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蜂巢能源2021年量产无钴长电芯,880公里刷新长续航记录

  

不必频繁充电,可以放心出远门。也许到2021年下半年,一些电动车主就能开上续航里程长达880公里的电动汽车。这一数字对普通用户意味着,按照日常通勤80公里来估算,每月只用充三次电,比加油的频率还低。如果想出远门,可以一口气从北京跑到江苏的洪泽湖畔,而不像以往还要担心无法去天津跑个来回还要找桩补电。是什么技术在背后支撑起这一改变?这一技术对新能源汽车产业又意味着什么?

两款无钴电池,三个亮眼数字

5月18日,蜂巢能源科技公司在的《无钴•芯未来》线上发布会上亮相了两款无钴电池。其中一款正是实现电动汽车续航里程880公里的背后主要功臣——L6薄片无钴长电芯。据介绍,其容量可达到226Ah, 正在与汽车企业合作开发,在先进的矩阵式PACK设计支持下,预计可以在2021年下半年实现量产。

另一款产品的亮点是“15年120万公里的质保”。资料显示,这款产品基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245Wh/kg;这款产品的特点,是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的。它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,将在2021年6月份推向市场。
值得注意的是,蜂巢能源此次发布的新品均为无钴电池。近期,特斯拉CEO马斯克多次提到降低电池中钴的使用比例,甚至是无钴的电池方案,全球电池供应商和车企都在想各种办法减少钴在三元电池中的含量。
处在需求端的汽车企业何以如此期盼“无钴”? 

为什么是无钴?

核心原因在于,无论是车企还是动力电池相关企业,都迫切需要摆脱资源约束,从根本上解决由其引发的一系列问题。
首先,从需求量看,目前全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆 上升至2019年的221万辆。在这场百年未遇的大变革下,全球政府都在推动新能源汽车的推广和使用,到2035年全球新能源汽车的市场渗透率将达到50%。
其中,纯电动汽车市场规模在快速扩大,前景十分美好,但全球有限的钴资源难以支撑新能源汽车产业无限的未来。
数据显示,钴在地壳中的含量较低,丰度仅为 0.0025%,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。在全球目前的钴元素消耗中,约50%左右用在锂电池上,包括车用锂电池以及消费类电子用的锂电池。随着新能源汽车的迅猛发展,钴的需求量也在持续激增。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,无法支撑新能源汽车无限的发展空间。
其次,钴在开采过程中还有严重的环保、童工用工等问题。这就使电动汽车在源头上违背了让环境与社会生活更美好的初衷。
再次,目前国内电动乘用车主要采用三元锂电池,钴正是其中的重要一“元”。但由于钴的稀缺性引发了供应、价格爆涨等一系列问题,成为动力电池成本不稳定、下降难度大的主要因素。
因此,在动力电池中少用甚至不用钴成为从车企到电池厂商的重要技术目标之一。这就涉及对电池材料体系的重整,少了钴这一“元”也会带来新的问题。作为动力电池正极材料中的重要元素之一,钴不但可以稳定材料的层状结构,而且可以提高材料的循环和倍率性能。取消钴以后的动力电池,使用寿命和安全性有保障吗?

无钴电池耐用吗?安全吗?

在发布会现场,蜂巢能源总经理杨红新针对这些问题为我们进行介绍和展示。

据介绍,蜂巢能源无钴电池的核心支撑是通过三项关键技术,即阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆,显著改善无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题,能够让无钴材料跨过这些关键障碍,走到规模化应用的阶段。

正是基于在这方面的前瞻性研发,蜂巢能源在全球首先发布了基于无钴材料的电芯产品,这种NMX的无钴材料及设计方案突出了产品高循环寿命、高安全性和高能量密度的核心优势。而且,在电池成本的下降通道中,蜂巢能源正努力尝试在同等成本下提高电动汽车的续航里程。
在安全性方面,据了解,NMX无钴电池产品在实现高续航的同时,已经通过了国标和欧标的全部安全性测试,在安全性能优于三元电池,以热稳定为例,这款产品可以轻松通过150℃的热箱实验。


至此,蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类,具备容量更高、寿命更长、安全性更好的特性,解决了电动汽车续航、电池衰减和安全三大痛点。 
这两款电芯的发布,标志着无钴电池正式进入落地阶段,不仅可以实现最高达880公里的续航里程,还与燃油车在全寿命周期里成本相当,逐步建立起对燃油车的比较优势,有望成为电动汽车实现对燃油车终极超越的战略武器。

延伸阅读:关于蜂巢能源

蜂巢能源科技有限公司从2012年切入电芯研究工作,2018年从长城汽车完全剥离成为一家独立的动力电池供应商。蜂巢能源科技的总部和生产基地位于江苏省常州市,规划总产能18GWh,从全球范围内来看,蜂巢能源科技是第一家在方形铝壳电芯上采用 “高速叠片工艺”的电芯智能制造工厂,通过严格制程管理打造真正的汽车级的动力电池,并着力于全球化布局和进入全球的动力电池供应链。


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