提高安全/降本增效 蜂巢能源电池日解读
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发布时间：2022-04-28 17:18
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时间：2022-06-19 22:54
[汽车之家?新能源]? 提起“电池日”，大家首先想到的可能是特斯拉，其每年发布的前沿技术和产品，都会成为业内讨论的焦点话题。12月2日，脱胎于长城汽车、拥有整车制造基因的蜂巢能源举办了国内首个“电池日”活动，发布了关于电池安全、降本增效的一系列解决方案，并公布了无钴电池的量产时间等......闲话少叙，接下来让我们直入主题。（注：因部分图片和视频涉及保密，故无法展示，敬请谅解）
在解读技术之前，有必要向大家介绍下蜂巢能源的背景，这是一家从长城汽车拆分出来的动力电池公司，成立于2018年2月。虽然诞生时间并不长，不过其发展还是非常迅速，在今年9、10月份，蜂巢能源在国内的电池装机量已经进入了前十位，并且还投资20亿欧元在德国建设电池工厂，同时也收到了欧洲某汽车集团的订单。
了解完蜂巢能源的背景，让我们回到本次“电池日”的一个重要议题——安全性。对于电动车而言，除了里程焦虑外，影响消费者购买的另外一大“拦路虎”就是安全问题，网络上流传的各种自燃、碰撞起火视频触目惊心，甚至让部分消费者对电动车这个品类产生畏惧。
■ “冷蜂”热失控系统性解决方案
因此，如何打造更加安全的电动车，成为摆在电池制造商以及主机厂面前的共同议题。为此，蜂巢能源在“电池日”上发布了一套名为“冷蜂”的电池热失控系统性解决方案，其中包括了果冻电池、热阻隔电池包、蜂云平台三大技术，主要从材料、电芯、电池包、监控系统等方面解决电池安全问题。
1、果冻电池：
什么是“果冻电池”？这是一款基于无钴正极材料和电解液材料打造的凝胶电池，具有高电导、自愈合、阻燃等特点。通俗点讲，果冻电池的电解质不再是常规的液态，而是像“喜之郎”果冻一样，即使是用小刀划开，之后也能够慢慢愈合。这种特性的好处是能够使凝胶电池与电极表面更好的贴合，从而使得导电性能更好。此外，在现场还演示了用明火去烧电解质，不会冒烟也不会起火，所以阻燃性能非常优异。（因涉及保密，演示视频无法展示，敬请谅解）
蜂巢能源将其做成了软包以及90Ah的方形铝壳的电芯，并且通过了全部的基础安全测试。在现场还展示了钢针刺穿试验的视频，并没有起火和冒烟，同时也通过了150℃的热箱实验。据蜂巢官方介绍，这是一款既安全、又极易制造的电池产品。（因涉及保密，演示视频无法展示，敬请谅解）
不过，“果冻电池”也并非完美。据了解，该电池的内阻要比液态电解质的三元锂电池要大上5%，充放电倍率会根据钴的含量在±2%之间波动，循环寿命也会牺牲5%。不过，在牺牲小部分性能的前提下，换来更高的安全性，蜂巢能源认为“果冻电池”还是非常有价值的。
2、热阻隔电池包
如果说“果冻电池”是在材料上进行优化，那么“热阻隔电池包”则是在电池PACK上寻求突破。其主要是在“果冻电池”的电芯基础上，蜂巢能源通过泄压、喷发物控制、降温、报警、隔热等多种方式，来对PACK进行全方位的防护，从而降低起火的风险。
在发布会现场，蜂巢能源同样通过两段热失控测试视频来展示效果（因涉及保密，演示视频无法展示，敬请谅解），从结果来看，相邻模组之间并没有发生热失控，在安全性方面还是拥有不错的表现。据了解，蜂巢能源目前能够做到PACK不会热失控，未来还将做到模组甚至是电芯不会热失控。
3、蜂云平台监控
在电池包系统检测方面，蜂巢能源推出了“蜂云平台”。据了解，这项技术是清华大学的研发成果，通过把已有的技术给蜂巢能源进行培训和应用，双方第一期主要实现了对电池内短路的监测。在具体原理层面，主要是通过收集电池内短路时的电压、SOC、温度、功率等数据，建立一套内短路预警算法，从而对电池进行实时的监测和预警。
在未来，蜂巢能源还将与清华大学就析锂监测、识别缺陷电池、电池残值评估等方面进行深度的二期合作，这些技术的原理与内短路监测大体相同，都是通过对数据进行大量采集与分析，建立一套完整的监测模型，从而对电池包系统安全进行实时的诊断和预警，届时整个大数据闭环的准确率将达到95%。
■?第二代电池产品——降本增效
除了发布电池安全解决方案外，蜂巢能源还简单介绍了第二代电池产品，主要具备长薄化、无钴化、快充化、高功率化的四大特点，并且将全部在明年（2021年）进行量产。
1、长薄化：蜂巢能源将在2021年推出L3电芯、L4电芯和L6电芯（注：L6电芯既长度为600毫米），具有长电芯、无模组、集成式的设计，可以使电池包系统的零部件减少25%，成本降低11%，同时能力密度将提升10%。
2、无钴化：按照此前规划，蜂巢能源的无钴电池将涵盖E和H两大平台，可以适配微型到大型车，并且能够满足300-800km续航里程的车型。在发布会现场，蜂巢能源还宣布即日起无钴电池接受全球预订（主要针对车企），明年6月份将正式量产，并在同年7月左右，长城汽车将上市首款搭载无钴电池的纯电动车型，其续航里程将达到600公里。
3、超级快充：蜂巢能源希望在不损失能力密度的前提下，把快充技术做好。据了解，蜂巢能源目前正在研发的超级快充技术，在充电时间方面将缩短62%，0-80%充电只需15-20分钟，最快将在2022年年初推向市场。
4、高功率化：蜂巢能源将推出5.2Ah的软包电芯，主要用于HEV（混动）车型，电池循环寿命可达25000次，而且可以做到70C的放电倍率，其功率密度可达5600W/kg。据了解，之所以要做到70C的放电倍率，主要是为了兼顾轿车、SUV等更多范围的车型，同时为了把倍率做强，蜂巢能源也投入了一些新技术，不过暂时还处于保密期。
除此之外，在此次电池日上，蜂巢能源还介绍了其在电池工艺及制造环节的一系列创新，包括叠片3.0技术、干电极工艺应用、AI与制造的深度结合等，对于动力电池“降本增效”均有积极的作用。而对于消费者来说，电池成本的降低，带来的必然是整车零售价的下调，对电动车的普及将会有着深远的影响。
■ 未来技术展望：
可以看出，上述电池技术，蜂巢能源均已经取得不错的研发成果，甚至已经落地。“既要脚踏实地，又需仰望天空”，据了解，蜂巢能源在更为前沿的技术方面同样有所储备，诸如全固态电池、胶囊电池、自消气电池、混合正极材料等技术和产品，目前还处于前期开发阶段，虽然没有透露更多消息，但着实让人期待。
写到最后：可以看出，蜂巢能源在电池日上公布的“干货”还是非常多，无论是提升电池的安全性，还是针对性的降本增效，这都是与消费者息息相关的技术，只有关键性技术突破了，电动车的生产成本才能降下来，最终受益的终究是广大消费群体。不过，蜂巢能源此次电池日上公布的一系列解决方案能否顺利落地，还要让我们拭目以待。（文/图 汽车之家 侯明浩 摄/部分来自官方）
