市場變化更像是一把雙刃劍，對其他企業(yè)可能是毒藥，但對有實力的電池廠來說卻是良機。

對新電池企業(yè)而言，現(xiàn)在是進入動力電池市場，單打獨斗的合適時機嗎？

蜂巢能源對該問題的回答：是的。

前身長城汽車動力電池事業(yè)部，從去年開始作為蜂巢能源發(fā)出聲音。一方面，蜂巢能源替代長城汽車作為其魏派P8插混的PACK總成提供商；另一方面，今年它舉辦產(chǎn)品發(fā)布會和投資者大會，介紹旗下的四元電池、無鈷電池以及下一個五年發(fā)展計劃。

蜂巢能源為何在新能源汽車市場趨于冷靜，規(guī)模增勢減緩之際獨立為電池供應商？它為什么將研究重點放在四元電池和無鈷電池上？從去年8月立項到現(xiàn)在已經(jīng)過去一年多的時間，四元電池項目進展如何？帶著這些疑問，NE時代記者采訪了蜂巢能源總經(jīng)理楊紅新。

新的進入時機？

從大環(huán)境上看，今年的新能源汽車市場一改往年的火熱，沉寂下來。前9個月新能源乘用車同比下滑30%。這一跌幅引起一片對新能源汽車市場的看衰。與此同時，寧德時代、比亞迪、中航鋰電等幾乎將動力電池市場瓜分殆盡。無論是需求端，還是供給側(cè)，仿佛都沒有給予一家獨立電池供應商存活、壯大的合適時機。

但在蜂巢看來，市場變化更像是一把雙刃劍，對其他企業(yè)可能是毒藥，但對有實力的電池廠來說卻是良機。

楊紅新用“水到渠成”來形容蜂巢選擇的獨立時機。他從新能源市場變化、技術(shù)路線、設備成本及技術(shù)、原材料質(zhì)量等多方面來解釋這四個字。

2017、2018年補貼大量存在，它造就的新能源汽車市場雖增速迅猛，卻脆弱而敏感。但很快，到2020年補貼退出，這一市場轉(zhuǎn)變由政策驅(qū)動型轉(zhuǎn)成市場驅(qū)動型。尤其是，特斯拉國產(chǎn)，合資車企將投放國產(chǎn)電動汽車，他們將拉動整個電動汽車市場的快速增長。蜂巢預計，高速增長期會在2021年左右到來。

雖然補貼政策倍受質(zhì)疑，但不可否認，政策刺激新能源汽車市場發(fā)展的同時也使技術(shù)路線更加明確，設備、基礎設施、原材料供應鏈等體系更加成熟。

經(jīng)過多年的運行，國內(nèi)新能源汽車動力電池的技術(shù)路線之爭得以稍稍平息。鈷酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰漸漸消失于動力電池市場；磷酸鐵鋰地位由盛及衰，卻漸有回暖的趨勢；三元鋰電池成為常青樹，得到各家車企的認可?，F(xiàn)在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池成為主流，成為電池廠或者車企的待選對象。

而且，OEM將在2020年開始陸續(xù)推出真正的純電動汽車平臺，對電池的性能、形態(tài)、規(guī)格都有著相對明確的需求。此時，放在電池廠面前的是，大規(guī)模服務于整車的標準化電池需求。

“國內(nèi)新能源汽車市場被拉動著成為全球首位市場時，也將原材料廠和設備技術(shù)鍛煉了出來?！睏罴t新直接點出多年新能源汽車發(fā)展的好處。并且，鋰電池的主要應用場景，在由消費類電子向電動汽車的過程中，行業(yè)也越來越清晰的認識到，從原材料，工藝設備，技術(shù)，到檢測標準都面臨變革。

“此時進入后，我們可以沒有任何歷史負擔，采用最先進的設備，選用最適合車用鋰電池要求的工藝?！变囯娫O備每年的成本能下降10%到20%，而且技術(shù)在進步。例如蜂巢使用的高速疊片機，最開始行業(yè)內(nèi)單工位疊片速度是1.2 s/pcs，接著是0.8 s/pcs，而蜂巢采用的是0.6 s/pcs的疊片機。同時完成了0.45 s/pcs 的第二代線性疊片設備的原型機的開發(fā)，預計追平卷繞工藝的 0.25 s/pcs 的第三代疊片將于 2023 年完成開發(fā)。

原材料廠近年來在產(chǎn)品質(zhì)量、價格競爭力方面與日韓的差距也在縮小?！颁囯姽湹慕ㄔO基本上已經(jīng)達到一個很好的時機?！?/p>

三元電池具有較高的能量密度，但是其安全性問題，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？

當前，三元鋰電池成為長續(xù)航的中高端電動汽車的不二選擇。而如何克服它在安全性上的不足，是接下來很長一段時間內(nèi)電池廠思考的重點。電池廠普遍從正負極材料、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。

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

三元鋰電池分為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，鎳含量越來越多，高鎳電池成為一種趨勢。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。

“我們是為了解決三元鋰電池的痛點才選擇四元電池?！睏罴t新表示。

蜂巢在7月份的發(fā)布會中是如此介紹第四元素的，“通過摻入第四元素，蜂巢使得晶粒之間的邊界強度增強，減少了有害相變轉(zhuǎn)變的微隙，讓材料結(jié)構(gòu)和反應變得更加穩(wěn)定?！?/p>

NE時代記者從一篇發(fā)表于ACS Energy Letters的《四元分層高鎳NCMA陰極鋰離子電池》論文中了解到，將外來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，三元鋰電池熱失控的溫度一般在210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。同時它可以減少產(chǎn)氣量，放緩對極片循環(huán)性的影響，避免正負極的接觸，防止短路。

除了四元電池，蜂巢也在研究無鈷電池。鈷，作為三元鋰電池中全球匱乏的材料，價格高昂。如果能將鈷的含量減少，降至零，正極材料成本可以降低10% - 15%，電芯BOM成本降低 5%。

無論是四元電池，還是無鈷電池，均是蜂巢平衡能量密度、安全性和成本的嘗試?！拔覀冋J為未來的競爭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?！?/p>

進展如何？

從2018年9月立項到如今，已經(jīng)過去了一年的時間。蜂巢的材料開發(fā)和電芯產(chǎn)業(yè)化進展到哪種程度了呢？相信，外界對蜂巢的新項目的進展非常感興趣。或者對于新材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進展，一直是動力電池企業(yè)和車企的關(guān)注重點。

7月份時，蜂巢宣布，于2018年9月立項的四元材料電芯，預計將在今年年底前完成材料開發(fā)，并在2020年第四季度實現(xiàn)四元電芯的SOP。

楊紅新對該問題的回答很坦誠，“材料已經(jīng)到中試階段，做到300KG級。電芯層面，我們正在做150Ah大電芯，現(xiàn)在處于A樣階段?！?/p>

“開發(fā)方面應該沒有問題，問題主要在產(chǎn)線。我們需要同步推動四元材料體系的建設。四元前驅(qū)體可以使用三元的產(chǎn)線，但它仍稍有不同。我們需要推動整個供應鏈的建設，方可批量生產(chǎn)。而且電芯的開發(fā)時間一般是12個月，正好是現(xiàn)在到明年第四季度。這個周期是足夠的?！?/p>

當然，楊紅新承認，四元電池是一種全新的材料。它需要大量的測試驗證成熟之后才可推入市場?，F(xiàn)在它正處于研制和試生產(chǎn)的過程，以后驗證過程中會出現(xiàn)哪些問題，他無法預知。但“從現(xiàn)在測試的情況來看，結(jié)果還不錯。”

四元電池的性能還有待時間和市場的檢驗。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，但同時存在引入過多時的容量損失。

即使量產(chǎn)后，擺在四元電池面前還有成本一關(guān)。失去補貼后的電動汽車需要憑能力來降成本，車企不僅會在意動力電池的性能，而且會更加關(guān)注成本。

“四元電池的生產(chǎn)成本可能稍微高一些，但原材料成本會低一些，綜合下來它與三元鋰電池的成本是打平的。長期來看，當它的量放大后，成本將會低于三元5%。”

總之，無論是疊片工藝還是其他的更先進的工藝，無論是四元材料還是其他的正在探索中的新材料，都有可能成為動力電池向前發(fā)展的關(guān)鍵推動因素。下一個又會是什么呢？

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