的结构稳定性及离子传输性能,循环提升20%,产气降低30%以上。

三是,柔性包覆技术,基于大数据分析及仿真计算,筛选适配高镍材料体积变化大的柔性包覆材料,抑制循环颗粒粉化,产气降低20%以上。

负极方面,则主要采用原料种类及选择技术、表面改性技术、原来破碎整形技术和造粒技术四项技术。

一是,原材料方面,选取各项同性、不同结构、不同类型的原材料进行组合,使极片的OI值(氧指数)由12降低为7,动力学性能提升;二是,原料破碎整形技术,通过合理的粒径搭配来降低副反应,使循环性能和存储性能提升5-10%;三是,表面改性技术,用液相包覆技术,来降低阻抗20%;四是,造粒技术,是精确控制粒径间形貌取向使得满电膨胀率降低3-5%。

电解液方面,通过采用含硫添加剂/锂盐添加剂等低阻抗添加剂体系,降低正负极界面成膜阻抗。较高的锂盐浓度,保证了电解液较高的电导率。

隔膜为高孔隙陶瓷膜,提升隔膜导离子能力同时可兼顾耐热性,达到快充及安全的平衡。

此外,蜂巢在极片制备上通过采用多层涂覆工艺,来实现高能和快充两大优点。

结构件方面,不仅需要满足600A大电流过流能力,还需要尽可能减轻重量。蜂巢通过使用COMSOL软件仿真了结构件的过流能力和温度分布,优化设计后快充过程中结构件的温度小于60℃。

快充策略的制定上,需要尽量减少和避免析锂。蜂巢采用三电极技术原位监控负极电位的变化,同时使用COMSOL软件仿真电芯在不同温度和电流下的充电电压变化,制定出最优的快充策略。

为了提升能量密度,他们第二代电芯电芯负极中也加入了硅氧材料,因此循环上有所下降,但是快充循环也能够达到1500次以上。

需要注意的是,文中提到的快充循环都是指10分钟充满400公里。

蜂巢能源方面也透露,采用这款快充电池如果慢充满充后一般车辆可达到750公里续航,稍重一些的车也可做到650公里左右。

除了续驶里程,杨红新表示,蜂巢的蜂速二代电池还可以做到更多,“装车电池电量可超过100度,满足四驱高功率放电450kw,可以支持超高率的充电桩,超级充电桩350kw,更重要的是该产品支持800V-1000V的高压电气架构。”

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除了纯电动汽车领域,在HEV领域,蜂巢能源今年推出了基于软包体系的HEV电芯,在RT 3C/3C 30-80%SOC 条件下循环寿命可达 40000次。在高低温性能、充放电倍率性能、DCIR(直流内阻)及功率性能等均优于行业其它同类产品。

蜂巢能源基于该电芯的HEV电池包,采用软包无模组集成技术,系统集成度更高,采用低散热设计,风冷冷却,可明显降低整车系统成本;还可满足-35-60℃全地域温度范围使用。

此外,该HEV电池包采用一体化集成BMS,SOC精度达到3% ,可实现ASILC 功能安全等级,具备 UDS、OBDII、FOTA 升级等功能。

如今蜂巢的产品类型越发丰富。总结起来,蜂巢的产品种类是:方形、软包和圆柱全覆盖,磷酸铁锂和三元电池双线并进。

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内在驱动持续创新

仅成立4年的蜂巢能源,已经发布了多少“黑科技”了?

无钴电池、四元电池、叠片工艺、果冻电池、冷蜂系统、无钴矩阵电池包(LCTP)、蜂云平台,以及蜂速快充技术……新产品和新技术层出不穷。

一方面是来源于产品和技术的长期积累。蜂巢能源脱胎于长城汽车的动力电池事业部,自2012年起开展动力电池的预研,因此技术研发时间并不短。

另一方面,作为一家“无包袱”的新势力企业,从管理到研发,都被赋予了极大的自由度,促使他们对新产品勇于开拓创新。

更为重要的是,他们对人才、创新的急切渴求,这在蜂巢的创新日上也得到了充分体现。

上海车展发布会上,蜂巢能源的首个创新日活动中,包含两项重要内容,一是创新产业合作伙伴招募;二是全球“先蜂”科学家的招募。

在杨红新看来,中国动力电池企业要参与国际竞争,优势很明显,但是问题也不少,比如在基础材料技术的研发上积累不足;先进生产工艺和高端设备上仍然比较依赖进口;在人才储备方面,高精尖人才明显不足……这些问题长期来看都掣肘着中国动力电池行业的发展。

为了应对这些挑战,蜂巢希望在产业链和人才培养上创新。为此,蜂巢能源成立了蜂巢资本,一期斥资20亿成立成长型和创新型两支基金,用来招募创新产业合作伙伴,计划在智能领域招募20家跨领域合作伙伴;并进行“先蜂”科学家的招聘,计划全球招聘100名科学家。

蜂巢能源希望通过创新日的形式来努力实践,集结跨领域产业和行业的合作伙伴,聚集全球顶尖人才,以创新为动力,实现从上游材料、到中游核心零部件,以及下游生产等全产业链的本土自主创新,摆脱传统工艺束缚,引进跨行业的先进技术,融入到锂电行业的创新研发之中。

可以看到,蜂巢有强大的内在驱动力来维持创新和发展。

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战略2.0:能源社会的伟大企业

蜂巢技术革新、产业链培育创新以及人才招募,很多举措似乎超越了一个企业的“本分”,为什么要这么做?

蜂巢在创新日中已经揭示,其要做能源社会的伟大企业及创新领袖,这也是其品牌2.0阶段的主要目标。

从更懂汽车的电池专家,到能源社会的伟大企业,蜂巢能源的战略由汽车升级为能源。在外界看来,这一转变似乎是一夜之内完成的,但是在蜂巢内部这是一个酝酿已久的战略方向,是与长城集团的整体目标打通的。

(1)为何转型能源公司

杨红新对《电动汽车观察家》表示,他们战略升级已经酝酿很久了,缺的是一个催化剂和触发点,中国提出的“双碳目标”正好就是。

杨红新解释道,如果按照现在中国进口石油比例的趋势算下去,将来中国90%以上的原油都是进口的,因此中国一定要靠可再生能源替代化石能源,“碳达峰”和“碳中和”就是时间表。

在杨红新看来,化石能源替代的方法主要是光伏,风能也可以,但是风跟光伏比,现在还是光伏的可行性更强。现在光伏上网电价,因为日照时间不一样,转化效率也不一样,成本大概3毛钱左右,跟火电可以打平。

但是随着装机量的扩大,包括在日照强的地区大规模装机,例如沙漠和海平面上,太阳能发电的价格降到0.1元/KWh以下的时候,“这时候就可以大规模制氢,然后把氢输送到各个城市使用。一栋楼装一个大的氢能发动机组,氢气送过来就发电了,就可以供整栋楼的供电,实现分布式氢能发电。”

当然,杨红新认为,氢适合做为电长距离运输的载体,例如电的72小时以上的搬运,但是24-48小时的临时性存储,锂电池是有明显的成本优势和效率优势的。

(2)长城集团能源转型的重要一环

从结构图可以看到,长城汽车、蜂巢能源和未势能源三家处于平级,也就是兄弟公司。

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资料来源:未势能源

蜂巢能源的其中一家兄弟公司——长城汽车,已经宣布将成为氢能生产、储存和综合利用的生态运营商。另一家兄弟公司未势能源做的就是氢能板块业务,负责打通氢能产业链。长城控股旗下光伏企业——极电光能,主要打通光伏产业链。

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资料来源:未势能源

由此可见,蜂巢能源将战略布局提升至能源高度是顺理成章,也是长城电化学储能布局的重要部分。

按照杨红新的说法,从光伏到储能到氢气的存储运输,到电动车的分布式移动储能,车辆要做到与电网互动,再把梯次利用回收打通,整个链条将来是长城重点关注的方向。“我们已经做了的就是锂电池覆盖的领域,例如储能、汽车包括电动出行还有二手车,梯次利用和回收。”

这就是蜂巢这次转型的主要背景。

或许他们的终极理想已经在企业名称和品牌口号中透露:蜂巢能源,而不是蜂巢电池。

提大愿景,用伟大的目标激励自己,是很多伟大企业刚发起时的共同点。莫欺少年穷,在这个奇迹不断的时代,看看蜂巢如何编织梦想。

 

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