
當前車市價格戰如火如荼,讓供應鏈上每一個環節都在追尋最優的降本增效方案,動力電池尤為如此。
但電池形狀、尺寸的不統一,限制住了這一產業的生產效率。2021年之前,幾乎每款車型都有定制的電池產線,產能利用率也因車型銷量起伏而難以保持,電池企業有苦難言,車企也因每次開發新電池而投入過多的費用。
所幸,電池的標準規格在近幾年的探索中逐漸明晰,動力市場應用最多的方形電池開始向短刀靠攏。蜂巢能源、中創新航、國軒高科、比亞迪、吉利耀寧、廣汽因湃等諸多電池企業及主機廠,都在布局并擴大短刀電池產品的生產。
短刀電池的出現,為電池規格統一提供了契機,讓產業鏈上下游看到了標準化生產的曙光,也是更進一步提高良率,降低成本的開始。
以短刀形狀做量產的電池企業中,又以蜂巢能源押注最早,技術精湛,成效也最為顯著。據了解,自2023年1月到2024年7月,蜂巢能源的短刀電池一共出貨151,357臺,合計5.41GWh,全球第一。
在短刀電池的加持下,2024上半年蜂巢能源裝車6.15GWh,同比增長201%,增速為國內電池企業Top 10中的第一名。
蜂巢能源CEO楊紅新一直堅定的認為,“短刀+飛疊,是鋰電進化的終極狀態。”其在短刀電池領域的成功,也早在五年前就埋下了種子。

開創短刀新品類,方形電池的最優解
2019年,蜂巢能源在上海車展發布行業首個短刀電池。彼時,方形電池規格多樣,即便是在同款車型、不同電量的配置中都會選擇不同的電芯尺寸,電芯型號難以統一。
蜂巢能源選中了短刀形狀,便義無反顧。2021年第一代短刀電芯量產,蜂巢能源宣布開創全新的短刀品類,推行全域短刀化。此后,蜂巢能源在商用車、乘用車和儲能市場共同推動短刀產品量產。
蜂巢能源堅定地走差異化競爭路線,堅持用短刀電池敲開市場的大門。
為什么選擇短刀?楊紅新曾分享,我們經歷了大量的推導,把各個車型的電池包找出來,再用200、300、400、500毫米去排列,什么高度、什么寬度、什么容量、什么厚度最合適,都是海量推演出來的。
“內部經常要開會討論,一個月最少開2—3次去討論做短刀這個事情,一個公司要把這個事情做正確了,未來五年發展都不成問題。”
除了電芯選型,在汽車終端市場來看,楊紅新還認為,未來20萬以下車型用長里程的PHEV覆蓋,20萬以上車型則用800V的快充純電來覆蓋。
蜂巢能源的短刀產品,兼容了PHEV車型與純電車型共同需求。
一方面,在PHEV車型的設計中,蜂巢能源的短刀電池可以完美地避開排氣管,做到高集成、高電量,契合了當下“大電量PHEV”的需求。
理想L系列、零跑超級增程版系列等車型搭載的電池包普遍超過40度,純電續航能力大增,其中就有搭載了蜂巢能源的短刀電池的車型,這些車型在市場中競爭力十足。反映到裝機量上,在PHEV市場,2023年蜂巢能源的裝機量高達5.6 GWh,同比暴增409.1%。2024年,蜂巢能源帶來了800V+4C快充混動龍鱗甲產品,續航高達350KM+,將PHEV市場卷到一個全新的高度。

另一方面,在純電市場,蜂巢能源的短刀產品比傳統的VDA電芯成組效率更高,系統能量密度更出色,也比長刀電芯更適合快充,再加上其熱電分離的設計,不僅讓純電車型的續航里程更長,充電速度更快,還做到了更加安全。
楊紅新的預測也再次被驗證,如今20萬元以上的純電車型,無不以快充作為產品賣點來著重宣傳,800V快充最低甚至下放到17萬元級別的車型上,快充已經成為純電車型解決車主焦慮的主要方式。短刀電池也隨著快充趨勢的到來而大放異彩。
蜂巢能源的大量推演和研究,五年的堅定押注,帶來了豐厚的回報,短刀電池已經成為方形電池公認的最優解,越來越多的企業加入到短刀大軍中來,蜂巢能源作為短刀電池的排頭兵,出貨量也位居前列。
蜂巢能源第二代短刀鐵鋰快充電芯產品,已經實現標品化的大批量交付,預計今年交付10萬套。已有眾多明星車型搭載蜂巢能源短刀疊片產品上市,如理想、零跑、合眾、吉利以及Stellantis等。
憑借短刀電池的規模出貨,上半年,蜂巢能源動力電池和儲能電池的合計出貨量將近10GWh,同比增長150%以上。下半年,還將有超過10款搭載蜂巢能源電池的新車上市。
蜂巢能源能取得如此成績,不僅來自于前瞻性的戰略規劃,對市場趨勢的預判,更歸功于技術的領先,這也是蜂巢能源規模出貨背后的最大支撐。
持續創新,以產品力突圍
蜂巢能源是最先押注短刀電池,也是出貨量最高的企業,其短刀產品能在一眾競爭對手中脫穎而出,產品力是關鍵。
在電芯層面,材料創新是產品力的基石,蜂巢能源的第二代短刀電芯,使用了自主研發的磷酸鐵鋰材料和高性能小顆粒石墨負極,為性能奠定基礎。
隔膜上的改善更值得一提,蜂巢能源使用了在國內乃至全球首創的非對稱隔膜設計,在隔膜兩側使用了不同的粘結劑,一面更親負極,另外一面更親正極。
再加上新型粘合劑的加入,實現了隔膜連續裁斷過程中不掉粉、不掉料,保證了極高的潔凈度。其與隔膜相配合,讓第二代短刀電芯的性能更上一個臺階。
材料端的創新保證了電芯的性能,制造則是電芯良率和效率的基礎。蜂巢能源自選擇短刀路線起,便決定采用疊片工藝推進量產。
在電芯生產環節中,行業內有兩種主流的方案——卷繞和疊片。傳統的電池生產以卷繞為主,卷繞工藝的使用已經有十幾年的歷史,成熟且穩定。疊片工藝則是車用動力電池出貨量逐漸增多后才開始被大規模使用的生產工藝。

相較于卷繞,疊片工藝充分利用了隔膜和極片拐角處產生的空隙,體積利用率更高,同等尺寸外殼下,疊片工藝的體積能量密度大約比卷繞工藝多5%左右,同時在安全性,壽命等方面也有顯著優勢。
疊片工藝做得電芯性能更出色,但也更難。最大的問題是生產的時間和空間效率。疊片工藝則需要間歇性地將正極、負極往復堆疊至隔膜上,每次堆疊的間隙還要進行正負極切換以及隔膜彎折操作,生產同樣尺寸的電芯,時間大幅延長。
蜂巢能源為了解決這些問題,獨創了高集成的第三代高速疊片技術——“飛疊”。
“飛疊”首先進行的不是對隔膜的直接折疊,而是一道“預處理”工序——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。
這種獨特的“熱復合”工序設計可以有效解決后續疊片過程中隔膜褶皺、極片掉粉等問題,還可以增加2%電解液儲液空間,有助于快充電芯實現長循環壽命。
下一步便是疊片,飛疊技術同時將8塊電芯一次性疊片,做到了0.125秒/片,是傳統疊片機速度的四倍,這樣的生產效率已經可以與卷繞工藝相當。再加上已經達到94%的整體良率,蜂巢能源的短刀電芯不僅產品力十足,也具備向車企大規模供貨的能力。
蜂巢能源的短刀產品,通過在材料端的革新和生產制造的優化,已經成為高能+超充的絕佳組合,這也契合了當下車企對電池產品的需求,眾多車企開始認同這一產品,電池企業也開始爭相效仿。
值得一提的是,以長刀為主的比亞迪,也認識到短刀的優勢,在豹5,小米SU7以及即將發布的豹8上均采用了短刀電池。這是一個非常重要的信號,深刻地驗證了短刀對比長刀優勢明顯。
短刀電池的調節參數相對較少,對于電池企業來說,是一條實現規模化生產的絕佳路徑,對于車企來說,更可以通過細微的改動來實現平臺化電芯,對于持續降本,以及新車開發都有著巨大的好處。
這也是越來越多的企業開始認同短刀的原因。蜂巢能源早已深入其中,也已經率先受益。

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