汽车行业的发展不仅与产品技术息息相关，能源变革也同样在很大程度上决定着行业的前进方向。尤其是在全球倡导低碳出行的当下，汽车产业正从百年之久的燃油车时代，逐步跨入大力发展新能源的电动化纪元。
然而，动力电池的能量密度，安全性能以及成本，正成为困扰汽车电动化的产业痛点。能量密度关乎电动汽车的续航里程；安全则是电动汽车发展的底线，也是消费者关切的头等大事；而能耗成本能否下降，直接影响着电动汽车在面对传统燃油车时的市场竞争力。
为有效解决以上痛点，7月9日，长城控股旗下子公司，蜂巢能源对外发布了多款重磅产品——针对不同应用场景的叠片系列电池，以及全球首款无钴材料和四元材料电芯。可以说，蜂巢能源在新技术、新工艺、新材料方面取得的突破，将引领动力电池行业跨入“叠”时代，同时也进一步奠定了中国在电动化浪潮中的领先地位。
领先行业巨头，率先开创高速叠片电池工艺
作为长城控股旗下子公司，蜂巢能源可谓师出名门，其前身是长城汽车动力电池事业部，自2012年起便开始开展电芯的研发工作，在2018年2月正式独立，是一家专业从事汽车动力电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、储能、太阳能研发和制造的新能源科技公司。
近两年，随着新能源汽车市场的快速发展，尤其是政策补贴的大幅退坡、动力电池“白名单”的取消，以及安全事故频发等一系列挑战，整个社会和行业对纯电动汽车动力电池的要求不断提高，传统卷绕工艺的锂电池显然有些力不从心了。
早在今年的上海车展上，蜂巢能源便携高速叠片方形锂电池独立参展，给整个电动汽车行业指明了新的方向。与传统卷绕工艺相比，叠片工艺优势显而易见，其边角处有更好的结构适应性，不仅能量密度可以提高5%，循环寿命提升10%-20%，电池变形和膨胀的几率也大幅下降，具备更高的安全性。可以说，在制作大尺寸、大容量动力电池方面，叠片工艺已成为不二选择。
蜂巢能源在今年上海车展首次独立亮相
正因此，叠片式锂电池正成为全球头部企业关于下一代电池的共同选择。据悉，松下、三星SDI、CATL等企业都有在2022年之后导入叠片工艺的计划。之所以这些头部企业要在几年后才导入叠片工艺，是因为叠片速度一直是制约该工艺应用的最大瓶颈。
而蜂巢能源可谓后来居上，率先实现了高速叠片工艺的应用。据悉，传统叠片工艺为每片1-1.2s，目前蜂巢一期产线已提升至0.6S，二期产线0.45S的叠片速度也已完成验证与样机的开发制作，并且，蜂巢能源还在着手开发0.25S的超高速工艺水平。
得益于叠片工艺的革新，蜂巢能源根据电动汽车不同的用途，针对性的开发了营运共享、短途代步、城际出行三大应用场景下的系列动力电池产品，可分别配套欧拉R1、R2、WEY P8等车型。此外，蜂巢能源还开发了156Ah和117Ah全新标准尺寸电芯及大模组，单体能量密度达245Wh/kg，且拓展性极强，目前已经开始与国际国内主流车企接触，未来将实现批量供货。
深入聚焦安全与成本，全球首发新电池材料
除了革新叠片电池工艺，蜂巢能源在电池材料方面也有重大突破。在现有的三元锂离子动力电池中，正极材料的成本占比达到30%~45%，以NCM523体系（镍钴锰比例）为例，钴在其中的占比达20%。然而作为战略性的资源，钴的价格波动将会直接影响到电芯的最终成本，尤其是当下股市“妖钴”暴涨，更不利于提升纯电动汽车的市场竞争力。
现今市场主流的三元电池
因此，在以高镍体系为共识的大前提下，包括宁德时代、松下、LG等国际主流动力电池企业，都在将低钴及无钴化电池作为下一代动力电池的主攻方向。而蜂巢能源基于对于材料体系的前瞻性研发，再次领先全球头部企业，率先发布了全球首款基于无钴材料的电芯产品。
通过掺杂特定元素，减弱电子超交换的现象，减缓晶体在充放电过程的体积变化，进而提高电性能、循环寿命和安全性，蜂巢能源研发出的无钴材料性能可以达到NCM811同等水平，并且与市场主流的三元材料电池相比，材料成本降低5~15%，相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%，会让材料不再受战略资源影响。
根据蜂巢能源规划，无钴电芯产品将在年底前完成材料开发，在2020年3月完成材料体系的进一步优化，4月实现材料中试，8月体系定型，最终于2021年11月将实现商业化量产。电池成本的降低不仅能减缓汽车厂家压力，终端消费者也会因此受益，可以说，蜂巢能源对该技术的突破必定会影响到整个电动汽车行业。
上文提到，动力电池的高镍化已经成为行业共识，因此如何平衡能量密度提升之后的安全性能与循环寿命，也成为整个行业必须正视的问题。基于此，蜂巢能源还率先开发出四元正极材料，并发布了全球首款四元材料电芯。
所谓四元材料电芯，指的是在三元锂电池原有的NCM体系基础上掺杂Mx，这一元素会使晶粒之间的边界强度增强，进而减少在有害的相转变过程中微隙的形成。同三元电池相比，四元电池能实现耐热更好、产气少、安全性更高的特点，最终呈现在动力电池上就是容量更高、寿命更长、安全性更好。
据悉，蜂巢能源的四元材料电芯也将在年底前完成材料开发，并于2022年11月实现基于四元材料的电芯商业化量产。尽管从目前来看，蜂巢能源的无钴和四元材料电芯都还处于量产的最后阶段，但其突破性的革新，无疑走在了行业前端，对于解决电动汽车成本居高不下、存在一定安全隐患等，势必会起到相当大的推动作用。
从高速叠片电池工艺制造的系列电池产品，到全球首款无钴材料和四元材料电芯，长城控股的蜂巢能源正以雄厚的技术实力，不断针对行业发展痛点，在新技术、新工艺、新材料等方面进行突破。可以说，蜂巢能源在踏上“叠”变之路的同时，也在引领整个电动汽车行业进行着划时代的蝶变。
