基于590模組的電芯設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)突破無鈷技術(shù)瓶頸，蜂巢能源主要采用了三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分別是陽離子摻雜技術(shù)、單晶技術(shù)和納米網(wǎng)絡(luò)化包覆。

在高鎳三元材料體系的大方向下，“去鈷化”是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一致共識(shí)。包括特斯拉、LG化學(xué)、寧德時(shí)代等企業(yè)都在醞釀自己的“去鈷化”方案及產(chǎn)品。

5月18日，蜂巢能源召開線上發(fā)布會(huì)，對(duì)外發(fā)布兩款無鈷電池。并稱基于其無鈷電池，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車最高達(dá)880公里的續(xù)航里程。

“去鈷化”的實(shí)現(xiàn)上，業(yè)內(nèi)存在低鈷和無鈷兩條路徑，蜂巢能源此次給出的方案是無鈷。

鈷元素在正極材料中主要有兩大作用：1、減少鋰鎳混排；2、抑制充放電過程中的相變，提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

如果減少鈷的用量，提高鎳的含量，會(huì)導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成鋰的析出，并且無法抑制鎳的相變，降低循環(huán)性能。

這意味著，要做到真正無鈷，就必須要解決無鈷層狀材料的鎳鋰離子混排以及循環(huán)壽命問題。

蜂巢能源總裁楊紅新介紹，實(shí)現(xiàn)突破無鈷技術(shù)瓶頸，蜂巢能源主要采用了三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分別是陽離子摻雜技術(shù)、單晶技術(shù)和納米網(wǎng)絡(luò)化包覆。

陽離子摻雜技術(shù)：可提高材料的上限電壓，實(shí)現(xiàn)能量密度比磷酸鐵鋰高40%；

單晶技術(shù)：可以改善電池的安全性和循環(huán)壽命。單晶與多晶相比，具有更強(qiáng)的顆粒強(qiáng)度和更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，使電芯壽命比多晶高鎳三元高出70%；

納米網(wǎng)絡(luò)化包覆：蜂巢能源在單晶表面包覆一層納米氧化物，減少正極材料與電解液的副反應(yīng)，有效改善高電壓下的材料循環(huán)性能。

除了材料方面的技術(shù)改進(jìn)，在電芯制造方面，蜂巢能源所采用的疊片技術(shù)，還可使無鈷電芯在能量密度方面再提升5%、循環(huán)壽命上再提升10%。

在制造工藝方面，蜂巢能源，還主打“車規(guī)級(jí)AI智能電池工廠”，車間的重要工序?qū)Νh(huán)境的潔凈度要求達(dá)到了萬級(jí)水平，核心工序甚至達(dá)到千級(jí)。

在PACK層面，蜂巢能源采用矩陣PACK設(shè)計(jì)（類似寧德時(shí)代CTP方案），將電池包劃分為兩個(gè)矩陣網(wǎng)格，將長(zhǎng)度可達(dá)600mm的薄片無鈷電芯，規(guī)則排列在網(wǎng)格內(nèi)，在電池包內(nèi)部組成大型矩陣模塊。通過該設(shè)計(jì)，可以做到80%的成組效率。

基于上述技術(shù)，蜂巢能源本次發(fā)布了兩款無鈷電芯產(chǎn)品，一款主打長(zhǎng)壽命，可實(shí)現(xiàn)120萬公里。另外一款主打長(zhǎng)續(xù)航，可實(shí)現(xiàn)880公里續(xù)航。

第一款產(chǎn)品是是基于590模組的電芯設(shè)計(jì)，容量為115Ah，電芯的能量密度達(dá)到245wh/kg；這款產(chǎn)品的特點(diǎn)，是在通用化電芯尺寸設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成的。它能夠搭載到目前大部分新的純電平臺(tái)上，出色的循環(huán)壽命和日歷壽命特性，使得這款電芯在整車端能夠?qū)崿F(xiàn)15年120萬公里的質(zhì)保，在2021年6月份推向市場(chǎng)。

第二款是L6薄片無鈷長(zhǎng)電芯，容量226Ah， 這款產(chǎn)品正在與汽車企業(yè)合作開發(fā)，在先進(jìn)的矩陣式PACK設(shè)計(jì)支持下，是全球第一款可以實(shí)現(xiàn)880公里的續(xù)航里程的車型，預(yù)計(jì)可以在2021年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
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