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蜂巢能源科技股份有限公司:蜂巢能源科技股份有限公司简介

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  • 2025-01-07
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蜂巢能源科技股份有限公司:蜂巢能源科技股份有限公司简介

 

2022年8月15-16日,第二届中国新能源电池及关键核心材料前沿技术与智能制造高峰论坛在成都保利公园皇冠假日酒店顺利举行并取得圆满成功大会以“产业协同·新生态  科创未来·新时代”为宗旨,围绕动力电池、储能电池、钠离子电池。

、正负极材料及其原料、电解液、电池回收与梯次利用、前沿技术等,全方位展示中国新能源电池核心材料研究与进展,深入探讨未来电池材料发展方向主讲嘉宾主要来自于新能源整车企业、电池企业、材料企业、科研院校及权威机构等,。

大会共有45位业内重量级嘉宾,200余家企业,约350位锂电产业链上下游从业人员共同参与大会上,蜂巢能源科技股份有限公司 技术中心/系统设计部 高级总监 李俭先生发表了题为《蜂巢能源短刀电池介绍与应用》

的演讲报告。以下为李总精彩观点内容速记,以飨读者。

蜂巢能源科技股份有限公司 技术中心/系统设计部 高级总监 李俭各位现场的业界同仁大家下午好,首先给大家说一声抱歉,因为这个议题应该是我们张总过来讲,因为临时他行程的原因,今天没有来到现场,委托我给大家汇报一下蜂巢能源在短刀电池方面的规划与应用,我是技术中心系统设计部的负责人李俭,我的报告分为几个部分,第一个就是外部市场需求的情况概括,第二个就是蜂巢能源在短刀战略规划,第三个就是短刀产品聚焦的几个核心技术,第四个就是简单介绍一下蜂巢能源公司。

上午的报告里面其实已经对产业的很多数据有了比较清晰的概括,这里我也引用了一组数据,从2021年中国新能源汽车销量的数据在全球新能源汽车销量中的占比超过一半,我们有绝对的领先优势,包括一些机构预测到2025年的高速增长趋势,应该是42%的年复合增长率,这还是非常快的,在未来几年新能源市场的占比,在全球的占比预计也会持续保持在50%以上,虽然现在受到疫情,包括芯片供应和原材料涨价等不确定因素的影响,但是整体市场大环境,我们预计市场潜力还是非常巨大的。

关于电池类型方面,由于磷酸铁锂电池在一些循环性能成本上的优势,在很多车企的入门级车型,还有一些出租网约车,一些高性价比的PHEV车型上,得到了广泛的应用,随着刀片等成组方式创新的出现,也大大拓展了磷酸铁锂的一些应用场景,第三个就是我们通过一些数据看,从2021年的Q2开始,磷酸铁锂的装机份额已经超过了三元,预测未来这些高性价比的磷酸铁锂电池还是非常受市场欢迎的。

首先短刀战略的规划,就是从电池的尺寸演变上来讲,我们推导了各大主流的OEM,以及他们在整车、整包尺寸规划,我们做了一些推演,就是从比较主流的宽度在1100毫米和1300毫米两个平台,我们衍生出来了比如说L10、L3,做这种单排和三排的布局,针对一些1300毫米,L6做双排,L3做四排,L2做六排排列,我们推导出来了选择L6这种双排的排列方式,无论是从提高整个的效率还是降低生产成本上来讲都是有优势的,所以现在蜂巢整个产品策略是以L6的磷酸铁锂电池为主,L3的三元为辅的策略。

这是我们测算的一个针对磷酸铁锂L6的方案跟传统的方案对比,从这个方案上来看他的效率提升30%,成本下降10%,对于车型兼容度大于80%,里程做到400到700公里,这也是L3方案的对比,同样L3的方案从能力上来讲,我们提升了15%,成本下降3%,同样的适配性大于80%,对于L3三元体系我们覆盖了高端的800伏的快充,续航里程是600到800公里。

这是短刀产品的一个规划图,我给大家详细介绍一下,他涵盖了全部的电池体系,包括铁锂、无钴和三元,另外就是涵盖了比较宽的里程范围,从磷酸铁锂的400到700公里,还有三元的,总的覆盖了从400到800公里续航的产品,另外涵盖了1.6C到4C的快充能力,产品涵盖了BEV、PHEV以及商用车、储能等全域新能源应用场景,我们从2023年以后量产的电芯型号里面短刀产品占比会超过70%,右下角红色的部分是我们L6现在正在做的一些产品和很多已经是获得了多个客户欢迎的明星产品。

后面两页详细给大家说一下我们电芯方面的一些产品规划,刚才介绍到了,就是从我们最初量产的产品型号,我们在2021年的106Ah的产品,包括现在正在开发的无钴的产品,其实他的尺寸是原来的尺寸继承过来的,从2022、2023年甚至2024年的产品规划和即将量产的产品里面,L6和三元L3就会占据大部分的电池型号,以184Ah就是在500公里的去年年底已经量产的产品,是175Wh/kg,我们还有非常多的产品规划,覆盖了50公里+,80公里+,到100公里+的产品,这个软包产品基本上已经量产了。

上面是我们对于短刀产品的一些规划在2021年蜂巢发布了战略,特别是我们的叠片技术,没有高速叠片技术就没有现在的蜂巢的短刀产品,蜂巢也一直讲这种高速的叠片技术视为我们工艺路线和设备路线的核心技术,第二个和第三个就是安全快充,这两个是终端用户密切关注的两个核心要素,得益于最近两年快充技术的发展,也给了终端很多用户选择新能源汽车的强烈信心,快充的产品我们应该是在2023年的年初就会量产一款4C的电芯和电池包的产品,搭载在长城的一些高端车上,无钴一直是蜂巢重点宣传的明星产品,今天上午肖成伟老师报告里面也替蜂巢宣传讲了无钴里面做的一些具体工作,我这里讲的无钴也是广义上的无钴,包括我们正在做的层状无钴材料和磷酸铁锂,包括铁锰锂等一些材料。

刚才的几个技术路线我详细展开给大家汇报一下,第一个就是叠片的技术路线,其实从2019年我们第一代的叠片技术之后,我们现在已经发展到第三代,第三代就是我们0.125秒的第三代自主研发的热负荷多片叠的叠片机,这个高速叠片机的样机验证已经完成了,后续会在多个新基地陆续的导入应用。

同时我们第四代的自主研发的超高速叠片机达到0.06秒每片的设计方案工作,已经立项在开发除了叠片机以外,对于高片电池一直也有一个行业难题就是装配线,装配线当前已经量产的效率普遍在10到12ppm,我们也在分析对整装配线的效率在重点的研究和提升,我们在面积不变的情况下,现在已经可以把他提高到第二代,从12提升到16ppm,这一代的产线的布局设计工作已经完成了,结合我刚才讲的第三代的高速叠片机,也会在我们多个的新基地进行导入应用,同时第三代达到32ppm的一些产线的布局设计也在同步开展过程中,这是叠片技术的两个。

另外安全,蜂巢能源在前期就一直提出了我们的冷蜂电池系统,全生命周期安全设计做到整包不起火从电芯的本身安全做起,蜂巢能源在材料体系、电芯和系统的设计安全,包括车规级的制造方面,最后到云数据,预警监控使用安全方面,有一系列的核心技术和措施,下面列举了一些具体点我就不详细讲了,但是我给大家可以重点分享一下我们在云数据预警方面的工作,云数据平台有一个名字叫蜂云平台,包括各个电池厂、主机厂的车型都有,他现在已经从原来最初的一些阀值预警等更新到第三代,包括五类15项预警算法,结合了每个电池从生产的数据到下线检测到使用的全流程的数据都在监控分析。

下一个是快充技术,这张图是各个主机厂客户快充需求的演变,从2020年大家的需求陆续释放之后,需求不断的提升,最早应该是有两个公司的需求,到2023年年初要做到4C,我们也是配合这两个公司开发了一款140Ah的4C快充产品,这个产线准备工作也基本上供需了,在2023年年初会量产,快充技术要做到4C的应该是有一些技术方案的,从材料体系、电芯设计和系统设计方面,我这里简单给大家分享几个点,就是从材料体系方面核心还是要降低他的阻抗,提升快充能力,打通锂离子传输的通道,从快充正极方面的一些技术,包括我们的超高的导电网络等技术都在应用,联合的阻抗可以降低20%以上,负极方面也采用了很多,多结构类型材料组合控制取向度,包括离子快充复合设计。

除了体系设计以外,生产制造业有很多可以提升快充的方法,比如说我们这里举一个例子,梯度电极我们可以多层涂覆,实现梯度分布,解决了这些问题之后,其实应用方面比较核心的就是对于温度的一些控制,包括电芯内部的一些局部发热,系统级别的一些发热,包括结构件、连接件的能力优化,系统设计方面我们也是做了大量的控制冷却的方法,包括模组的三面水冷,核心的配器件这些,我们总体是控制在50度以下,这是我们无钴和快充技术的路线图,其实这张图里面包含了现在针对固态高镍、中镍高电压和磷酸铁锂多个技术路线,我突出了两个,就是层状无钴和磷酸铁锂,当前已经量产的和标黄色的,就是后面重点要规划量产的,整体的材料体系和技术路线。

第四部分介绍一下我们公司,蜂巢能源是新能源的后起之秀,我们正式成立是2018年,之前我们一直是在长城汽车内部的一个部门,其实从2012年就在做新能源汽车和电池方面的工作,直到2018年整个动力电池事业部从长城汽车脱离之后,成立单独的公司,现在发展已经大概4年多的时间,从这4年多我们完成了多轮的融资,包括很多新基地的投产和建设,也向业界体现了蜂巢的速度。

这是公司在这几年取得的一些成绩,包括我们在技术方面开创的行业一些独有的技术,另外就是对客户开拓方面,我们拿下了长城、吉利、理想,还有一些国外的客户,大概30多家,几十个在同时并行的推进另外就是对于装机量方面,我们在2021年是国内装机量的TOP6,全球装机量的TOP10,在本年第一季度是TOP9。

我们全球的布局现在是有十大研发中心,十一大生产基地,现在员工是12000多名,研发人员是3000多名,这是我们全球布局的情况,包括研发中心和一些生产基地,我们现在的公司总部在江苏的常州,就是长三角地区,长三角地区除了公司总部以外,我们规划了多个生产基地,包括常州、湖州、马鞍山,包括南京、盐城都在建设当中,待会儿有一些图片展示,还有华中区,西南的在遂宁和成都,就是四川这边。

另外就是欧洲那边有一个研发中心在法兰克福,在德国的萨尔州规划了一个工厂正在同步推进中,十大研发中心,其实我们研发的总部是设置在江苏无锡,是我们的全球创新中心,其他的是在河北保定、上海、深圳,还有海外都有相应的研发中心,但是各个研发中心的侧重点是不一样的,包括海外像日本、韩国那边主要侧重于新材料的前沿技术的开发。

从研发投入上看,我们近两年持续保持90%以上的增长,现在3000多名的研发人员里面,硕博是720多人,从专利创新方面,蜂巢也一直走在行业的前面,每年保持1450+件,我们也在建立电性能、安全可靠性、理化分析和电磁兼容等全面验证测试能力,我们实验室面积10万平米,测试通道5.9万+,我们也呼吁和我们共建测试生态体系。

对于试制方面,我们计划2023年底建成13条试制线,覆盖传统的VDA/MEB、L3-L6短刀、圆柱、软包等全类型多尺寸的能力,这就是我们研发中心和生产基地的情况,最左上角就是保定研发中心,是2016年开始建设的,大概在17、18年那个时候投入使用,右边这个是无锡的全球锂电创新中心,这个已经部分投入使用了,是八大创新实验室,就是包括我们的材料、仿真,还有一些试验等等。

左下角的位置是常州的车规级的AI工厂,目前已经投入生产了,我们出货量最大,供给客户的产能大部分是集中在常州工厂这边,总投资是230亿元,右下角这个是我们正极材料工厂,也在常州基地,我们现在所用的无钴材料就是这个基地生产的。

另外几个生产基地我就不多介绍了,马鞍山基地、南京溧水基地、盐城基地、上饶基地,还有遂宁、成都、湖州基地都在同步推进当中,刚才介绍的基地今年下半年陆续的有一些投产和形成部分产能以上是我分享的所有内容,感谢大家。

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