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续航880km,拳打比亚迪脚踢CATL,蜂巢能源无钴电池这么强?

5月18日晚,长城汽车旗下蜂巢能源在线上发布了两款动力电池产品:115Ah电芯和L6薄片无钴长电芯。

蜂巢能源无钴电池

在发布会之前,蜂巢能源还发了三张海报,剑指比亚迪、宁德时代,特斯拉。火药味十足,这也吊足了观众的胃口。

蜂巢能源

如海报所示:就是比Te早,就是比Y长,就是比宁实在!挑衅味儿十足。

那么,蜂巢能源的无钴电池真的这么强吗?

发布会上,据蜂巢能源消息,115Ah电芯的容量为115Ah,能量密度为245Wh/kg,车辆续航里程为600公里,预计在2021年6月推出。L6薄片无钴长电芯的容量为226Ah,能量密度为240Wh/kg,预计搭载在长城哈弗的一款高端车上,续航里程为880公里,预计在明年下半年推出。

百家争鸣

续航880公里,再一次拔高了新能源汽车的续航里程。蜂巢的亮剑,无异于告诉业界,动力电池领域百家争鸣的局面到了。

3月29日,比亚迪以线上发布会的方式公布了刀片型磷酸铁锂电池。比亚迪公司董事长王传福直接在发布会上表示,刀片电池将引领全球动力电池重回正道,将“自燃”从新能源汽车的字典里彻底抹掉。

2019年工信部废除只有满足《汽车动力蓄电池规范条件》力电池,才能获得新能源补贴。韩电池巨头松下、LG化学、三星SDI、SKI等又开始在华布局。

四月,宁德时代公布了2019年的财务报告:2019年公司营收首次突破四百亿,达到457.88亿元,同比增长54.63%;实现净利润45.6亿元,同比增长34.64%。而且宁德时代市值一度超过3750亿元,高居创业板上市公司第一,几乎是上汽集团和广汽集团的市值之和。

此前一则与特斯拉合作的公告,就使得宁德时代总市值一路攀升至3600多亿元,一度冲上A股总市值榜第19位。

宁德时代的王座,比亚迪和长城也想取而代之。比亚迪带来了刀片电池,长城蜂巢带来了无钴电池,三者到底孰优孰劣?

孰优孰劣

作为全球首个实现无钴电池量产的企业,蜂巢能源叠片NMx无钴电池还有三大优势,长续航性能支持单次充电可满足880公里续航需求;150°C安全通过热箱实验;2500次长循环寿命,超过15年120万公里超长使用寿命。

对比来看,比亚迪自产自研的刀片电池也有三大优势,刀片电池磷酸铁锂材料的特性以及其独特的设计,使得它在内短路时产热少、散热快,显著提升了刀片电池的安全性能。刀片电池通过结构创新,体积利用率提升了50%以上,续航里程可提升50%以上,既消除了用户在续航和安全方面的焦虑,又为后排创造了更大空间。刀片电池拥有充放电3000次、行驶120万公里的长寿命优势。

比亚迪刀片电池

宁德时代CTP高集成动力电池开发平台省去了电池模组组装环节,直接将电芯集成到电池包。根据宁德时代的官方消息称,CTP电池包体积利用率提高了约15%~20%,零部件数量减少了约40%,电池包的能量密度提升约10%~15%。

5月11日,宁德时代的2019年度业绩网上说明会上,宁德时代独立董事蔡秀玲表示,当前三元锂电池中811占比20%左右,CTP可以应用在811电池上,并且电池包能量密度能做到250Wh/kg以上。

蜂巢能源的无钴电池

单纯从官方给出的数据来看,三家各所所长,那么蜂巢能源的无钴电池优势在哪里呢?

钴的稀缺性

虽然如今的动力电池性能越发优秀,纯电动市场规模在快速扩大,但需要引起我们重视的二是,钴资源是有限的。钴在地壳中的含量较低,丰度仅为 0.0025%,全球陆地钴的储量约为710 万吨,区域分布却十分集中,刚果(金)在全球钴储量的占比为 52%,其他国家和地区储量占比则较低。

即便钴资源如此有限,但在全球目前的钴元素消耗中,约50%左右用在锂电池上,包括车用锂电池以及消费类电子用的锂电池。如果不考虑回收,我们便会面临的境地是,2026年以后,钴就将供不应求。蜂巢能源的无钴电池的重要意义便在于此。

两款产品

本次蜂巢能源带来了两款产品:第一款产品是是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245wh/kg;这款产品的特点,是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的。它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,出色的循环寿命和日历寿命特性,使得这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保,在2021年6月份推向市场。

蜂巢能源的无钴电池

第二款是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah, 这款产品正在与汽车企业合作开发,在先进的矩阵式PACK设计支持下,是全球第一款可以实现880公里的续航里程的车型,预计可以在2021年下半年实现量产。

技术难点

蜂巢无钴电池的核心技术支撑是通过三项关键技术阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆,改善了无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题,使无钴材料终于跨过这些关键障碍,走到规模化应用的阶段。

先说阳离子掺杂技术。蜂巢能源将原有钴元素用两种化学键能更强的元素代替,通过强化学键稳定氧八面体结构,进而大幅度提高材料的稳定性,使得无钴电池能在4.3-4.5V电压下稳定工作,实现能量密度比硝酸铁锂提高40%。

至于单晶正极技术,蜂巢能源则是采用更强的颗粒强度和更加稳定的结构单晶体材质替换原有的多晶体材质,不仅耐压力强度提高10倍,还可以在制作过程中加入更多的活性物质,提高电池的压实密度,进而提高电池的寿命,比多晶高镍三元提高70%。

最后说的纳米网络包覆技术,蜂巢能源在无钴材料的合成过程中,于高电压正极材料的表面包覆一层耐高电压纳米氧化物,不仅不影响锂离子的传输扩散,还有效抑制正极材料跟电解液的直接接触副反应,该技术显著改善高电压材料循环性能。

在材料开发成功的基础上,蜂巢能源还对电芯采用叠片结构设计,对电池包采用矩阵PACK设计,提高无钴电池的能量密度、循环寿命和安全系数。NMX无钴电池产品已经通过了国标和欧标的全部安全性测试。

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