說(shuō)起來(lái)這已經(jīng)是我第三次參加蜂巢新能源的活動(dòng)了，在見(jiàn)識(shí)到了 9DCT 和 50% 熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)；參觀了保定的蜂巢能源工廠之后，我又來(lái)到了常州，參加蜂巢能源的金壇車規(guī)級(jí)動(dòng)力電池 AI 工廠的開(kāi)工儀式。
■ 車規(guī)級(jí)？AI ？什么意思？
先來(lái)簡(jiǎn)單了解下這座工廠：蜂巢能源位于金壇的工廠建筑面積 54 萬(wàn)平方米，投資 80 億元，產(chǎn)值達(dá)超 130 億元，分三期建設(shè)，總產(chǎn)能規(guī)劃 18 GWh。本次投產(chǎn)的一期項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能 4 GWh，二期項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能 8 GWh，預(yù)計(jì) 2020 年年底投產(chǎn)，隨后將進(jìn)行三期 6 GWh 產(chǎn)能的建設(shè)。
而蜂巢能源擁有汽車動(dòng)力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)及太陽(yáng)能研發(fā)和制造的能力，未來(lái)不光會(huì)為自家歐拉、長(zhǎng)城、WEY 、炮品牌提供動(dòng)力，還會(huì)涉及國(guó)產(chǎn)汽車企業(yè)及歐美市場(chǎng)和高端 OEM（俗稱代工）配套體系。按照這個(gè)目標(biāo)，未來(lái)金壇工廠的地位不言而喻。
看到這個(gè)工廠的“Title”，可能大家會(huì)好奇“車規(guī)級(jí)”和“AI”到底體現(xiàn)在什么方面，既然你是個(gè)電動(dòng)車電池工廠，難不成還要自降身份做消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品？
其實(shí)我們大可以把“車規(guī)級(jí)”理解為一個(gè)更高更強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，畢竟一輛電動(dòng)車所需要的電池是傳統(tǒng)消費(fèi)電子電池 200 倍以上，使用的溫度和環(huán)境也大不相同，所以需要高一致性，低容錯(cuò)率，高性能，高安全性，高可靠性等特殊特性的電池。蜂巢能源的目的是把車用鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)豎起來(lái)，與消費(fèi)級(jí)工藝和標(biāo)準(zhǔn)拉開(kāi)距離，讓消費(fèi)者用上更安心的產(chǎn)品。
至于“AI”，更多的是體現(xiàn)在智能化的質(zhì)量檢測(cè)上，傳統(tǒng)消費(fèi)類電池的生產(chǎn)僅在部分工序使用 AI 技術(shù)，采用 MES 系統(tǒng)管控，管控因子一般在 1500 個(gè)左右，而蜂巢能源應(yīng)用 AI 智能技術(shù)，形成了更加完備的制程追溯系統(tǒng)，通過(guò)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)、時(shí)間等 7 維制程管控，實(shí)現(xiàn)過(guò)程超過(guò) 2500 個(gè)因子的監(jiān)控，并可追溯到單電芯每個(gè)制程的過(guò)程數(shù)據(jù)，利用 AI 智能尋找最佳參數(shù)，從而降低故障率，提高設(shè)備稼動(dòng)率，從制程因素方面降低電芯安全失效的風(fēng)險(xiǎn)。
■ 一張圖了解電池工藝步驟
這張工廠車間平面圖雖然看起來(lái)花里胡哨的，但其實(shí)非常清晰地表明了電池生產(chǎn)的步驟，前部分是電芯的生產(chǎn)過(guò)程，后部分是電芯的組裝。
由于這部分內(nèi)容我在之前的文章有詳細(xì)的介紹，這里就不多說(shuō)了，總之做電芯就是做虎皮蛋糕，想多了解的可以點(diǎn)這里回顧一下。
■ 有哪些產(chǎn)品？
目前歐拉 R1 和明年亮相的 R2、WEY P8、WEY VV7 家族、電動(dòng)版炮皮卡等產(chǎn)品都用的是蜂巢能源的電池，未來(lái)?yè)?jù)說(shuō)光束汽車的電池也會(huì)由蜂巢能源來(lái)提供。
雖說(shuō)自家產(chǎn)品用的是方塊電池，但蜂巢能源的目標(biāo)畢竟是星辰大海，對(duì)于市面上主流的軟包電池也有布局，并且對(duì)于各種能量密度、容量的電池都有所準(zhǔn)備。
▲ 圖片拍攝效果較差，請(qǐng)見(jiàn)諒
■ 四元電池、無(wú)鈷電池和疊片
比起智能化的工廠，蜂巢新能源給我感觸最深的還是他們對(duì)未來(lái)的規(guī)劃，這是我在其他車企的活動(dòng)上很少看見(jiàn)的。
總的來(lái)說(shuō)，蜂巢能源的未來(lái)圍繞著四元電池、無(wú)鈷電池和疊片工藝穩(wěn)步前行。
相信我不用再給大家解釋什么是三元電池，不過(guò)四元電池還是要解釋一下的，NCMA 四元材料的做法，是在高鎳三元的基礎(chǔ)上增加鋁元素，同時(shí)改變石墨負(fù)極的常規(guī)做法，增加硅碳層，使得負(fù)極嵌入和脫出離子的能力以及在高倍率充放電時(shí)枝晶產(chǎn)生的概率大大降低。據(jù)介紹，相較于 NCM811 材料，四元材料動(dòng)力電池的容量更高、壽命更長(zhǎng)、安全性更好，最終呈現(xiàn)在動(dòng)力電池上就是容量更高、壽命更長(zhǎng)、安全性更好。相關(guān)產(chǎn)品蜂巢計(jì)劃于 2022 年 11 月開(kāi)始 SOP。
另外是無(wú)鈷電池，之前我們講過(guò)，鈷金屬很貴，并且全球 66％ 鈷產(chǎn)量都出自政局不穩(wěn)定的剛果（金）。并且鈷元素并不參與電化學(xué)反應(yīng)，所以在高鎳的同時(shí)，降低鈷含量，是提升能量密度和降低成本的好方法。
電芯無(wú)鈷化關(guān)鍵技術(shù)有兩個(gè)，一是摻雜無(wú)未成對(duì)的電子自旋的特定元素，減弱電子超交換的現(xiàn)象，降低 Li/Ni 混排（關(guān)于陽(yáng)離子混排，點(diǎn)擊這里了解），提高電性能；二是摻雜 M-O 鍵能大的元素，減緩晶體在充放電過(guò)程的體積變化，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高循環(huán)壽命和安全性。無(wú)鈷電池不僅能提高電性能，還能提升壽命和提高安全性，一舉兩得。無(wú)鈷材料性能可以達(dá)到 NCM811 同等水平，材料成本降低 5~15%，相應(yīng)帶來(lái)的電芯 BOM 成本可以降低約 5%，且會(huì)讓材料不受戰(zhàn)略資源影響。蜂巢能源預(yù)計(jì)將在年底前完成材料開(kāi)發(fā)，在2020年3月完成材料體系的進(jìn)一步優(yōu)化，4月實(shí)現(xiàn)材料中試，8 月體系定型，2021 年 11 月將實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷電芯的 SOP。
▲ 左邊表示正常的鋰離子、鎳離子位置，右邊是發(fā)生了陽(yáng)離子混排的情況
至于疊片工藝，我在之前的文章也介紹過(guò)，是類似千層餅的電芯排列方式，對(duì)比目前流行的、技術(shù)成熟的卷繞式（類似花卷），擁有能量密度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、安全性好和循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。而蜂巢能源的“高速疊片”工藝，最大的優(yōu)點(diǎn)就是快，傳統(tǒng)疊片工藝效率為每片 1 s，而蜂巢的一期產(chǎn)線已將效率提升至單工位 0.6 s ，二期可實(shí)現(xiàn) 0.45 s 高速疊片，并且還在開(kāi)發(fā)單工位 0.25 s 的超高速疊片工藝。
■ 邦點(diǎn)評(píng)
此次金壇工廠開(kāi)工儀式，并不是像之前我們參觀保定的工廠一樣，是個(gè)小而精的技術(shù)解讀，要我說(shuō)的開(kāi)工儀式是個(gè)大而美的開(kāi)始，這一個(gè)下午我們經(jīng)歷了兩個(gè)群訪+工廠參觀+開(kāi)工儀式，可想而知每個(gè)項(xiàng)目都是走馬觀花一筆帶過(guò)。但這反倒讓我對(duì)蜂巢乃至長(zhǎng)城的未來(lái)計(jì)劃有了更明確的認(rèn)識(shí)，目前的歐拉劍走偏鋒但反響不錯(cuò)，WEY 的插混車型也懂得順勢(shì)而為不再高高在上，光束汽車這兩天剛出來(lái)喜訊，蜂巢剛成立不久就拿到了不少訂單……讓長(zhǎng)城的新能源看起來(lái)和他的 SUV 一樣前景遼闊，這也需要長(zhǎng)城自己擁有完整的三電技術(shù)制造和生產(chǎn)儲(chǔ)備，才能更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)的發(fā)展，蜂巢能源任重而道遠(yuǎn)，不過(guò)我們相信它的實(shí)力。
