在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇（2022）上，比亞迪董事長(zhǎng)兼總裁王傳福提出，比亞迪繼續(xù)堅(jiān)持插電混動(dòng)和純電動(dòng)“兩條腿，齊步走”戰(zhàn)略，堅(jiān)持將磷酸鐵鋰電池作為正確的發(fā)展道路。他表示：“安全是新能源汽車(chē)發(fā)展的基石，成本則是必須面對(duì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。當(dāng)動(dòng)力電池的性能邁過(guò)一定門(mén)檻后，能量密度的重要性在降低，安全、成本、循環(huán)壽命等指標(biāo)的重要性在提升。比亞迪推出的刀片電池，不僅解決了安全痛點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)包體能量密度與三元鋰電池相當(dāng)，循環(huán)壽命、安全系數(shù)更強(qiáng)。”同時(shí)，他還指出，磷酸鐵鋰電池不含稀有金屬鈷和鎳，從而可以避免被國(guó)外資本“卡脖子”，更加匹配社會(huì)資源承受度。

 

03

蜂巢能源：“短刀電池”闖天下

 

       蜂巢能源在2019上海車(chē)展上公開(kāi)展示了長(zhǎng)度600mm的短刀電池。2021年底，蜂巢能源發(fā)布“領(lǐng)蜂600”戰(zhàn)略，提出將2025年產(chǎn)能目標(biāo)提升至600GWh，并加快短刀電池新品類(lèi)的商業(yè)化進(jìn)程。

 

       “市場(chǎng)并不缺動(dòng)力電池產(chǎn)能，缺的是車(chē)規(guī)級(jí)高品質(zhì)動(dòng)力電池產(chǎn)能。蜂巢能源將推行電動(dòng)全域短刀化。”蜂巢能源董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官楊紅新表示，公司布局L300~L600的全尺寸短刀電池,涵蓋1.6~4C的全域充電范圍,適用于乘用車(chē)、儲(chǔ)能、商用車(chē)、工程機(jī)械、非高速電車(chē)等全域使用場(chǎng)景,涉及從無(wú)鈷、三元到磷酸鐵鋰的全域化學(xué)體系。

 

       據(jù)楊紅新介紹，電芯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)薄化是動(dòng)力電池演化的行業(yè)共識(shí)，也是蜂巢能源在成立一開(kāi)始就重點(diǎn)發(fā)力的方向之一。對(duì)于選擇全域短刀化的原因，他認(rèn)為，短刀電池是基于第一性原理出發(fā)的科學(xué)選擇，具備高兼容性，適應(yīng)不同場(chǎng)景和平臺(tái)。對(duì)于應(yīng)用端企業(yè)而言，短刀電池可滿(mǎn)足高成組率、低成本、高安全的需求，而對(duì)于電池企業(yè)自身而言，其在良率控制和大規(guī)模工業(yè)化量產(chǎn)方面優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)，全域短刀化可規(guī)避大規(guī)模建廠的投資風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)悉，在裝車(chē)配套上，2021年工信部發(fā)布的345批公告中，長(zhǎng)城歐拉一款車(chē)型配套了蜂巢能源的L600短刀磷酸鐵鋰電芯。在生產(chǎn)制造上，2021年10月，蜂巢能源的首條短刀產(chǎn)線(xiàn)在位于常州金壇的二期工廠正式投產(chǎn)，該產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)產(chǎn)產(chǎn)能將達(dá)到2.5GWh。

 

       蜂巢能源董事、工藝資深總監(jiān)劉小安告訴記者，常州金壇工廠的勻漿、涂布、輥壓、模切、疊片、裝配是短刀電池生產(chǎn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)，該公司圍繞這六大工序做了一系列的獨(dú)家創(chuàng)新。比如，對(duì)于采用疊片工藝的電池生產(chǎn)，疊片速度一直是行業(yè)痛點(diǎn)，蜂巢能源目前采用雙工位疊片，效率高達(dá)0.4s/片；已研發(fā)完成的下一代超高速刀片式電芯極組成型設(shè)備，疊片效率可以做到0.125s/片。

 

       據(jù)了解，蜂巢能源在全球規(guī)劃了11個(gè)生產(chǎn)基地，常州金壇工廠為其建設(shè)的首個(gè)車(chē)規(guī)級(jí)動(dòng)力電池AI超級(jí)工廠，共分四期建設(shè)，總規(guī)劃產(chǎn)能68GWh。目前，一期、二期工廠已經(jīng)正式投產(chǎn)，在二期工廠中建設(shè)了首條“短刀”電池量產(chǎn)線(xiàn)，滿(mǎn)產(chǎn)產(chǎn)能將達(dá)到2.5GWh。在此基礎(chǔ)上,蜂巢能源將打造短刀電池超級(jí)工廠,最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能20GWh。

 

04

億緯鋰能：“押注”大圓柱電池

 

       在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇（2022）上，億緯鋰能董事長(zhǎng)劉金成接受記者采訪時(shí)表示，從化學(xué)體系或結(jié)構(gòu)來(lái)講，不同技術(shù)路線(xiàn)的動(dòng)力電池各有優(yōu)勢(shì)，但長(zhǎng)期發(fā)展是看未來(lái)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)性，以及能否從根本上滿(mǎn)足行業(yè)需求。他認(rèn)為，大圓柱和疊片方案的磷酸鐵鋰電池將是行業(yè)主要的發(fā)展方向。大圓柱的三元鋰電池在安全方面有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，將是配套中、高端車(chē)型的主流技術(shù)路線(xiàn)；疊片方案的磷酸鐵鋰電池具有經(jīng)濟(jì)性，將是配套面向大眾市場(chǎng)車(chē)型的主流技術(shù)路線(xiàn)。

       劉金成還用了“四個(gè)極致”形容大圓柱電池的優(yōu)勢(shì)：一是極致標(biāo)準(zhǔn)，可以做到設(shè)計(jì)、制造、回收的標(biāo)準(zhǔn)化；二是極致可靠，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，全生命周期零應(yīng)力，全尺寸不變形；三是極致制造，工藝縮短了30%，生產(chǎn)效率更高；四是極致體系，億緯鋰能的大圓柱電池實(shí)現(xiàn)了鎳含量90%，含碳硅的化學(xué)體系。

 

       出于降本的考量，國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力對(duì)大圓柱電池表現(xiàn)出興趣。同時(shí)，它們也在觀望特斯拉實(shí)際使用大圓柱電池裝車(chē)后的效果。在這樣的市場(chǎng)背景下，億緯鋰能準(zhǔn)備放手一搏，公布了大圓柱和方形動(dòng)力電池的產(chǎn)能建設(shè)方案。據(jù)悉，億緯鋰能新生產(chǎn)項(xiàng)目將于2022年底陸續(xù)建成，2023年上半年投產(chǎn)，到2023年整體產(chǎn)能達(dá)到200GWh左右。

 

05

比克電池：46系和26系大圓柱電池“反攻戰(zhàn)”

 

       早在2015年，比克電池就率先量產(chǎn)了高鎳三元811+含硅負(fù)極的18650電芯。據(jù)悉，比克電池目前量產(chǎn)的圓柱電芯，普遍使用鎳含量88%或以上的三元鋰正極，硅復(fù)合物含量最高可達(dá)15%的負(fù)極，而正在研發(fā)的大圓柱電池將采用更加先進(jìn)的體系。

 

       在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇（2022）上，深圳市比克動(dòng)力電池有限公司副總裁樊文光帶來(lái)了《大圓柱動(dòng)力電池未來(lái)可期》的主題演講。在比克電池看來(lái)，大圓柱電池之“大”并不只在于尺寸，更在于步子之大、前景之大和挑戰(zhàn)之大。作為未來(lái)5~10年中高端電動(dòng)汽車(chē)的最優(yōu)解和電動(dòng)汽車(chē)滲透率的突破口，圓柱電芯是目前主流電池形態(tài)中安全性最高的一類(lèi)：第一，它的單體最小，可以分散風(fēng)險(xiǎn)；第二，每個(gè)單體由鋼殼或鋁殼保護(hù)，且都有獨(dú)立的卸壓裝置；第三，采用蜂窩狀排列，電芯之間天然留有空隙，電芯單體和外部之間也有很大的熱交換面積，可以保證電池包的絕對(duì)安全。據(jù)稱(chēng)，目前不少新能源車(chē)企已敲定未來(lái)5~10年的動(dòng)力電池方案，面向大眾市場(chǎng)的車(chē)型采用方形或刀片磷酸鐵鋰電池，中高端車(chē)型采用三元鋰+大圓柱電池的布局。

 

      樊文光介紹稱(chēng)，比克電池目前共有46系和26系兩個(gè)系列的全極耳大圓柱電池產(chǎn)品。具體來(lái)看，46系電芯去年開(kāi)始陸續(xù)有樣品批量交付，性能表現(xiàn)符合預(yù)期。26系則以26105鋁殼電芯為主，B樣品階段產(chǎn)品能量密度270Wh/kg，功率密度大于2000W/kg，配套車(chē)型的續(xù)駛里程可達(dá)700公里以上；12分鐘充電，可續(xù)駛500km以上，5分鐘快充，可續(xù)駛280km以上，純快充循環(huán)壽命800次以上。按照規(guī)劃，該款電芯將在2024年量產(chǎn)，屆時(shí)能量密度將達(dá)285Wh/kg。

 

       “根據(jù)我們了解的客戶(hù)需求，再結(jié)合行業(yè)的信息判斷，大圓柱電池電芯到2025年至少將占全球動(dòng)力電池市場(chǎng)30%以上的份額，超過(guò)2021年全球動(dòng)力電池的總需求量。”樊文光稱(chēng)。據(jù)悉，未來(lái)幾年，比克電池將分兩個(gè)階段在國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)擴(kuò)充80GWh的電池產(chǎn)能，并持續(xù)發(fā)力。

 

06

衛(wèi)藍(lán)新能源：混合固液電池量產(chǎn)在即

 

       在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇（2022）上，衛(wèi)藍(lán)新能源首席科學(xué)家、創(chuàng)始人李泓透露，公司正與蔚來(lái)汽車(chē)合作，計(jì)劃基于ET7車(chē)型，推出單次充電續(xù)駛1000km的混合固液電解質(zhì)電池，電池包容量150kWh，單體能量密度為360Wh/kg。這款混合固液電池預(yù)計(jì)今年年底或明年上半年啟動(dòng)量產(chǎn)。

 

       據(jù)介紹，衛(wèi)藍(lán)新能源已開(kāi)發(fā)出一系列產(chǎn)品，包括150Wh/kg針對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能的混合固液儲(chǔ)能電池、270Wh/kg針對(duì)無(wú)人機(jī)的高比能混合固液電池和300Wh/kg混合固液動(dòng)力電池。在此基礎(chǔ)上，該公司還進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了360Wh/kg混合固液動(dòng)力電池，該款產(chǎn)品可以通過(guò)針刺、過(guò)充、擠壓等安全性測(cè)試，滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的要求。

 

       衛(wèi)藍(lán)新能源認(rèn)為，今后動(dòng)力電池將朝著更高的比能量方向發(fā)展，同時(shí)電芯將從液體向更安全的混合固液和全固態(tài)方向發(fā)展。未來(lái)，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池的發(fā)展路線(xiàn)包括：基于高鎳和富鋰錳基的正極以及納米硅碳負(fù)極和鋰碳復(fù)合負(fù)極的電芯，可以滿(mǎn)足續(xù)駛里程達(dá)到1000km電動(dòng)乘用車(chē)和電動(dòng)飛機(jī)的要求；基于改性錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳錳尖晶石的正極材料，與高容量的負(fù)極材料匹配，針對(duì)續(xù)駛里程600km純電動(dòng)汽車(chē)的解決方案；針對(duì)更低成本的儲(chǔ)能應(yīng)用的鈉離子電池和固態(tài)磷酸鐵鋰電池的解決方案。

 

       需要指出的是，相關(guān)企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)還需進(jìn)一步鍛造產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化和開(kāi)發(fā)新的正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)材料、預(yù)鋰化材料、超級(jí)粘結(jié)劑、導(dǎo)電添加劑，以及新一代的金屬沉積的集流體，同時(shí)開(kāi)發(fā)新的前段、中段和后段的工藝，實(shí)現(xiàn)工廠智能化。

 

目前，衛(wèi)藍(lán)新能源的第一大股東為合肥藍(lán)色里程創(chuàng)業(yè)投資合伙企業(yè)，持股比例19.2%。其中，藍(lán)色里程的投資人包括蔚來(lái)汽車(chē)創(chuàng)始人李斌。此外，衛(wèi)藍(lán)新能源的其他投資方還包括小米、吉利和華為等公司。

 

07

SES：混合鋰金屬電池決戰(zhàn)明天

 

       動(dòng)力電池距離實(shí)現(xiàn)“超越”，可能還差一個(gè)電化學(xué)體系顛覆性創(chuàng)新的距離。成立于2012年的SES電池公司，就是要實(shí)現(xiàn)這樣的愿景。

 

       據(jù)SES創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官胡啟朝介紹，其鋰金屬電池技術(shù)包括三部分，一是Hermes，新材料研發(fā)平臺(tái)；二是Apollo，車(chē)用鋰金屬電池的工程制造能力；三是Avatar，人工智能安全監(jiān)測(cè)軟件。2021年，SES對(duì)外展示了第一款車(chē)規(guī)級(jí)鋰金屬電池，根據(jù)初步的測(cè)試數(shù)據(jù)，其容量達(dá)到107Ah，能量密度為417Wh/kg、935Wh/L，重量不到1kg。據(jù)稱(chēng)，這是全球首款100Ah以上的鋰金屬電池，也是世界上最大的鋰金屬電池。

 

       在2015年，SES做過(guò)一次重要的技術(shù)路線(xiàn)調(diào)整，從全固態(tài)鋰金屬電池路線(xiàn)轉(zhuǎn)向了現(xiàn)在的混合鋰金屬電池路線(xiàn)。此后，SES的商業(yè)化進(jìn)程一直在加速。目前，SES與通用、現(xiàn)代、本田三家車(chē)企一起進(jìn)行A樣品的聯(lián)合開(kāi)發(fā)，這也是全球第一款鋰金屬車(chē)用A樣品的開(kāi)發(fā)。按照目前的計(jì)劃，明年進(jìn)入B樣品，后年C樣品，2025年正式投入量產(chǎn)。

 

       SES宣稱(chēng)研發(fā)的混合鋰金屬電池有三大優(yōu)勢(shì)：一是鋰金屬負(fù)極的材料創(chuàng)新，讓電池能量密度可達(dá)到400~500Wh/kg；二是電解液，希望從根本上改變鋰枝晶的生長(zhǎng)方式，提升電池的安全性；三是算法，利用人工智能監(jiān)測(cè)電芯在整個(gè)生產(chǎn)、運(yùn)行環(huán)節(jié)的健康狀態(tài)，通過(guò)大量的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)建立模型，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行精確預(yù)測(cè)。

 

       作為SES全球化戰(zhàn)略布局的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，SES于2018年在上海嘉定建立了生產(chǎn)研發(fā)中心，現(xiàn)在這家中心正在升級(jí)為全球第一個(gè)1GWh鋰金屬電池超級(jí)工廠。今年3月，SES在上海正式啟動(dòng)了首個(gè)A樣品鋰金屬電池的生產(chǎn)和測(cè)試。目前，SES在不斷擴(kuò)展波士頓總部的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，同時(shí)在韓國(guó)建設(shè)第二個(gè)生產(chǎn)基地，以響應(yīng)更多車(chē)企的需求。在國(guó)內(nèi)，SES的投資方包括上汽、吉利、富士康、天齊鋰業(yè)等。