市場(chǎng)變化更像是一把雙刃劍，對(duì)其他公司可能是毒藥，但對(duì)有實(shí)力的電池廠來(lái)說(shuō)卻是良機(jī)。

對(duì)新電池公司而言，現(xiàn)在是進(jìn)入動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)，單打獨(dú)斗的合適時(shí)機(jī)嗎？

蜂巢能源對(duì)該問(wèn)題的回答：是的。

前身長(zhǎng)城汽車動(dòng)力鋰電池事業(yè)部，從去年開始作為蜂巢能源發(fā)出聲音。一方面，蜂巢能源替代長(zhǎng)城汽車作為其魏派P8插混的PACK總成供應(yīng)商；另一方面，今年它舉辦產(chǎn)品公布會(huì)和投資者大會(huì)，介紹旗下的四元電池、無(wú)鈷電池以及下一個(gè)五年發(fā)展計(jì)劃。

蜂巢能源為何在新能源汽車市場(chǎng)趨于冷靜，規(guī)模增勢(shì)減緩之際獨(dú)立為電池供應(yīng)商？它為何將研究重點(diǎn)放在四元電池和無(wú)鈷電池上？從去年八月立項(xiàng)到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)去一年多的時(shí)間，四元電池項(xiàng)目進(jìn)展如何？帶著這些疑問(wèn)，NE時(shí)代記者采訪了蜂巢能源總經(jīng)理?xiàng)罴t新。

新的進(jìn)入時(shí)機(jī)？

從大環(huán)境上看，今年的新能源汽車市場(chǎng)一改往年的火熱，沉寂下來(lái)。前9個(gè)月新能源乘用車同比下降30%。這一跌幅引起一片對(duì)新能源汽車市場(chǎng)的看衰。與此同時(shí)，寧德時(shí)代、比亞迪、中航鋰電等幾乎將動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)瓜分殆盡。無(wú)論是需求端，還是供給側(cè)，仿佛都沒有給予一家獨(dú)立電池供應(yīng)商存活、壯大的合適時(shí)機(jī)。

但在蜂巢看來(lái)，市場(chǎng)變化更像是一把雙刃劍，對(duì)其他公司可能是毒藥，但對(duì)有實(shí)力的電池廠來(lái)說(shuō)卻是良機(jī)。

楊紅新用水到渠成來(lái)形容蜂巢選擇的獨(dú)立時(shí)機(jī)。他從新能源市場(chǎng)變化、技術(shù)路線、設(shè)備成本及技術(shù)、原材料質(zhì)量等多方面來(lái)解釋這四個(gè)字。

2017、2018年補(bǔ)貼大量存在，它造就的新能源汽車市場(chǎng)雖增速迅猛，卻脆弱而敏感。但很快，到2020年補(bǔ)貼退出，這一市場(chǎng)轉(zhuǎn)變由政鋰離子電池廠家策驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)成市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型。尤其是，特斯拉國(guó)產(chǎn)，合資車企將投放國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車，他們將拉動(dòng)整個(gè)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。蜂巢預(yù)計(jì)，高速增長(zhǎng)期會(huì)在2021年左右到來(lái)。

雖然補(bǔ)貼政策倍受質(zhì)疑，但不可否認(rèn)，政策刺激新能源汽車市場(chǎng)發(fā)展的同時(shí)也使技術(shù)路鉅大鋰電線更加明確，設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施、原材料供應(yīng)鏈等體系更加成熟。

經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，國(guó)內(nèi)新能源汽車動(dòng)力鋰電池的技術(shù)路線之爭(zhēng)得以稍稍平息。鈷酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰漸漸消失于動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)；磷酸鐵鋰地位由盛及衰，卻漸有回暖的趨勢(shì)；三元鋰離子電池成為常青樹，得到各家車企的認(rèn)可。現(xiàn)在三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池成為主流，成為電池廠或者車企的待選對(duì)象。

而且，OEM將在2020年開始陸續(xù)推出真正的純電動(dòng)汽車平臺(tái)，對(duì)電池的性能、形態(tài)、規(guī)格都有著相對(duì)明確的需求。此時(shí)，放在電池廠面前的是，大規(guī)模服務(wù)于整車的標(biāo)準(zhǔn)化電池需求。

國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)被拉動(dòng)著成為全球首位市場(chǎng)時(shí)，也將原材料廠和設(shè)備技術(shù)鍛煉了出來(lái)。楊紅新直接點(diǎn)出多年新能源汽車發(fā)展的好處。并且，鋰離子電池的重要應(yīng)用場(chǎng)景，在由消費(fèi)類電子向電動(dòng)汽車的過(guò)程中，行業(yè)也越來(lái)越清晰的認(rèn)識(shí)到，從原材料，工藝設(shè)備，技術(shù)，到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)都面對(duì)變革。

此時(shí)進(jìn)入后，我們可以沒有任何歷史負(fù)擔(dān)，采用最先進(jìn)的設(shè)備，選用最適合車用鋰離子電池要求的工藝。鋰電設(shè)備每年的成本能下降10%到20%，而且技術(shù)在進(jìn)步。例如蜂巢使用的高速疊片機(jī)，最開始行業(yè)內(nèi)單工位疊片速度是1.2s/pcs，接著是0.8s/pcs，而蜂巢采用的是0.6s/pcs的疊片機(jī)。同時(shí)完成了0.45s/pcs的第二代線性疊片設(shè)備的原型機(jī)的開發(fā)，預(yù)計(jì)追平卷繞工藝的0.25s/pcs的第三代疊片將于2023年完成開發(fā)。

原材料廠近年來(lái)在產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力方面與日韓的差距也在縮小。鋰電供應(yīng)鏈的建設(shè)基本上已經(jīng)達(dá)到一個(gè)很好的時(shí)機(jī)。

三元電池具有較高的能量密度，但是其安全性問(wèn)題，一直困擾著行業(yè)，為了解決能量密度與安全性協(xié)同發(fā)展的問(wèn)題，蜂巢能源在新材料體系方面也做了許多探索，例如，我們一直在開發(fā)的四元電池。

為何是四元電池？

當(dāng)前，三元鋰離子電池成為長(zhǎng)續(xù)航的中高端電動(dòng)汽車的不二選擇。而如何克服它在安全性上的不足，是接下來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)電池廠思考的重點(diǎn)。電池廠普遍從正負(fù)極材料、隔膜和電解液入手，尋找更為安全的材料。

四元電池的正極材料，是在傳統(tǒng)鎳鈷錳正極材料的基礎(chǔ)上再摻入第四元素鋁。這是蜂巢尋找到的比三元更穩(wěn)定的正極材料。

為了滿足消費(fèi)者對(duì)500KM續(xù)航的需求，大量的研究集中在高容量的正極材料。高鎳電池在這個(gè)過(guò)程中因高能量密度得到認(rèn)可。

三元鋰離子電池分為NCM鎳鈷錳電池和NCA鎳鈷鋁電池。同樣是三種元素，不同在于錳和鋁。鎳的作用是提高材料的體積能量密度，鈷可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。錳和鋁的作用相同，在于提高電池結(jié)構(gòu)的化學(xué)穩(wěn)定性。其中含錳三元體系熱穩(wěn)定性更佳。目前除了特斯拉外，多數(shù)車企采用的均為NCM鋰離子電池。

NCM從442、523、622到現(xiàn)在的811系三元電池，研發(fā)中的90系電池，鎳含量越來(lái)越多，高鎳電池成為一種趨勢(shì)。但錳元素含量減少，難以穩(wěn)定更多的鎳。高鎳電池顯現(xiàn)出熱穩(wěn)定性差和循環(huán)性能不佳的痛點(diǎn)。

我們是為了解決三元鋰離子電池的痛點(diǎn)才選擇四元電池。楊紅新表示。

蜂巢在七月份的公布會(huì)中是如此介紹第四元素的，通過(guò)摻入第四元素，蜂巢使得晶粒之間的邊界強(qiáng)度增強(qiáng)，減少了有害相變轉(zhuǎn)變的微隙，讓材料結(jié)構(gòu)和反應(yīng)變得更加穩(wěn)定。

記者從一篇發(fā)表于ACSEnergyLetters的《四元分層高鎳NCMA陰極鋰離子電池》論文中了解到，將外來(lái)金屬離子摻雜到原始NCM電池正極材料中，可以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在各種摻雜金屬中，鋁由于其穩(wěn)定作用而被廣泛使用。

楊紅新解釋稱，三元鋰離子電池?zé)崾Э氐臏囟纫话阍?10度，而四元電池可以做到近240度。這就意味著，四元電池可以延遲熱失控的發(fā)生。同時(shí)它可以減少產(chǎn)氣量，放緩對(duì)極片循環(huán)性的影響，避免正負(fù)極的接觸，防止短路。

除了四元電池，蜂巢也在研究無(wú)鈷電池。鈷，作為三元鋰離子電池中全球匱乏的材料，價(jià)格高昂。假如能將鈷的含量減少，降至零，正極材料成本可以降低10%鋰離子電池-15%，電芯BOM成本降低5%。

鋰離子電池

無(wú)論是四元電池，還是無(wú)鈷電池，均是蜂巢平衡能量密度、安全性和成本的嘗試。我們認(rèn)為未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)就是集中在含不含鈷，在熱穩(wěn)定性和壽命。NCMA在8系里的安全性和穩(wěn)定性，也就是壽命、熱穩(wěn)定性都是非常好的材料。

進(jìn)展如何？

從2018年九月立項(xiàng)到如今，已經(jīng)過(guò)去了一年的時(shí)間。蜂巢的材料開發(fā)和電芯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展到哪種程度了呢？相信，外界對(duì)蜂巢的新項(xiàng)目的進(jìn)展非常感興趣。或者關(guān)于新材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，一直是動(dòng)力鋰電池公司和車企的關(guān)重視點(diǎn)。

七月份時(shí)，蜂巢宣布，于2018年九月立項(xiàng)的四元材料電芯，預(yù)計(jì)將在今年年底前完成材料開發(fā)，并在2020年第四季度實(shí)現(xiàn)四元電芯的SOP。

楊紅新對(duì)該問(wèn)題的回答很坦誠(chéng)，材料已經(jīng)到中試階段，做到300KG級(jí)。電芯層面，我們正在做150Ah大電芯，現(xiàn)在處于A樣階段。

開發(fā)方面應(yīng)該沒有問(wèn)題，問(wèn)題重要在產(chǎn)線。我們要同步推動(dòng)四元材料體系的建設(shè)。四元前驅(qū)體可以使用三元的產(chǎn)線，但它仍稍有不同。我們要推動(dòng)整個(gè)供應(yīng)鏈的建設(shè)，方可批量生產(chǎn)。而且電芯的開發(fā)時(shí)間一般是12個(gè)月，正好是現(xiàn)在到明年第四季度。這個(gè)周期是足夠的。

當(dāng)然，楊紅新承認(rèn)，四元電池是一種全新的材料。它要大量的測(cè)試驗(yàn)證成熟之后才可推入市場(chǎng)。現(xiàn)在它正處于研制和試生產(chǎn)的過(guò)程，以后驗(yàn)證過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題，他無(wú)法預(yù)知。但從現(xiàn)在測(cè)試的情況來(lái)看，結(jié)果還不錯(cuò)。

四元電池的性能還有待時(shí)間和市場(chǎng)的檢驗(yàn)。正如論文所指出的，鋁摻雜明顯改善了高鎳NCM正極的循環(huán)穩(wěn)定性，但同時(shí)存在引入過(guò)多時(shí)的容量損失。

即使量產(chǎn)后，擺在四元電池面前還有成本一關(guān)。失去補(bǔ)貼后的電動(dòng)汽車要憑能力來(lái)降成本，車企不僅會(huì)在意動(dòng)力鋰電池的性能，而且會(huì)更加關(guān)注成本。

四元電池的生產(chǎn)成本可能稍微高一些，但原材料成本會(huì)低一些，綜合下來(lái)它與三元鋰離子電池的成本是打平的。長(zhǎng)期來(lái)看，當(dāng)它的量放大后，成本將會(huì)低于三元5%。

總之，無(wú)論是疊片工藝還是其他的更先進(jìn)的工藝，無(wú)論是四元材料還是其他的正在探索中的新材料，都有可能成為動(dòng)力鋰電池向前發(fā)展的關(guān)鍵推動(dòng)因素。下一個(gè)又會(huì)是什么呢？

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