汽車行業的發展不僅與產品技術息息相關，能源變革也同樣在很大程度上決定著行業的前進方向。尤其是在全球倡導低碳出行的當下，汽車產業正從百年之久的燃油車時代，逐步跨入大力發展新能源的電動化紀元。
然而，動力電池的能量密度，安全性能以及成本，正成為困擾汽車電動化的產業痛點。能量密度關乎電動汽車的續航里程；安全則是電動汽車發展的底線，也是消費者關切的頭等大事；而能耗成本能否下降，直接影響著電動汽車在面對傳統燃油車時的市場競爭力。
為有效解決以上痛點，7月9日，長城控股旗下子公司，蜂巢能源對外發布了多款重磅產品——針對不同應用場景的疊片系列電池，以及全球首款無鈷材料和四元材料電芯。可以說，蜂巢能源在新技術、新工藝、新材料方面取得的突破，將引領動力電池行業跨入“疊”時代，同時也進一步奠定了中國在電動化浪潮中的領先地位。
領先行業巨頭，率先開創高速疊片電池工藝
作為長城控股旗下子公司，蜂巢能源可謂師出名門，其前身是長城汽車動力電池事業部，自2012年起便開始開展電芯的研發工作，在2018年2月正式獨立，是一家專業從事汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發和制造的新能源科技公司。
近兩年，隨著新能源汽車市場的快速發展，尤其是政策補貼的大幅退坡、動力電池“白名單”的取消，以及安全事故頻發等一系列挑戰，整個社會和行業對純電動汽車動力電池的要求不斷提高，傳統卷繞工藝的鋰電池顯然有些力不從心了。
早在今年的上海車展上，蜂巢能源便攜高速疊片方形鋰電池獨立參展，給整個電動汽車行業指明了新的方向。與傳統卷繞工藝相比，疊片工藝優勢顯而易見，其邊角處有更好的結構適應性，不僅能量密度可以提高5%，循環壽命提升10%-20%，電池變形和膨脹的幾率也大幅下降，具備更高的安全性。可以說，在制作大尺寸、大容量動力電池方面，疊片工藝已成為不二選擇。
蜂巢能源在今年上海車展首次獨立亮相
正因此，疊片式鋰電池正成為全球頭部企業關于下一代電池的共同選擇。據悉，松下、三星SDI、CATL等企業都有在2022年之后導入疊片工藝的計劃。之所以這些頭部企業要在幾年后才導入疊片工藝，是因為疊片速度一直是制約該工藝應用的最大瓶頸。
而蜂巢能源可謂后來居上，率先實現了高速疊片工藝的應用。據悉，傳統疊片工藝為每片1-1.2s，目前蜂巢一期產線已提升至0.6S，二期產線0.45S的疊片速度也已完成驗證與樣機的開發制作，并且，蜂巢能源還在著手開發0.25S的超高速工藝水平。
得益于疊片工藝的革新，蜂巢能源根據電動汽車不同的用途，針對性的開發了營運共享、短途代步、城際出行三大應用場景下的系列動力電池產品，可分別配套歐拉R1、R2、WEY P8等車型。此外，蜂巢能源還開發了156Ah和117Ah全新標準尺寸電芯及大模組，單體能量密度達245Wh/kg，且拓展性極強，目前已經開始與國際國內主流車企接觸，未來將實現批量供貨。
深入聚焦安全與成本，全球首發新電池材料
除了革新疊片電池工藝，蜂巢能源在電池材料方面也有重大突破。在現有的三元鋰離子動力電池中，正極材料的成本占比達到30%~45%，以NCM523體系（鎳鈷錳比例）為例，鈷在其中的占比達20%。然而作為戰略性的資源，鈷的價格波動將會直接影響到電芯的最終成本，尤其是當下股市“妖鈷”暴漲，更不利于提升純電動汽車的市場競爭力。
現今市場主流的三元電池
因此，在以高鎳體系為共識的大前提下，包括寧德時代、松下、LG等國際主流動力電池企業，都在將低鈷及無鈷化電池作為下一代動力電池的主攻方向。而蜂巢能源基于對于材料體系的前瞻性研發，再次領先全球頭部企業，率先發布了全球首款基于無鈷材料的電芯產品。
通過摻雜特定元素，減弱電子超交換的現象，減緩晶體在充放電過程的體積變化，進而提高電性能、循環壽命和安全性，蜂巢能源研發出的無鈷材料性能可以達到NCM811同等水平，并且與市場主流的三元材料電池相比，材料成本降低5~15%，相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%，會讓材料不再受戰略資源影響。
根據蜂巢能源規劃，無鈷電芯產品將在年底前完成材料開發，在2020年3月完成材料體系的進一步優化，4月實現材料中試，8月體系定型，最終于2021年11月將實現商業化量產。電池成本的降低不僅能減緩汽車廠家壓力，終端消費者也會因此受益，可以說，蜂巢能源對該技術的突破必定會影響到整個電動汽車行業。
上文提到，動力電池的高鎳化已經成為行業共識，因此如何平衡能量密度提升之后的安全性能與循環壽命，也成為整個行業必須正視的問題。基于此，蜂巢能源還率先開發出四元正極材料，并發布了全球首款四元材料電芯。
所謂四元材料電芯，指的是在三元鋰電池原有的NCM體系基礎上摻雜Mx，這一元素會使晶粒之間的邊界強度增強，進而減少在有害的相轉變過程中微隙的形成。同三元電池相比，四元電池能實現耐熱更好、產氣少、安全性更高的特點，最終呈現在動力電池上就是容量更高、壽命更長、安全性更好。
據悉，蜂巢能源的四元材料電芯也將在年底前完成材料開發，并于2022年11月實現基于四元材料的電芯商業化量產。盡管從目前來看，蜂巢能源的無鈷和四元材料電芯都還處于量產的最后階段，但其突破性的革新，無疑走在了行業前端，對于解決電動汽車成本居高不下、存在一定安全隱患等，勢必會起到相當大的推動作用。
從高速疊片電池工藝制造的系列電池產品，到全球首款無鈷材料和四元材料電芯，長城控股的蜂巢能源正以雄厚的技術實力，不斷針對行業發展痛點，在新技術、新工藝、新材料等方面進行突破。可以說，蜂巢能源在踏上“疊”變之路的同時，也在引領整個電動汽車行業進行著劃時代的蝶變。