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無鈷電池時代將至，速度之差可能意味著生死之別。日前，蜂巢能源率先發(fā)布115Ah電芯和L6薄片無鈷長電芯，引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。
蜂巢能源總裁楊紅新在接受未來汽車日報采訪時表示，該公司開發(fā)的無鈷電池將在2021年第二季度量產(chǎn)?；谄錈o鈷電芯基礎(chǔ)開發(fā)的新能源汽車，整車?yán)m(xù)航里程可超過800公里，電池使用壽命可延長至15年或120萬公里。
蜂巢能源科技有限公司總裁楊紅新
隨著車企電氣化轉(zhuǎn)型加速，在整車成本中占比高達(dá)43%、利潤率動輒超30%的動力電池市場，正處于技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵時期。
三元鋰電池（NCM）是目前最主流的新能源汽車動力電池，鈷元素是其中不可或缺的一種貴金屬，它是防止電池過熱和保持電池穩(wěn)定的“定海神針”，甚至被部分電池廠商戲稱為“鈷奶奶”。
但鈷礦分布面積小、產(chǎn)量低、價格高昂，且開采過程中存在法律風(fēng)險，導(dǎo)致其很難實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定供應(yīng)。上海有色金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，截至6月15日，電解鈷均價為每噸25.25萬元，遠(yuǎn)高于其他金屬材料。據(jù)美國哥倫比亞廣播公司報道，世界上超過一半的鈷由剛果供應(yīng)，采礦者大部分為童工。
因此，去鈷或無鈷電池，松下、LG、寧德時代等國內(nèi)外主流動力電池企業(yè)紛紛快馬加鞭，將去鈷或無鈷電池視作未來的研發(fā)方向。比亞迪憑借不含鈷的磷酸鐵鋰電池“刀片電池”跑在了前面，特斯拉CEO埃隆·馬斯克也曾公開表示，其目標(biāo)是達(dá)到讓電池幾乎不使用鈷的程度。
相比之下，脫胎于長城汽車動力電池事業(yè)部、2018年開始獨(dú)立發(fā)展的蜂巢能源，最大優(yōu)勢在于對于整車的理解。楊紅新表示，未來不同類型的電池都有各自的應(yīng)用場景，蜂巢能源將向上尋求在高能量密度層面的突破，向下大幅降低制造成本，成為獨(dú)立的第三方電池廠商。
以下是未來汽車日報（ID：auto-time）與楊紅新的對話內(nèi)容（經(jīng)未來汽車日報整理）：
Q：無鈷電池有哪些優(yōu)勢？
A：無鈷電池解決了市場痛點(diǎn)和用戶痛點(diǎn)。它主要有兩大優(yōu)勢，一是擺脫了鈷元素對電池的束縛，二是成本優(yōu)勢。我們的無鈷電池比811電池（一種高能量密度的三元鋰電池）在電芯層級的成本價格要低約8%-10%。
鈷元素集中在非洲，被少數(shù)企業(yè)壟斷，價格波動較大；而且鈷本身屬于伴生礦，伴生金屬開采量降低則會導(dǎo)致鈷減產(chǎn)，它先天與汽車供應(yīng)鏈對穩(wěn)定性的高要求不符。另外，鈷元素用量主要來自剛果，剛果鈷開采存在較嚴(yán)重的雇傭童工問題。
我們的無鈷材料采用了單晶技術(shù)和特殊的包覆摻雜技術(shù)，可以延長電池循環(huán)使用壽命，可以支撐整車的終身質(zhì)保。在最惡劣條件下，100%充放電測試可以達(dá)到2500次，而目前大部分NCM811電池只能做到約1300次。我們的無鈷電池實(shí)現(xiàn)了高安全性、高能量密度和高壽命的統(tǒng)一，同時可以降低成本。
蜂巢能源發(fā)布的115Ah無鈷電芯 來源：蜂巢能源官方
Q：去掉鈷元素后如何保證電池穩(wěn)定性？
A：電池穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)方面。我們的無鈷電池使用了多種技術(shù)手段，比如增加電池在化學(xué)鍵能、表面包覆、顆粒強(qiáng)度、耐加工等方面的技術(shù)。
為保證元素和元素間的連接以及顆粒強(qiáng)度，去掉鈷元素后會有其他元素來替代。我們的無鈷材料采用單晶高強(qiáng)度顆粒結(jié)構(gòu)，保證它在承受生產(chǎn)過程中高致密輥壓時不會出現(xiàn)裂紋。我們還在材料中摻雜了強(qiáng)化學(xué)鍵元素，使各種元素間的結(jié)合得更緊密，不易分解。
Q：蜂巢能源什么時候開始做無鈷電池研發(fā)？
A：蜂巢能源從2018年初開始做正極材料開發(fā)，當(dāng)時主要路線是四元材料、無鈷材料、富鋰猛基、以及高能量密度的三元材料，現(xiàn)在高密度三元、無鈷、NCMA（四元材料）都不錯。從去年開始已經(jīng)申請了約100項(xiàng)核心專利，大部分圍繞材料。
目前，我們已經(jīng)量產(chǎn)了6系（622）和8系（811）電池，應(yīng)用在長城汽車上，也被一些國內(nèi)外客戶定點(diǎn)（設(shè)為指定采購點(diǎn)）。下一階段的重點(diǎn)，是快速把中鎳高電壓電池、磷酸鐵鋰電池和無鈷電池量產(chǎn)，前兩種將在2021年第一季度量產(chǎn)，無鈷電池將在2021年第二季度量產(chǎn)。
無鈷電池做市場普及需要時間。整車的開發(fā)周期是3年，一個成熟的整車平臺如果只換動力總成，至少也需要一年時間。無鈷產(chǎn)品需要一個逐步上量的過程，同時結(jié)合新車升級換代的周期來定。
Q：你認(rèn)為無鈷電池是未來的技術(shù)方向嗎？
A：未來不同類型的電池各有各的應(yīng)用場景。磷酸鐵鋰電池適用于短續(xù)航里程、對動力性要求不高的車型，比如300公里、400公里續(xù)航。無鈷電池可以滿足里程要求更高的車，但無鈷電池目前低溫放電功率比三元鋰電池差一些，所以特殊工況以及對加速性能要求極高的車型，要用三元或者四元電池。
我們的無鈷電池不僅是材料層面的技術(shù)創(chuàng)新，更主要的是強(qiáng)電芯技術(shù)。我們是國內(nèi)唯一一家，把電池材料及材料體系配套的電解液同步開發(fā)成功的企業(yè)。
電芯的核心技術(shù)主要考驗(yàn)兩個方面。一是平臺體系的開發(fā)能力，它包括電解液、溶劑、負(fù)極材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真，熱失控控制等的選擇和設(shè)計(jì)；二是疊片技術(shù)，這是一種電芯結(jié)構(gòu)，其中涉及涂膠、電解液浸潤等技術(shù)。
Q：蜂巢能源的疊片電池和比亞迪的刀片電池相比，有什么優(yōu)勢？
A：現(xiàn)在的電池尺寸是在軟包電池生產(chǎn)和試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定的。相較比亞迪的刀片電池，我們的電池適用性更高，比如L6尺寸疊片電池，可以兼容A級車到D級車，也可以和590大眾MEB電池模組實(shí)現(xiàn)無縫切換，電池包的包絡(luò)不用做任何改變。
蜂巢能源發(fā)布的L6薄片無鈷長電芯 來源：蜂巢能源官方
目前，疊片電池已經(jīng)與大眾、寶馬、戴姆勒、捷豹路虎等客戶接觸，談的是下一代項(xiàng)目（3年后投放市場），車企供應(yīng)商選擇都是有周期的。
Q：蜂巢能源的核心競爭力是什么？
A：我們的核心業(yè)務(wù)是電芯技術(shù)，要形成電芯層面的核心競爭力和成本控制能力。我們的無鈷技術(shù)和疊片技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位，接下來要看量鋪開后的市場反饋。
我們自主掌握材料技術(shù)的無鈷電池，配合疊片工藝技術(shù)，電池的生產(chǎn)效率和速度是行業(yè)內(nèi)最高的。疊片工藝是未來的技術(shù)方向。傳統(tǒng)的卷繞方式生產(chǎn)的卷芯已經(jīng)不能滿足車規(guī)級動力電芯的形態(tài)要求。
我們基于韓國的標(biāo)桿公司和國內(nèi)標(biāo)桿公司引進(jìn)人才。目前研發(fā)團(tuán)隊(duì)超1000人，分布在保定、上海、韓國、印度、德國等地。其中，具有5年以上電池研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的專家占比達(dá)40%，博士學(xué)歷超40人，外籍專家超40人。
未來我們將從兩個方向?qū)で蠹夹g(shù)突破，向上實(shí)現(xiàn)在高能量密度層面的突破，向下進(jìn)一步降低價格，以接近磷酸鐵鋰的價格。
Q：蜂巢能源未來的技術(shù)重點(diǎn)有哪些？
A：我們在材料技術(shù)、工藝技術(shù)、電芯技術(shù)、固態(tài)電池技術(shù)、以及軟件領(lǐng)域都制定了3-5年的發(fā)展規(guī)劃。
重點(diǎn)技術(shù)方向是研究能量密度高、且能有效解決熱失控問題的技術(shù)、探索低成本技術(shù)路線，以及高效生產(chǎn)的AI智能技術(shù)。AI智能指的是通過軟件技打通生產(chǎn)、制造、研發(fā)、測試環(huán)節(jié)，發(fā)揮電芯在生產(chǎn)、測試、使用過程的數(shù)據(jù)價值。
AI策略是未來非常重要的領(lǐng)域，有的是我們自己做，有的是和整車廠合作?，F(xiàn)在我們的AI智能工廠在和西門子合作開發(fā)AI算法和策略，和長城汽車合作開發(fā)BMS大數(shù)據(jù)。蜂巢能源可以站在車用動力電池生產(chǎn)工藝和新能源汽車整車性能需求的雙重角度，來做產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)與制造。
Q：蜂巢能源從長城汽車剝離到現(xiàn)在有哪些變化？
A：業(yè)務(wù)方面沒有變化，還是按照預(yù)定的路線推進(jìn)。
2017年，蜂巢能源入股澳洲皮爾巴拉鋰礦，2018年參股主營氫氧化鋰業(yè)務(wù)的廣西天源。在正極材料環(huán)節(jié)，我們已經(jīng)建立了中試生產(chǎn)線（正式量產(chǎn)前的中等規(guī)模生產(chǎn)線）和實(shí)驗(yàn)室，未來還將涉足產(chǎn)業(yè)化。在儲能系統(tǒng)、太陽能光伏、動力電池梯次及循環(huán)利用等領(lǐng)域，蜂巢能源也將進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化布局。
在對外融資方面，國投招商投資了10個億，屬于Pre-A輪融資，今年5月份完成了資本交割，投后估值超82億。目前和國內(nèi)外的投行都有交流，爭取今年年底完成A輪，資方選擇上會引進(jìn)戰(zhàn)略資方，可以提供產(chǎn)業(yè)鏈資源、客戶資源、政府資源的。
蜂巢能源的生產(chǎn)基地在江蘇常州，已經(jīng)投產(chǎn)的工廠產(chǎn)能有4GWH，在建的有8GWH，在策劃的有6GWH，一共是18GWH的產(chǎn)能。此外，我們也在常州以外的其他地區(qū)積極選址，目標(biāo)是到2025年國內(nèi)產(chǎn)能達(dá)到76GWH，全球產(chǎn)能達(dá)到100GWH。
我們的目標(biāo)是要成為獨(dú)立的第三方電池廠，截至今年上半年已經(jīng)拿到很多外部客戶的定點(diǎn)。歐洲客戶已經(jīng)有7GWH的定點(diǎn)，國內(nèi)客戶包括吉利、東風(fēng)小康，目前還沒有明確具體采購量。
Q：蜂巢能源在歐洲建廠的進(jìn)展如何？
A：在歐洲的電池廠還在選址階段。受疫情影響，整個上半年的考察計(jì)劃都取消了，但候選場地從幾十個國家縮小到了幾個國家，正在談細(xì)節(jié)，跟有的地方政府已經(jīng)簽訂了MOU（諒解備忘錄）。
汽車產(chǎn)業(yè)是歐洲的支柱產(chǎn)業(yè)，但在向新能源汽車轉(zhuǎn)型過程中，電池相對薄弱，他們希望補(bǔ)齊這個產(chǎn)業(yè)鏈短板?，F(xiàn)在去歐洲建廠的大多是中國和韓國的電池廠，當(dāng)?shù)貙@些電池廠非常開放。歐洲本土對電池的需求量很大，預(yù)計(jì)到2030年需要400GWH的電池供應(yīng)，目前只有LG、三星等少數(shù)電池廠在當(dāng)?shù)亟◤S，產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足需求。
為了吸引企業(yè)建廠，歐洲地方政府會提供土地優(yōu)惠、稅收優(yōu)惠、低息貸款、綠色企業(yè)享受優(yōu)惠電價等扶持政策，不同地區(qū)政策不一樣，我們也在挑選。
Q：中國市場電池產(chǎn)業(yè)在國際上有哪些競爭優(yōu)勢？
A：中國在原材料方面發(fā)展很快，具有較大的人才優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。中國有很多正極材料、負(fù)極材料以及電解液方面的人才，全球最大的幾大主要材料供應(yīng)商都在中國，而且中國鋰電裝備崛起速度也很快，所以中國建電池工廠的投入會大幅降低。
很難給全球電池制造商進(jìn)行排名，因?yàn)榫S度較多，包括銷量、產(chǎn)量、技術(shù)等。中日韓（企業(yè)）三足鼎立，各有長處。蜂巢能源在很多領(lǐng)域有優(yōu)勢，但在一些領(lǐng)域還要跟日韓學(xué)習(xí)。比如生產(chǎn)一致性、整個制程的質(zhì)量管控和精細(xì)化管理。
電池生產(chǎn)一致性很重要。一個電池包上裝了幾百顆電池，需要保證一年后的電壓衰減程度大致相同，而不是個別電池衰減得很快。如果個別電池衰減快，電池控制會按照最惡劣的情況來進(jìn)行控制，以至于拉低整個電池包的使用壽命。另外，個別電池衰減過快，也容易出現(xiàn)安全問題。
如果可以做到整個電池包電芯高度一致，電池包的使用壽命和安全性將大幅提升，良品率相應(yīng)提升，制造成本會大幅下降。
Q：你認(rèn)為動力電池領(lǐng)域目前最大的問題是什么？應(yīng)該如何解決？
A：安全問題。有的企業(yè)在狂奔，低價進(jìn)入市場打價格戰(zhàn)，忽略了對質(zhì)量和安全的控制，這是行業(yè)很大的一個問題。即便電池技術(shù)再先進(jìn)，如果制造、質(zhì)量控制做得不好，電池裝到車上后也會出現(xiàn)嚴(yán)重問題。比如磷酸鐵鋰電池本身是安全的，但如果制造設(shè)計(jì)不合理、使用不合理（過充過放）、BMS控制不合理、監(jiān)測不合理等，都會存在潛在隱患。
安全問題必須得到徹底解決。解決這個問題，要提高電池廠的環(huán)境控制、一致性，進(jìn)行足夠的設(shè)計(jì)驗(yàn)證、一致性驗(yàn)證，提高研發(fā)能力、做大量的BMS標(biāo)定、生產(chǎn)管控、精度控制等，確保電芯從設(shè)計(jì)、研發(fā)驗(yàn)證、生產(chǎn)制造到電池使用全生命周期的安全。
原標(biāo)題： 專訪蜂巢能源楊紅新：電芯技術(shù)是核心，無鈷普及還需要時間
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