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原创蜂巢能源发布无钴电池E/H平台 欲取代磷酸铁锂和高镍三元电池

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2020-09-28EV世纪 段炼

作为电动汽车最核心的部分,动力电池技术一直是汽车电动化转型最为关键的一环。可以说,动力电池技术的好坏、成本的高低,直接影响整个新能源汽车产业发展的进度。

而在动力电池当中,目前市场上以能量密度更高,可以带来更高续航表现的三元锂电池为主。不过,虽然三元锂电池确实在性能上有突出的优势,但由于其材料中必须用到钴元素,也限制了动力电池的发展。

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目前,全球陆地钴的储量约为710 万吨,区域分布却十分集中,刚果(金)在全球钴储量的占比为 52%,其他国家和地区储量占比则较低。其中,有30%的钴元素被用在电动汽车的动力电池之中。随着新能源汽车的迅猛发展,致使钴的需求量也在持续增长。如果不考虑回收,2026年以后,钴就将供不应求。有限的钴元素资源,将无法支撑新能源汽车无限的发展空间。

另外,由于材料稀缺且集中,导致钴的价格一直居高不下,也使得动力电池的生产成本难以持续下探,最终影响了新能源汽车的发展速度。
因此,无钴化将成为新能源汽车未来发展的唯一方向。

作为全球电动汽车的引领者,特斯拉就一直在倡导“无钴”的概念。不过,这次率先在行业中实现“无钴”的并不是特斯拉,而是一家电池领域的“新秀”,出身于长城汽车的蜂巢能源。

今年5月,蜂巢能源就率先发布了自己的“无钴电池”——NMx镍锰酸锂电池。而在2020北京国际车展期间,蜂巢能源又公布了无钴电池的具体规划。

9月28日,蜂巢能源举办了主题为“无钴芯生·启未来”的无钴电池产品规划发布会,开启了其无钴产品家族的全球首秀。

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发布会上,蜂巢能源总裁杨红新介绍,蜂巢能源的无钴电池分为E平台和H平台,目前共规划四款产品。

E平台电芯材料主要采用高浓度阳离子掺杂和纳米网络化包覆、微观粒径控制、嵌锂路径优化。

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E平台的两款产品分别是容量为90Ah的VDA 1.5x(尺寸为39x148x102.5mm)无钴电芯和容量为115Ah 的VDA 2x(尺寸为52x148x112mm)无钴电芯。预计2021年容量可以做到160mAh/g,2023年能提升至170mAh/g。

H平台电芯材料则主要采用纳米网络包覆技术、单晶化技术、阳离子掺杂的氧八面结构。

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H平台的两款产品分别是容量为115Ah的MEB 1.5x(尺寸为33.4x220x102.5mm)无钴电芯和容量为226Ah的L6(尺寸为21.5x574x118mm)无钴电芯。目前容量可以做到180mAh/g,2022年将能提升至185mAh/g。

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蜂巢能源的两个平台所生产的无钴电芯将覆盖续航里程从300-800km的全系车型,可实现从A00-D级车型上的全场景应用,并支持全品类终身质保。

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面对目前市场上主流的磷酸铁锂和高镍三元锂电池,杨红新表示蜂巢能源的E平台和H平台的产品将能实现替代。

其中,H平台的115Ah无钴电芯当前能量密度可做到245Wh/kg、大于3000次循环的寿命,相比同级的高镍三元电池,可实现能量密度提升2%、寿命延长50%、成本降低8%的优势。未来,将搭载该电芯的长城A级纯电动轿车续航将达到700km,而搭载的纯电动SUV,可实现600km以上的续航表现。

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而搭载于高端车型的226Ah电芯,则是采用了蜂巢能源第三代高速叠片工艺,当前能量密度可做到235Wh/kg、大于3000次循环的寿命,相比同级的高镍三元电池,可实现能量密度提升1.7%、寿命延长50%、成本降低12.5%的优势。在先进的矩阵式 PACK 设计支持下,可实现整车最长续航突破800km的优异表现。

E平台下的90Ah无钴电芯和115Ah无钴电芯,则将主要应用在300-500km中等续航里程的车型中。两款电芯循环寿命可达到4000次以上,相比同容量磷酸铁锂电池在能量密度上可提升20%,并降低17%的成本。

杨红新表示,当前E平台的无钴电芯在中里程的车上已经具备替代铁锂产品的性能和成本竞争力。

安全性方面,无钴电池的抗过充能力更强,可以实现140%SOC过充电,而811体系三元锂电池目前可实现120%SOC过充电。无钴电池的热稳定也比较出色,可以在150度的热箱环境中不爆炸不起火,远高于国标所要求的130度的标准。

目前,蜂巢能源在规划布局的全球七大研发中心中,保定、韩国、上海和印度的研发中心已经投入使用。

出货量方面,蜂巢能源8月排名第19位,根据杨红新的预测,9月份蜂巢能源出货量有望进入前十。

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