当前位置: 首页 > 新闻资讯  > 国内外新闻资讯 > 人物报道

专访蜂巢能源杨红新:电芯技术是核心,无钴普及还需要时间

作者:中国储能电站网 来源:36氪「 未来汽车日报」 时间:2020-06-18 浏览:
       作者 | 张一

编辑 | 吴岩

无钴电池时代将至,速度之差可能意味着生死之别。日前,蜂巢能源率先发布115Ah电芯和L6薄片无钴长电芯,引起业内广泛关注。

蜂巢能源总裁杨红新在接受未来汽车日报(ID:auto-time)采访时表示,该公司开发的无钴电池将在2021年第二季度量产。基于其无钴电芯基础开发的新能源汽车,整车续航里程可超过800公里,电池使用寿命可延长至15年或120万公里。

蜂巢能源科技有限公司总裁杨红新 来源:蜂巢能源官方

随着车企电气化转型加速,在整车成本中占比高达43%、利润率动辄超30%的动力电池市场,正处于技术创新的关键时期。

三元锂电池(NCM)是目前最主流的新能源汽车动力电池,钴元素是其中不可或缺的一种贵金属,它是防止电池过热和保持电池稳定的“定海神针”,甚至被部分电池厂商戏称为“钴奶奶”。

但钴矿分布面积小、产量低、价格高昂,且开采过程中存在法律风险,导致其很难实现长期稳定供应。上海有色金属网数据显示,截至6月15日,电解钴均价为每吨25.25万元,远高于其他金属材料。据美国哥伦比亚广播公司报道,世界上超过一半的钴由刚果供应,采矿者大部分为童工。

因此,去钴或无钴电池,松下、LG、宁德时代等国内外主流动力电池企业纷纷快马加鞭,将去钴或无钴电池视作未来的研发方向。比亚迪凭借不含钴的磷酸铁锂电池“刀片电池”跑在了前面,特斯拉CEO埃隆·马斯克也曾公开表示,其目标是达到让电池几乎不使用钴的程度。

相比之下,脱胎于长城汽车动力电池事业部、2018年开始独立发展的蜂巢能源,最大优势在于对于整车的理解。杨红新表示,未来不同类型的电池都有各自的应用场景,蜂巢能源将向上寻求在高能量密度层面的突破,向下大幅降低制造成本,成为独立的第三方电池厂商。

以下是未来汽车日报(ID:auto-time)与杨红新的对话内容(经未来汽车日报整理):

Q:无钴电池有哪些优势?

A:无钴电池解决了市场痛点和用户痛点。它主要有两大优势,一是摆脱了钴元素对电池的束缚,二是成本优势。我们的无钴电池比811电池(一种高能量密度的三元锂电池)在电芯层级的成本价格要低约8%-10%。

钴元素集中在非洲,被少数企业垄断,价格波动较大;而且钴本身属于伴生矿,伴生金属开采量降低则会导致钴减产,它先天与汽车供应链对稳定性的高要求不符。另外,钴元素用量主要来自刚果,刚果钴开采存在较严重的雇佣童工问题。

我们的无钴材料采用了单晶技术和特殊的包覆掺杂技术,可以延长电池循环使用寿命,可以支撑整车的终身质保。在最恶劣条件下,100%充放电测试可以达到2500次,而目前大部分NCM811电池只能做到约1300次。我们的无钴电池实现了高安全性、高能量密度和高寿命的统一,同时可以降低成本。

蜂巢能源发布的115Ah无钴电芯 来源:蜂巢能源官方

Q:去掉钴元素后如何保证电池稳定性?

A:电池稳定性主要体现在结构方面。我们的无钴电池使用了多种技术手段,比如增加电池在化学键能、表面包覆、颗粒强度、耐加工等方面的技术。

为保证元素和元素间的连接以及颗粒强度,去掉钴元素后会有其他元素来替代。我们的无钴材料采用单晶高强度颗粒结构,保证它在承受生产过程中高致密辊压时不会出现裂纹。我们还在材料中掺杂了强化学键元素,使各种元素间的结合得更紧密,不易分解。

Q:蜂巢能源什么时候开始做无钴电池研发?

A:蜂巢能源从2018年初开始做正极材料开发,当时主要路线是四元材料、无钴材料、富锂猛基、以及高能量密度的三元材料,现在高密度三元、无钴、NCMA(四元材料)都不错。从去年开始已经申请了约100项核心专利,大部分围绕材料。

目前,我们已经量产了6系(622)和8系(811)电池,应用在长城汽车上,也被一些国内外客户定点(设为指定采购点)。下一阶段的重点,是快速把中镍高电压电池、磷酸铁锂电池和无钴电池量产,前两种将在2021年第一季度量产,无钴电池将在2021年第二季度量产。

无钴电池做市场普及需要时间。整车的开发周期是3年,一个成熟的整车平台如果只换动力总成,至少也需要一年时间。无钴产品需要一个逐步上量的过程,同时结合新车升级换代的周期来定。

Q:你认为无钴电池是未来的技术方向吗?

A:未来不同类型的电池各有各的应用场景。磷酸铁锂电池适用于短续航里程、对动力性要求不高的车型,比如300公里、400公里续航。无钴电池可以满足里程要求更高的车,但无钴电池目前低温放电功率比三元锂电池差一些,所以特殊工况以及对加速性能要求极高的车型,要用三元或者四元电池。

我们的无钴电池不仅是材料层面的技术创新,更主要的是强电芯技术。我们是国内唯一一家,把电池材料及材料体系配套的电解液同步开发成功的企业。

电芯的核心技术主要考验两个方面。一是平台体系的开发能力,它包括电解液、溶剂、负极材料、结构设计、仿真,热失控控制等的选择和设计;二是叠片技术,这是一种电芯结构,其中涉及涂胶、电解液浸润等技术。

Q:蜂巢能源的叠片电池和比亚迪的刀片电池相比,有什么优势?

A:现在的电池尺寸是在软包电池生产和试验基础上确定的。相较比亚迪的刀片电池,我们的电池适用性更高,比如L6尺寸叠片电池,可以兼容A级车到D级车,也可以和590大众MEB电池模组实现无缝切换,电池包的包络不用做任何改变。

蜂巢能源发布的L6薄片无钴长电芯 来源:蜂巢能源官方

目前,叠片电池已经与大众、宝马、戴姆勒、捷豹路虎等客户接触,谈的是下一代项目(3年后投放市场),车企供应商选择都是有周期的。

Q:蜂巢能源的核心竞争力是什么?

A:我们的核心业务是电芯技术,要形成电芯层面的核心竞争力和成本控制能力。我们的无钴技术和叠片技术处于行业领先地位,接下来要看量铺开后的市场反馈。

我们自主掌握材料技术的无钴电池,配合叠片工艺技术,电池的生产效率和速度是行业内最高的。叠片工艺是未来的技术方向。传统的卷绕方式生产的卷芯已经不能满足车规级动力电芯的形态要求。

我们基于韩国的标杆公司和国内标杆公司引进人才。目前研发团队超1000人,分布在保定、上海、韩国、印度、德国等地。其中,具有5年以上电池研发经验的专家占比达40%,博士学历超40人,外籍专家超40人。

未来我们将从两个方向寻求技术突破,向上实现在高能量密度层面的突破,向下进一步降低价格,以接近磷酸铁锂的价格。

Q:蜂巢能源未来的技术重点有哪些?

A:我们在材料技术、工艺技术、电芯技术、固态电池技术、以及软件领域都制定了3-5年的发展规划。

重点技术方向是研究能量密度高、且能有效解决热失控问题的技术、探索低成本技术路线,以及高效生产的AI智能技术。AI智能指的是通过软件技打通生产、制造、研发、测试环节,发挥电芯在生产、测试、使用过程的数据价值。

AI策略是未来非常重要的领域,有的是我们自己做,有的是和整车厂合作。现在我们的AI智能工厂在和西门子合作开发AI算法和策略,和长城汽车合作开发BMS大数据。蜂巢能源可以站在车用动力电池生产工艺和新能源汽车整车性能需求的双重角度,来做产品的设计开发与制造。

Q:蜂巢能源从长城汽车剥离到现在有哪些变化?

A:业务方面没有变化,还是按照预定的路线推进。

2017年,蜂巢能源入股澳洲皮尔巴拉锂矿,2018年参股主营氢氧化锂业务的广西天源。在正极材料环节,我们已经建立了中试生产线(正式量产前的中等规模生产线)和实验室,未来还将涉足产业化。在储能系统、太阳能光伏、动力电池梯次及循环利用等领域,蜂巢能源也将进行产业化布局。

在对外融资方面,国投招商投资了10个亿,属于Pre-A轮融资,今年5月份完成了资本交割,投后估值超82亿。目前和国内外的投行都有交流,争取今年年底完成A轮,资方选择上会引进战略资方,可以提供产业链资源、客户资源、政府资源的。

蜂巢能源的生产基地在江苏常州,已经投产的工厂产能有4GWH,在建的有8GWH,在策划的有6GWH,一共是18GWH的产能。此外,我们也在常州以外的其他地区积极选址,目标是到2025年国内产能达到76GWH,全球产能达到100GWH。

我们的目标是要成为独立的第三方电池厂,截至今年上半年已经拿到很多外部客户的定点。欧洲客户已经有7GWH的定点,国内客户包括吉利、东风小康,目前还没有明确具体采购量。

Q:蜂巢能源在欧洲建厂的进展如何?

A:在欧洲的电池厂还在选址阶段。受疫情影响,整个上半年的考察计划都取消了,但候选场地从几十个国家缩小到了几个国家,正在谈细节,跟有的地方政府已经签订了MOU(谅解备忘录)。

汽车产业是欧洲的支柱产业,但在向新能源汽车转型过程中,电池相对薄弱,他们希望补齐这个产业链短板。现在去欧洲建厂的大多是中国和韩国的电池厂,当地对这些电池厂非常开放。欧洲本土对电池的需求量很大,预计到2030年需要400GWH的电池供应,目前只有LG、三星等少数电池厂在当地建厂,产能远不能满足需求。

为了吸引企业建厂,欧洲地方政府会提供土地优惠、税收优惠、低息贷款、绿色企业享受优惠电价等扶持政策,不同地区政策不一样,我们也在挑选。

Q:中国市场电池产业在国际上有哪些竞争优势?

A:中国在原材料方面发展很快,具有较大的人才优势、产业链优势和成本优势。中国有很多正极材料、负极材料以及电解液方面的人才,全球最大的几大主要材料供应商都在中国,而且中国锂电装备崛起速度也很快,所以中国建电池工厂的投入会大幅降低。

很难给全球电池制造商进行排名,因为维度较多,包括销量、产量、技术等。中日韩(企业)三足鼎立,各有长处。蜂巢能源在很多领域有优势,但在一些领域还要跟日韩学习。比如生产一致性、整个制程的质量管控和精细化管理。

电池生产一致性很重要。一个电池包上装了几百颗电池,需要保证一年后的电压衰减程度大致相同,而不是个别电池衰减得很快。如果个别电池衰减快,电池控制会按照最恶劣的情况来进行控制,以至于拉低整个电池包的使用寿命。另外,个别电池衰减过快,也容易出现安全问题。

如果可以做到整个电池包电芯高度一致,电池包的使用寿命和安全性将大幅提升,良品率相应提升,制造成本会大幅下降。

Q:你认为动力电池领域目前最大的问题是什么?应该如何解决?

A:安全问题。有的企业在狂奔,低价进入市场打价格战,忽略了对质量和安全的控制,这是行业很大的一个问题。即便电池技术再先进,如果制造、质量控制做得不好,电池装到车上后也会出现严重问题。比如磷酸铁锂电池本身是安全的,但如果制造设计不合理、使用不合理(过充过放)、BMS控制不合理、监测不合理等,都会存在潜在隐患。

安全问题必须得到彻底解决。解决这个问题,要提高电池厂的环境控制、一致性,进行足够的设计验证、一致性验证,提高研发能力、做大量的BMS标定、生产管控、精度控制等,确保电芯从设计、研发验证、生产制造到电池使用全生命周期的安全。

关键字:蜂巢能源

储能电站网版权声明:凡注明来源为“中国储能电站网:xxx(署名)”,除与中国储能电站网签署内容授权协议的网站外,其他任何网站或者单位未经允许禁止转载、使用,违者必究。如需使用,请与010-65001167联系;凡本网注明“来源:xxx(非中国储能电站网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不意味着中国储能电站网赞同其观点或证实其描述,文章内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何问题与本网无关,想了解更多内容,请登录网站:http://www.cessn.com.cn

相关资讯

  • 浙江首个“多元融合”园区综合能源服务示范项目长啥样

    大有集团转塘工业园区综合能源服务项目位于浙江省杭州市西湖区转塘镇,项目占地103620平方米,由16幢多层建筑组成,总建筑面积188341平方米,其中地上建筑面积124607平方米,地下建筑面积63734平方米。设地面总高配室一座,位于地面一层3#楼西侧。项目包含大有集团办公室及中国…

    2020/7/4 20:53:14
  • 新版电力中长期交易基本规则解读

    2020年6月,在2016年《电力中长期交易基本规则(暂行)》(发改能源【2016】2784号)的基础上,新版《电力中长期交易基本规则》(发改能源规【2020】889号)正式发布。以中央9号文发布为标志的新一轮电力体制改革已满五周年,全国各省市电力市场建设取得了一定的成就。如何承前启…

    2020/7/4 20:52:12
  • 让光伏发电无处不在,让光伏结合储能无所不能

    随着光伏产业的快速发展,光伏已经进入一个崭新的时代,光伏平价上网即将到来,光伏已被广泛接受和应用,地面电站、漂浮电站、商业光伏、户用光伏、光伏建筑一体化、光伏+储能等等,如今光伏不仅仅需要解决技术、性能和成本的问题,更需要成为环境友好、电网友好、用户友好的数…

    2020/7/4 20:51:16
  • 潍坊发电与凯豪达签约100MW光伏制氢项目

    中国储能电站网讯:6月30日,华电潍坊发电有限公司(下称“潍坊发电”)与深圳市凯豪达集团(下称“凯豪达”)举行氢能战略合作签约仪式,双方将把氢能作为综合能源服务新的增长极来培育,提速转型升级步伐。随着氢能作为推动传统能源清洁高效利用的理想媒介而被广泛推广,近年…

    2020/7/4 20:49:59
  • 四部委联合发布《关于组织推荐绿色技术的通知》

    关于组织推荐绿色技术的通知 发改办环资〔2020〕493号 各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团发展改革委、科技主管部门、工业和信息化主管部门、自然资源主管部门,有关行业协会,中央企业:为落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》(发改环资〔…

    2020/7/4 20:48:42

共有条评论 网友评论

验证码: 看不清楚?