鋰電創(chuàng)新不易。
過去十多年,鋰電產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展,產(chǎn)能突飛猛進,但鋰電技術鮮有革命性突破。
在材料體系上,仍然是磷酸鐵鋰和三元為主;在結構體系上,仍然是方形、圓柱和軟包占主導。
歸根到底,鋰電創(chuàng)新的約束條件較多,需要同時兼顧成本、安全性、能量密度、循環(huán)次數(shù)、溫度性能甚至資源保障等因素。
在艱難的創(chuàng)新背景下,近年鋰電行業(yè)也進行了各種探索,包括材料體系上的無鈷、高鎳、固態(tài)、復合集流體、磷酸錳鐵鋰甚至擺脫鋰資源的鈉離子電池,結構體系上的短刀、刀片、4680大圓柱,以及制造工藝角度的高速疊片,等等。
在業(yè)已成熟的材料體系和結構體系上,站在產(chǎn)業(yè)化、滲透率和產(chǎn)業(yè)影響的角度,這些年的技術創(chuàng)新當中,哪個技術路線更加突出?誰可堪稱第二技術路線?
這是一個值得盤點的話題。
01.誰可謂第二技術路線?
綜合比較,疊片技術創(chuàng)新更加突出。
疊片工藝具有更高能量密度、更穩(wěn)定內(nèi)部結構、更長循環(huán)壽命、更安全等特點,不僅非常匹配長薄化的電芯,還與大容量電芯有著更高的適配度。
而曾經(jīng)占據(jù)主流地位的卷繞工藝,存在多處彎折區(qū)域和集流體焊接區(qū)域,內(nèi)部空間利用率低,并且會有卷繞張力的不均勻和形變等現(xiàn)象,尤其在長薄化、大容量趨勢下劣勢更加明顯。
近年,蜂巢能源率先將疊片工藝用于方形電池,替代卷繞工藝,并解決了傳統(tǒng)疊片設備效率低的難題,高速疊片技術已持續(xù)迭代3代,效率和良品率不斷提升,成本不斷下降,第三代技術“飛疊”速度已達0.125秒/片,實現(xiàn)了效率與卷繞工藝的持平。
疊片技術更逢“歷史機遇”,隨著動力電池及儲能電池的快速發(fā)展,對方形電池及刀片電池的要求不斷提高,疊片工藝在支撐和促進方形電池及刀片電池的創(chuàng)新中優(yōu)勢也越來越明顯。
蜂巢能源作為疊片技術的引領者和堅定支持者,從公司成立之初就全面采用疊片技術,截至2022年底疊片工藝的產(chǎn)能已達15.6GWh,且以高速疊片為主,還將隨著規(guī)劃產(chǎn)能的落地而不斷擴大。
如今,疊片技術正在加速推廣,全面滲透。
目前,頭部鋰電企業(yè)均已不同程度地采用疊片技術,悉數(shù)進場,尤其是在大容量方形、刀片和軟包電池上,疊片技術已經(jīng)成為趨勢甚至是必選。
以結果論英雄,相對近年來的其他技術創(chuàng)新,疊片技術的創(chuàng)新迭代及產(chǎn)業(yè)化效果更加突出,頭部企業(yè)紛紛布局,滲透率不斷提升。
鋰電創(chuàng)新“百花齊放”,站在產(chǎn)業(yè)化和滲透率的角度,在工藝創(chuàng)新中不斷迭代的疊片技術,已經(jīng)在傳統(tǒng)卷繞技術之外開辟了一片新天地,成為當之無愧的鋰電“第二技術路線”。
02.疊片技術的平臺效應突出
疊片技術更像是一個工藝平臺。
在這個平臺上,既可以兼容三元、磷酸鐵鋰甚至固態(tài)電池、半固態(tài)電池等不同的材料體系,還可以兼容方形、刀片和軟包等不同的結構體系。
所以,疊片技術具有很強的產(chǎn)業(yè)放大效應,對促進鋰電行業(yè)的技術進步和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有很大的價值。
尤其在刀片電池上,與疊片技術可謂“珠聯(lián)璧合”、“相互成就”,如果說沒有疊片技術,“長薄化”的刀片電池就很難大放異彩,畢竟卷繞技術終歸存在“卷繞”的極限。
不光刀片電池,在方形電池上也是同樣道理,尤其是較大規(guī)格的型號。隨著儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,方形電池不斷“擴容”,從此前流行的280Ah到如今的300Ah+,疊片技術可以支撐方形電池越做越大。
在軟包電池上,疊片技術更是天然“絕配”,可以發(fā)揮更大的封裝優(yōu)勢,尤其是與新興的半固態(tài)電池、固態(tài)電池相結合,優(yōu)勢更加明顯。
疊片技術激發(fā)了電芯層面在大容量方形電池、刀片電池以及軟包電池上的創(chuàng)新,對促進電池包的創(chuàng)新也極有幫助,甚至CTP、CTC,可以實現(xiàn)系統(tǒng)層面更優(yōu)的集成效果。
疊片技術作為一項平臺工藝,將鋰電池結構創(chuàng)新提升到了一個新的高度,激發(fā)了方形電池、刀片電池、軟包電池甚至電池系統(tǒng)層面的創(chuàng)新,引領了新一代鋰電技術的革新,彈性巨大,產(chǎn)業(yè)影響深遠。
03.蜂巢能源的遠見和執(zhí)著
談到疊片技術,離不開蜂巢能源。
蜂巢能源作為疊片技術的引領者和堅定支持者,在疊片工藝的技術迭代和產(chǎn)業(yè)化推廣方面發(fā)揮了重要作用,第三代“飛疊”技術更是亮眼。
如今,蜂巢能源以高速疊片工藝為底層技術,在能量密度、安全性、性價比等方面已極具優(yōu)勢,并貼近市場端需求,構建了“短刀+飛疊”的產(chǎn)品矩陣,實現(xiàn)動儲平臺化,產(chǎn)線共通化,大幅提升生產(chǎn)效率和良品率,持續(xù)降低電池成本。
第三代“飛疊”技術,不同于隔膜、正極片、負極片堆疊在一起的Z疊工藝,首先通過兩層隔膜包覆負極片經(jīng)過加熱輥進行熱復合及隔膜封邊,再裁切成片,最后和正極片依次堆疊,解決了傳統(tǒng)疊片面臨的隔膜褶皺、極片掉粉、錯位等難題。
在蜂巢能源首個“飛疊”產(chǎn)線基地——鹽城一期,“飛疊”短刀L400電芯用時兩個月累計生產(chǎn)超50萬支,目前單線穩(wěn)定日產(chǎn)超過10000支,實現(xiàn)了蜂巢能源迄今為止全新產(chǎn)品、全新產(chǎn)線的生產(chǎn)爬坡最快紀錄。
除鹽城基地外,上饒、成都等基地也陸續(xù)引入“飛疊”設備。隨著海外基地建設平穩(wěn)推進,“飛疊”還將按節(jié)奏規(guī)劃走向海外。
高速疊片技術,已然成熟。
作為疊片技術的引領者,蜂巢能源“科創(chuàng)屬性”十足,已于去年11月申報科創(chuàng)板IPO,正處于審核流程中。
目前,蜂巢能源擁有2561名研發(fā)與技術人員,占員工總數(shù)比例的18.89%,自主完成了超過5000個專利申請,搭建了完善的核心技術研發(fā)體系,近年還成功推出了無鈷材料、蜂云平臺、龍鱗甲電池等一系列業(yè)內(nèi)知名的創(chuàng)新成果。
蜂巢能源獨樹一幟、長期堅守的創(chuàng)新理念,也獲得了市場端的高度認可,包括國際知名車企。
今年,蜂巢能源訂單充裕,國內(nèi)外業(yè)務均有長足發(fā)展,海外在儲能和動力都斬獲了大單,國內(nèi)市場得益于PHEV和增程市場的活躍更是表現(xiàn)耀眼。
2023年1-9月,蜂巢能源動力電池裝機量排名第八,穩(wěn)居行業(yè)前列。目前,國內(nèi)客戶群體覆蓋了長城、吉利、零跑、東風、嵐圖、小鵬、理想、光束、賽力斯、合眾等知名車企。
在國外市場,蜂巢能源在歐洲已獲超20GWh儲能訂單,并從9月起為寶馬MINI車型批量供貨。此外,近期有消息稱蜂巢能源又斬獲多家國際知名車企的訂單,包括寶馬歐洲區(qū)近90GWh產(chǎn)能的訂單,以及Stellantis集團總規(guī)模近5.48GWh的新增采購。
技術創(chuàng)新,終將迎來收獲。
在鋰電產(chǎn)能同質(zhì)化的今天,技術創(chuàng)新和差異化尤為可貴。疊片技術不斷迭代,加之平臺效應突出,頭部企業(yè)紛紛布局,并隨著在方形電池、刀片電池和軟包電池上的廣泛采用,滲透率全面提升,正在從1到N的道路上狂奔。
蜂巢能源作為疊片技術的引領者和堅定支持者,高舉高打,投入大量人力和財力,推動疊片技術的持續(xù)迭代和產(chǎn)業(yè)滲透,不斷拔高競爭維度,為沉寂的鋰電創(chuàng)新照進了一道光,引領鋰電行業(yè)進入“疊時代”。