龍鱗甲電池領銜，蜂巢能源布局下一步

我是第三次去參加蜂巢能源的電池日，這次的主題是“乘蜂·馭未來”。隨著蜂巢能源一步步從一個創(chuàng)新型的電池企業(yè)，變?yōu)橐粋€全球前十、行業(yè)主流的電池供應商，我們能從中看到蜂巢能源的蛻變。

從整個大脈絡來看：

●蜂巢通過發(fā)布龍鱗甲電池，以產品為中心，務實推進產業(yè)化。產品能不能打，有沒有競爭力，是衡量一個企業(yè)有沒有行業(yè)價值的最重要指標。

●在制造技術領域，蜂巢的第三代疊片技術也取了一個好聽的名字，“飛疊”技術。新技術提升了生產效率——衡量一家成熟的電池企業(yè)的標志，是能否把產量拉起來。蜂巢這次也是務實在推進制造基地布局，并且拉升電池產量。

●在下游客戶需求上，提前布局產品并通過產品來滿足客戶需求，對客戶需求的洞察也是一個重要課題。動力這塊，鎖定長城汽車、吉利汽車、零跑汽車、東風汽車、嵐圖汽車、小鵬汽車、理想汽車、光束汽車、賽力斯汽車、合眾新能源汽車和PSA（Stellantis集團）等知名國際汽車廠商，確定了動力電池的基本盤。由于儲能領域被當成基礎設施建設，目前也是和動力一起成為了雙輪驅動。動力和儲能兩個市場，能有效應對后續(xù)基地產能拉起來以后的需求。

●在產業(yè)生態(tài)上，逐步構建了一整套的生態(tài)來應對產量跑起來以后的局面。我們看到今年動力電池行業(yè)，最大的挑戰(zhàn)來自于供應鏈。產能加速擴產的同時，保供穩(wěn)鏈方面的工作是一樣不能少的。蜂巢能源11月新開建的達州鋰電零碳產業(yè)園，計劃建設磷酸鐵鋰和無鈷正極材料生產線，磷酸鐵鋰前驅體和電解液生產線，電池回收拆解生產線和相關配套設施。通過與多家上游供應商簽署保供協(xié)議，以協(xié)議方式保障未來原材料供應的穩(wěn)定性。

電池企業(yè)的經營已經需要和之前整車企業(yè)一樣，充分考慮到上下游的變化，在波動中調整自己的節(jié)奏。能否洞察和適應這種波動，是衡量一個企業(yè)是否穩(wěn)健的核心指標。

▲圖1. 電池企業(yè)從戰(zhàn)略到落地

Part 1

龍鱗甲電池

蜂巢能源整個發(fā)布會最核心的還是產品，也就是這次取名叫“龍鱗甲”的電池?，F(xiàn)在電池取名，不是神獸，就是寓意更為堅固的龍鱗甲。電池系統(tǒng)設計是通過應用熱電分離、空間功能集成設計等新技術，來實現(xiàn)了單體安全和系統(tǒng)安全的全面提升。通過高能量密度的設計，磷酸鐵鋰版本可使電動汽車的續(xù)航突破800公里，這真是不給三元留活路了。

▲圖2. 蜂巢能源的龍鱗甲電池系統(tǒng)方案

從這套方案的路線圖來看，2023年就有落地車型，應用這種技術的磷酸鐵鋰版本可使電動汽車的續(xù)航突破 800 公里，三元版本可以支撐1000公里續(xù)航。

▲圖3. 續(xù)航真的不是問題

除了名字很好聽，電池還應用熱電分離、空間功能集成設計，具體有這五個特性：

▲圖4. 五個核心的設計特性

●短刀電芯底部防爆閥設計

電芯熱失控可快速實現(xiàn)定向泄壓，噴發(fā)物可按指定方向、通過很短的通道迅速排出，不蔓延至周邊電芯。 在普通的電池包的設計中，單個電芯的熱失控的過程，電芯的防爆閥設計在頂部，因此防爆閥上方要留出泄壓通道，將高溫高壓的噴發(fā)物引導到側面或底部排出，過程中極易蔓延到相鄰電芯導致連鎖反應。在蜂巢的設計中，第一代短刀電芯的防爆閥放在了側面，第二代放在了底部，設計了2個泄壓閥的位置。

▲圖5. 第二代短刀電芯

●電芯的底部空間使用

底部防爆閥設計將兩部分空間合并可提升體積利用率，這個思路就是極致使用Z向的空間，也是實現(xiàn)76%的體積成組率的核心。在這里采用了高強鋼+彈性支架的設計，為熱失控建立安全穩(wěn)定的泄壓通道，提供有力的承載和防護緩沖，避免碰撞帶來的電池包故障。

從長遠來看，鋼鋁之間的選擇使用，是值得我們思考的。

▲圖6. 底部空間的設計

●“熱-電分離”設計

熱失控泄壓區(qū)與電源傳送區(qū)各自獨立，通過把泄壓方向放在Z方向，電連接方向放在側邊，這兩個方向解耦合，就可以大幅降低熱失控時內部高壓拉弧、打火的失效概率，顯著提升安全性。我們傳統(tǒng)的設計，是靠防火和絕緣的云母片；如果用這樣“熱-電分離”的設計，整個方案的效果就特別好。

▲圖7. 熱電設計的核心思路

給底部的空間的泄壓區(qū)域開上一個個獨立的口，一旦噴發(fā)以后有足夠的空間容納熔渣，這個設計可靠性提高了。

▲圖8. 熱電分離

●雙面冷卻設計

讓電芯大面積和冷卻板接觸，讓冷卻板迅速帶走電芯的熱量，換熱能力提升。這種設計最早見于Smart和Lucid的設計，通過頂部水冷可以在電芯快充要求高的情況下，通過上下兩層同時水冷來加快電芯熱量的導出。

▲圖9. 冷卻的設計

這套系統(tǒng)，通過不同的兼容性，可以把各種化學體系都兼容進去。從系統(tǒng)來看，龍鱗甲電池的系統(tǒng)上蓋、水冷板，可以和車身乘員艙地板融合，合三為一。這就是把電池包，往車身結構方面去考慮。通過兼容各種化學體系，可搭載在A00-C級系列車型。

Part 2

飛疊技術和基地，面向的市場

1）提升基地的制造效率：

超高速疊片技術3.0的命名——“飛疊”。蜂巢能源第一代疊片技術的效率是0.6秒/片，第二代0.45/片。而第三代“飛疊”技術效率已經在努力趕超卷繞工藝，達到0.125秒/片的效率。 相較于蜂巢能源上一代疊片機，第三代“飛疊”技術的疊片機占地面積減少達 45%，效率提升 200%以上。第三代“飛疊”技術還集成了極片放卷、裁切、熱壓功能、疊片 CCD 在線監(jiān)測、HI-POT在線監(jiān)測，實現(xiàn)單片不良全檢。在一致性方面，采用創(chuàng)新壓刀結構，疊片對齊精度提升。

▲圖10. 蜂巢的飛疊技術

2）基地的聯(lián)動效應?

十年前，電池企業(yè)只需要推出產品技術可靠，就可以取勝；五年前，靠差異化定位取勝；但進入大規(guī)模應用的產能制造TWh時代，靠技術+制造取勝。IPO蜂巢能源計劃募集資金150億元，其中115億元將用于推進常州、湖州、遂寧三大生產基地建設，剩余部分將被用于補充流動資金、研發(fā)中心建設項目、三元高能量密度電池及系統(tǒng)開發(fā)項目、無鈷電池及系統(tǒng)開發(fā)項目等項目。招股書顯示，上述三大生產基地建設資金項目總投資367.51億元，項目建成后，公司將新增106.65GWh產能。

▲圖11.蜂巢的產能布局

3）供應和需求的節(jié)奏匹配：落實儲能

在動力電池之外，圍繞儲能業(yè)務進行長遠規(guī)劃，實現(xiàn)雙輪驅動。蜂巢能源將已經初步成型的生態(tài)鏈命名為蜂窩生態(tài)，基于“儲能+”的戰(zhàn)略規(guī)劃，蜂巢能源將繼續(xù)開發(fā)儲能+發(fā)電、儲能+電網、儲能+工商業(yè)等有競爭力的方案。目前不管從類似基礎設施建設的電力側，還是2C面向全球，實現(xiàn)利潤的可能是家用儲能——中國的儲能企業(yè)在動力電池的蓬勃發(fā)展下，把全世界大部分的家用儲能市場壟斷了。

圖11 蜂巢的儲能戰(zhàn)略

4）圍繞整個供需建立上游的生態(tài)

蜂巢能源第三屆電池日，輸出硬核科技成果。自成立以來，推出了一系列創(chuàng)新IP：“疊片電池”“無鈷電池”“短刀電池”“蜂云平臺”“車規(guī)級工廠”打造了動力電池創(chuàng)新引領者的形象。 蜂巢能源當前在科技創(chuàng)新、智能制造領域的充分投入，為的是在長期競爭中，保持優(yōu)勢。

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小結：第三次參加這個電池日，我覺得還是收獲比較多。蜂巢能源無疑正在朝著科技創(chuàng)新、智能制造方向進發(fā)，相信在未來蜂巢能源從電池行業(yè)的創(chuàng)新者，成為一方電池巨頭，讓我們一起期待！

審核編輯 ：李倩