? 文 观察者网李沛
不久前，乘联(lian)会发布了备受关注的2024年5月全国乘用车市场(chang)分析报告，数据显示，当月新能源汽车国内零售(shou)渗透率达到47%，较去年同期的33%提(ti)升了整整14个百分点(dian)，距离月度数据突破50%大关只有(you)一步之(zhi)遥。
多年“此消彼(bi)长”的拉锯后(hou)，新能源汽车，即将正式超越(yue)传统燃油车，成为中国乘用车市场(chang)的主导品类(lei)。
中国锂电产业，无(wu)疑(yi)对于这一历史性时刻的到来贡献良多，油电同价乃至“电比油低”的背后(hou)，是锂电产业界在技术创新和规模生产上付(fu)出的艰辛(xin)努力。
不过随着新能源汽车向大众市场(chang)加速渗透，用车便利性上的“油电同体(ti)验”也越(yue)来越(yue)受到关注，为了化解续航焦虑、补能焦虑，动力电池也沿着高能、快(kuai)充的性能维度不断进(jin)步。
如何做到电能“装得多”、“充得快(kuai)”？
近年来，产业界已经在电池材料体(ti)系和电池包结构设计上进(jin)行了一系列探索，从9系三元材料、掺硅负极到无(wu)模组(zu)PACK不一而(er)足，与此同时，部分头部锂电企业，还将目光投(tou)注到了单体(ti)电池结构设计上，希望通过结构创新开辟新的性能进(jin)化空间。
然而(er)结构创新，注定是一条(tiao)困难的道路，不同于前段(duan)电池材料和后(hou)段(duan)PACK，位于中段(duan)的电芯制造环节，具有(you)更强的多学科交叉特征，需要解决电化学与机械、电子技术紧密耦合的一系列挑战。
以特斯拉为例，该公(gong)司当年高调推出4680大圆柱电池，将之(zhi)视(shi)为破解“成本(ben)、性能、生产性”这一不可能三角的完(wan)美答案，然而(er)时至今日，即便连续收购Maxwell、Hibar、SiILion等企业并寻(xun)求亚洲合作伙伴帮助，特斯拉仍未能完(wan)全解决4680电池大规模量(liang)产问(wen)题，足见挑战之(zhi)艰巨(ju)。
在特斯拉屡屡碰壁的同时，蜂巢能源这家中国锂电企业，却在电池结构创新之(zhi)路上取得突破性进(jin)展。
飞渡叠(die)片技术难关
对于单体(ti)电池而(er)言(yan)，想要实现高能、快(kuai)充的性能表现，一方面可以把正负极活性物质克(ke)容量(liang)做高，另一方面则可以想办法让电池里装进(jin)更多电芯。
由正负极与隔(ge)膜组(zu)合而(er)成的电芯通常是长条(tiao)状薄片，在装进(jin)电池壳体(ti)时，有(you)“卷(juan)起来”和“平铺开”两种思路，学名叫卷(juan)绕和叠(die)片，有(you)过登机箱收纳经验的读者，不难看出叠(die)片是更适(shi)合方形壳体(ti)空间利用的方式，其(qi)先(xian)进(jin)性，也已经得到各类(lei)
研究测试的确(que)认。
相较卷(juan)绕电芯，叠(die)片电芯具有(you)诸多优点(dian)，如体(ti)积比容量(liang)高，不易出现张(zhang)力不均匀导致的褶皱变形，界面平整内部结构稳定，反应速率相对一致，内阻低循环寿命高，每个极耳汇流也更均匀，电池倍率性能优异。
但(dan)是目前常规方壳电池制造中，卷(juan)绕工艺依然占据主导地(di)位，其(qi)原因在于传统叠(die)片工艺的制造效率较低，设备投(tou)资成本(ben)高，极片在裁切过程中可能会产生边缘毛刺缺陷，良率不如卷(juan)绕，较小的市场(chang)份额，也造成设备厂商(shang)缺乏兴趣，供应链成熟度与卷(juan)绕工艺有(you)明(ming)显差距。
这也就意味着，想要摘取叠(die)片电芯的性能果实，锂电企业必须先(xian)靠自己突破制造设备与工艺研发的难关。
蜂巢能源，正是认准了这条(tiao)难而(er)正确(que)的道路，投(tou)入大量(liang)资源开始叠(die)片制造核心装备的研发，经过Z字形叠(die)片机、卷(juan)对卷(juan)模切、切叠(die)一体(ti)机的打磨迭代，最终形成独具特色的超高速叠(die)片“飞叠(die)”技术，0.125S/片的生产效率已可媲美乃至超越(yue)卷(juan)绕工艺，设备占地(di)面积与成本(ben)也大幅下降，堪称以一己之(zhi)力改写了叠(die)片与卷(juan)绕工艺的成本(ben)对比。
6月14日，蜂巢能源CEO杨红新主持了一次探厂直播活动，从直播中可以清晰(xi)看到，位于江(jiang)西上饶的蜂巢能源电池“超级工厂”已经实现高度自动化，从匀浆(jiang)工序开始，一尘不染的洁(jie)净厂房和穿(chuan)着连体(ti)无(wu)尘服的操作人员，仿佛使人置身于最先(xian)进(jin)的芯片制造厂。
直播中，“飞叠(die)”工艺环节无(wu)疑(yi)是最大的看点(dian)。在上饶基地(di)叠(die)片车间，部署了20台蜂巢能源自研的飞叠(die)设备，每条(tiao)电芯产线所需设备数量(liang)较上一代切叠(die)一体(ti)机精简了一半(ban)，为了适(shi)配极片卷(juan)对卷(juan)热复(fu)合工艺，该公(gong)司还在国内乃至全球率先(xian)采用了非对称隔(ge)膜技术，隔(ge)膜与负极极片辊压后(hou)，八个机械手高速而(er)又精确(que)地(di)将负极极组(zu)抓(zhua)取至叠(die)片台，与正极组(zu)合，再经热压成为电芯单元。
尤其(qi)令人印象深刻的是，蜂巢能源将质量(liang)控制手段(duan)有(you)机融入产线各个工序，从全量(liang)自动化CCD检测判定表面质量(liang)，到在线全量(liang)短路测试、充氦质谱测试，通过极致检测流程确(que)保产品品质。
叠(die)片技术的突破，使蜂巢能源在单体(ti)电池形态上打开了创新空间，短刀电池应运而(er)生。
短刀，以技术斩断内卷(juan)
顾名思义(yi)，短刀电池相较VDA显得既长又薄，由于更大的比表面积等特性，在散热性能、空间利用、功能结构一体(ti)化等方面具有(you)独特优势，并且与叠(die)片工艺有(you)堪称“天(tian)作之(zhi)合”的适(shi)配性。
此外，蜂巢能源方面的研究还表明(ming)，短刀电芯更适(shi)合快(kuai)充路线。800V架构趋势下，传统VDA规格(ge)方形电芯面临散热等一系列挑战，使得电芯相较于目前大容量(liang)出现降容趋势，而(er)短刀电芯厚度相较于VDA和MEB更薄，电芯膨胀约束力和界面贴合度更好，有(you)利于改善快(kuai)充散热、循环等方面表现，蜂巢能源推出的短刀快(kuai)充电芯，也更便于提(ti)高电池包空间利用率。
翻越(yue)叠(die)片技术难关后(hou)，蜂巢能源也开始迎来技术投(tou)入的收获期，短刀电池业已成为其(qi)开拓市场(chang)的王(wang)牌(pai)产品。
在动力电池领域，其(qi)第二代短刀铁锂电芯日前已正式量(liang)产并批量(liang)交付(fu)客户，根据介绍，二代产品结合磷酸(suan)铁锂正极和高性能的小颗粒石墨负极，相比第一代短刀能量(liang)密度提(ti)高10%，达到188Wh/kg，快(kuai)充性能相比第一代产品也有(you)大幅提(ti)高，快(kuai)充性能平均可以达到2.2C，峰值为3C以上，10秒50%SOC脉冲放电＞8C，这样(yang)的放电能力，也意味着其(qi)尤其(qi)适(shi)合混动/增程车型(xing)使用，有(you)望彻底改写“混动只能慢充”的公(gong)众认知。
在储(chu)能电池领域，目前蜂巢能源已推出325Ah电力储(chu)能电池、222Ah工商(shang)业储(chu)能电池、100Ah户用储(chu)能电池产品系列拓展市场(chang)，并已与光伏龙头协鑫集(ji)团达成战略合作，325Ah电芯将应用于协鑫集(ji)团系列储(chu)能系统。
据了解，后(hou)续该公(gong)司还将陆续推出全新的储(chu)能电芯，包括(kuo)尺寸(cun)不变、体(ti)系升级的350Ah电芯，尺寸(cun)加厚、容量(liang)加大的770Ah电芯，以及5MWh和6.9MWh储(chu)能集(ji)装箱系统。
值得一提(ti)的是，短刀电池在储(chu)能电芯卷(juan)起的大容量(liang)潮流下，由于叠(die)片技术带来的平台化优势，相较其(qi)他走卷(juan)绕路线的厂商(shang)正显现出越(yue)来越(yue)明(ming)显的成本(ben)竞争力。
观察者网记(ji)者摄于某行业论坛
众所周知，当下国内锂电市场(chang)遭(zao)遇阶段(duan)性供求失衡，诸多厂商(shang)不得不“流血”内卷(juan)，靠不可持续的商(shang)务、管理手段(duan)应付(fu)客户降本(ben)增效需求，一大核心原因正是产品高度同质化，大同小异的电芯规格(ge)和性能，使厂商(shang)往往只能在价格(ge)这一维度展开无(wu)底线的厮杀。
相比之(zhi)下，凭借“飞叠(die)+短刀”的重大创新，蜂巢能源则实现了以技术斩断低水平内卷(juan)，走出了一条(tiao)差异化竞争的新路，在动力电池、储(chu)能电池的市场(chang)与技术潮流中显现出较强韧性，并已大踏(ta)步走向海外市场(chang)。
据统计，今年1-5月，蜂巢能源海外客户共出货37457台车用电池，合计出货1.83GWh。海外出货占比已达到25%，连同国内装机量(liang)的高速增长，带动蜂巢能源行业影响力快(kuai)速攀升，在知名机构SNE Research发布的今年一季度全球动力电池装机量(liang)榜(bang)单上，蜂巢能源以2.7GWh的装车量(liang)跻身全球前十，同比增长217.7%，“飞叠(die)+短刀”，已然成为蜂巢能源穿(chuan)越(yue)周期的基石。值得一提(ti)的是，据杨红新在上饶探厂视(shi)频中透露，近期其(qi)还将前往盐城生产基地(di)，直播飞叠(die)+出口欧(ou)洲高质量(liang)短刀电池的最新进(jin)步。
总体(ti)而(er)言(yan)，蜂巢能源这一代表性案例，充分显示出中国锂电产业的创新能力与创新氛围。笔者相信，在这块全球产业创新策源地(di)上，蜂巢能源和其(qi)他中国锂电企业，未来还将带来更多、更大的惊艳，并在全球能源消费结构转型(xing)的大变局中书写属于自己的华(hua)章(zhang)。
来源|观察者网