鋰電創新不易。
過去十多年,鋰電產業化高速發展,產能突飛猛進,但鋰電技術鮮有革命性突破。
在材料體系上,仍然是磷酸鐵鋰和三元為主;在結構體系上,仍然是方形、圓柱和軟包占主導。
歸根到底,鋰電創新的約束條件較多,需要同時兼顧成本、安全性、能量密度、循環次數、溫度性能甚至資源保障等因素。
在艱難的創新背景下,近年鋰電行業也進行了各種探索,包括材料體系上的無鈷、高鎳、固態、復合集流體、磷酸錳鐵鋰甚至擺脫鋰資源的鈉離子電池,結構體系上的短刀、刀片、4680大圓柱,以及制造工藝角度的高速疊片,等等。
在業已成熟的材料體系和結構體系上,站在產業化、滲透率和產業影響的角度,這些年的技術創新當中,哪個技術路線更加突出?誰可堪稱第二技術路線?
這是一個值得盤點的話題。
01.誰可謂第二技術路線?
綜合比較,疊片技術創新更加突出。
疊片工藝具有更高能量密度、更穩定內部結構、更長循環壽命、更安全等特點,不僅非常匹配長薄化的電芯,還與大容量電芯有著更高的適配度。
而曾經占據主流地位的卷繞工藝,存在多處彎折區域和集流體焊接區域,內部空間利用率低,并且會有卷繞張力的不均勻和形變等現象,尤其在長薄化、大容量趨勢下劣勢更加明顯。
近年,蜂巢能源率先將疊片工藝用于方形電池,替代卷繞工藝,并解決了傳統疊片設備效率低的難題,高速疊片技術已持續迭代3代,效率和良品率不斷提升,成本不斷下降,第三代技術“飛疊”速度已達0.125秒/片,實現了效率與卷繞工藝的持平。
疊片技術更逢“歷史機遇”,隨著動力電池及儲能電池的快速發展,對方形電池及刀片電池的要求不斷提高,疊片工藝在支撐和促進方形電池及刀片電池的創新中優勢也越來越明顯。
蜂巢能源作為疊片技術的引領者和堅定支持者,從公司成立之初就全面采用疊片技術,截至2022年底疊片工藝的產能已達15.6GWh,且以高速疊片為主,還將隨著規劃產能的落地而不斷擴大。
如今,疊片技術正在加速推廣,全面滲透。
目前,頭部鋰電企業均已不同程度地采用疊片技術,悉數進場,尤其是在大容量方形、刀片和軟包電池上,疊片技術已經成為趨勢甚至是必選。
以結果論英雄,相對近年來的其他技術創新,疊片技術的創新迭代及產業化效果更加突出,頭部企業紛紛布局,滲透率不斷提升。
鋰電創新“百花齊放”,站在產業化和滲透率的角度,在工藝創新中不斷迭代的疊片技術,已經在傳統卷繞技術之外開辟了一片新天地,成為當之無愧的鋰電“第二技術路線”。
02.疊片技術的平臺效應突出
疊片技術更像是一個工藝平臺。
在這個平臺上,既可以兼容三元、磷酸鐵鋰甚至固態電池、半固態電池等不同的材料體系,還可以兼容方形、刀片和軟包等不同的結構體系。
所以,疊片技術具有很強的產業放大效應,對促進鋰電行業的技術進步和產業化發展具有很大的價值。
尤其在刀片電池上,與疊片技術可謂“珠聯璧合”、“相互成就”,如果說沒有疊片技術,“長薄化”的刀片電池就很難大放異彩,畢竟卷繞技術終歸存在“卷繞”的極限。
不光刀片電池,在方形電池上也是同樣道理,尤其是較大規格的型號。隨著儲能產業發展,方形電池不斷“擴容”,從此前流行的280Ah到如今的300Ah+,疊片技術可以支撐方形電池越做越大。
在軟包電池上,疊片技術更是天然“絕配”,可以發揮更大的封裝優勢,尤其是與新興的半固態電池、固態電池相結合,優勢更加明顯。
疊片技術激發了電芯層面在大容量方形電池、刀片電池以及軟包電池上的創新,對促進電池包的創新也極有幫助,甚至CTP、CTC,可以實現系統層面更優的集成效果。
疊片技術作為一項平臺工藝,將鋰電池結構創新提升到了一個新的高度,激發了方形電池、刀片電池、軟包電池甚至電池系統層面的創新,引領了新一代鋰電技術的革新,彈性巨大,產業影響深遠。
03.蜂巢能源的遠見和執著
談到疊片技術,離不開蜂巢能源。
蜂巢能源作為疊片技術的引領者和堅定支持者,在疊片工藝的技術迭代和產業化推廣方面發揮了重要作用,第三代“飛疊”技術更是亮眼。
如今,蜂巢能源以高速疊片工藝為底層技術,在能量密度、安全性、性價比等方面已極具優勢,并貼近市場端需求,構建了“短刀+飛疊”的產品矩陣,實現動儲平臺化,產線共通化,大幅提升生產效率和良品率,持續降低電池成本。
第三代“飛疊”技術,不同于隔膜、正極片、負極片堆疊在一起的Z疊工藝,首先通過兩層隔膜包覆負極片經過加熱輥進行熱復合及隔膜封邊,再裁切成片,最后和正極片依次堆疊,解決了傳統疊片面臨的隔膜褶皺、極片掉粉、錯位等難題。
在蜂巢能源首個“飛疊”產線基地——鹽城一期,“飛疊”短刀L400電芯用時兩個月累計生產超50萬支,目前單線穩定日產超過10000支,實現了蜂巢能源迄今為止全新產品、全新產線的生產爬坡最快紀錄。
除鹽城基地外,上饒、成都等基地也陸續引入“飛疊”設備。隨著海外基地建設平穩推進,“飛疊”還將按節奏規劃走向海外。
高速疊片技術,已然成熟。
作為疊片技術的引領者,蜂巢能源“科創屬性”十足,已于去年11月申報科創板IPO,正處于審核流程中。
目前,蜂巢能源擁有2561名研發與技術人員,占員工總數比例的18.89%,自主完成了超過5000個專利申請,搭建了完善的核心技術研發體系,近年還成功推出了無鈷材料、蜂云平臺、龍鱗甲電池等一系列業內知名的創新成果。
蜂巢能源獨樹一幟、長期堅守的創新理念,也獲得了市場端的高度認可,包括國際知名車企。
今年,蜂巢能源訂單充裕,國內外業務均有長足發展,海外在儲能和動力都斬獲了大單,國內市場得益于PHEV和增程市場的活躍更是表現耀眼。
2023年1-9月,蜂巢能源動力電池裝機量排名第八,穩居行業前列。目前,國內客戶群體覆蓋了長城、吉利、零跑、東風、嵐圖、小鵬、理想、光束、賽力斯、合眾等知名車企。
在國外市場,蜂巢能源在歐洲已獲超20GWh儲能訂單,并從9月起為寶馬MINI車型批量供貨。此外,近期有消息稱蜂巢能源又斬獲多家國際知名車企的訂單,包括寶馬歐洲區近90GWh產能的訂單,以及Stellantis集團總規模近5.48GWh的新增采購。
技術創新,終將迎來收獲。
在鋰電產能同質化的今天,技術創新和差異化尤為可貴。疊片技術不斷迭代,加之平臺效應突出,頭部企業紛紛布局,并隨著在方形電池、刀片電池和軟包電池上的廣泛采用,滲透率全面提升,正在從1到N的道路上狂奔。
蜂巢能源作為疊片技術的引領者和堅定支持者,高舉高打,投入大量人力和財力,推動疊片技術的持續迭代和產業滲透,不斷拔高競爭維度,為沉寂的鋰電創新照進了一道光,引領鋰電行業進入“疊時代”。