蜂巢能源工厂正式投产,动力电池产业迎来一位“巨头”?

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  11月27日下午,蜂巢能源位于常州金坛的车规级AI智能动力电池工厂一期项目正式投产。蜂巢能源金坛工厂园区位于长三角经济带核心区,上下游资源及交通物流优势极其突出。园区规划占地800亩,规划总产能18Gwh,总投资预计80亿元,产值超过130亿。共分三期建设,目前一期投产,2020年底二期投产,随后进行三期建设。

  当天,来自新能源电池产业链700多位海内外嘉宾悉数到场,其中包括宝马,光束、奥迪,福特,日产,一汽,吉利等国内外主流车企100多位代表。足以说明业内对蜂巢能源的重视。

  

  蜂巢能源是怎么来的?

  长城控股集团董事长魏建军早在2012年就洞察到电动汽车发展的未来趋势,在当时的长城汽车内部设置了专门的动力电池研发团队,开始了基础研发。实际上,蜂巢能源的前身就是长城汽车的动力电池事业部,2016年蜂巢能源正式成立,2018年10月份,蜂巢能源从长城汽车完全剥离,成为独立经营的企业。其主要业务为汽车动力电池材料、电芯、模组、PACK、BMS、大容量储能系统及太阳能研发和制造。

  蜂巢能源的研发平台处于一流水准,在全球规划设立7大研发中心。中国保定研发中心、中国上海研发中心、韩国研发中心、印度研发中心已正式投入运营,美国研发中心和日本研发中心正在有序筹备中。其中,仅中国无锡研发中心预计投入10亿元人民币,建设包含固态电池、太阳能、储能、软包电芯在内的各类试制线及试验室。中国保定研发中心至今就已投入研发费用7亿多元,具备新材料研发、测试、中试的能力;电芯及先进技术研究院具备下一代电芯技术研发、测试、中试的能力,中试线产能45MWh,测试通道6960个;电芯应用技术研究院具备电池包的设计,仿真,安全测试及量产的能力。

  

  蜂巢能源还拥有具有尖端国际视野的动力锂电池研发团队及量产经验丰富的技术团队,截至2019年11月,团队规模已达1100人(公司总人数2200人),其中外籍专家60余人,团队硕士、博士研究生以上学历人员占比37%。技术储备方面,已申请各类专利500余项,其中发明专利占比达36%。

  值得说明的是,蜂巢能源与长城汽车属于平行的兄弟公司,都归属于长城控股集团,而且蜂巢能源的产品是面向全球汽车行业客户的,所以,长城汽车的身份只是蜂巢能源的一个重要客户。目前所知,长城汽车欧拉和光束汽车的电池是由蜂巢能源提供,当然,长城汽车也可以选择用其他企业产的电池。

  

  蜂巢能源的底气:“车规级”动力电池工厂

  从竞争对手来看,国内外市场都已经有了实力很强的头部企业,国外有连续多年蝉联全年动力电池出货冠军的松下,国内宁德时代和比亚迪的表现也非常突出,它们在汽车市场的渗透率极高,不少我们耳熟能详的国际“巨头”车企都十分乐意与它们合作。而蜂巢能源作为后起之秀,目的也是要面向全球汽车行业客户,那么,它的底气何在?

  这就得说回蜂巢能源依照国际水准建造的第一工厂了。这个工厂最大的优势,即这是一个“车规级”动力电池工厂。什么是“车规级”?虽然目前对于车规级动力电池前并没有明确的定义,在产品应用标准方面,业内普遍认可的标准从高到低的顺序分别是军工、汽车、工业、消费电子。也就是说,与传统消费类电池相比,“车规级”动力电池有着跨越性的严苛的标准。

  

  实际上,消费者对电动汽车的安全性一直是充满顾虑的。数据最直观,今年5月到7月,仅3个月的时间里,新能源汽车国家监管平台就统计发现79起电动汽车安全事故,涉及车辆96辆。降低电池安全隐患也成为了动力电池行业急需破解的难题。

  区别于传统电池工厂,蜂巢能源工厂规划之初就以车为服务目标,考虑车用电池的单体电容量及串并联数相比传统电池大幅提高,再结合车辆应用的复杂工况和恶劣环境,对电池安全系数及一致性的要求更高,其严苛程度相比传统电池提高百倍以上,并因此必须制定全新的电池制程规范和工艺标准,以达到车辆使用的安全要求,确保乘员的安全。

  以制程追溯系统为例,传统消费类电池的生产仅在部分工序使用AI技术,采用MES系统管控,管控因子一般在1500个左右,而蜂巢能源全面应用AI智能技术,形成了更加完备的制程追溯系统,通过人、机、料、法、环、测、时间等7维制程管控,实现过程超过2500个因子的监控,并可追溯到单电芯每个制程的过程数据,利用AI智能寻找最佳参数,从而降低故障率,提高设备稼动率,从制程因素方面降低电芯安全失效的风险。

  有业内专家曾表示:“车规级动力电池产品一旦大规模投入市场应用,仍沿用消费电池生产思维的企业,基本就没有活路了。”虽然此话可能有些夸张,但也不难看出业内对车规级动力电池的认可。

  此外,从技术层面来讲,蜂巢能源也有如下四大亮点:

  高速叠片工艺——蜂巢能源工厂在全球范围内率先将高速叠片工艺创新应用于方形铝壳电芯,和传统卷绕工艺电池相比,叠片电池有多重优势:边角处空间利用率更高,能量密度可提高5%;全生命周期更低变形和膨胀,循环寿命提升10%;边缘结构更简单,结构适应性更好,电池安全性更高。

  此前叠片工艺之所以未能普及应用主要是因为效率问题一直得不到解决,传统叠片工艺效率为每片1S,而蜂巢的一期产线已将效率提升至单工位0.6S,二期可实现0.45S高速叠片,蜂巢能源正在开发单工位0.25秒的超高速叠片工艺,届时将完美解决叠片工艺的效率问题,甚至超越卷绕工艺效率。因此,方形叠片电池将是未来动力电池的主要方向。值得注意的是,松下、三星SDI、CATL等行业头部企业都有在2022年之后导入叠片工艺的规划,由此可见蜂巢能源的确先人一步。

  

  智能化方面——该工厂采用世界先进的电池自动化生产设备,自动化率达95%。其中,组装车间配置的3条生产线体全部采用“工业4.0”的设计理念,自动化率高达100%,更安全更高效地满足多种型号的电芯产品均衡化生产;化成车间整线自动化率也高达99%,模组工厂自动化率也达到了91.6%,领先于绝大部分电池工厂。

  

  全球首款四元材料电芯——蜂巢能源率先发布全球首款四元材料电芯,直指目前新能源汽车电池各项劣势。蜂巢能源开发的四元材料,在NCM体系的基础上掺杂Mx,Mx掺杂会使一次颗粒之间的边界强度增强,因此会减少在有害的相转变过程中微隙的形成。使其循环性能优于NCM811材料,同时能实现耐热更好、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。而这款四元电池也预计将于2020年12月实现材料SOP,将在2022年11月实现基于四元材料的电芯SOP。

  全球首款无钴电池——无钴电池的优势在于不仅能提高电性能,还能提升寿命和提高安全性,并在成本方面也有巨大的优势。在现有三元体系的锂离子动力电池中,正极材料的成本占比达到30%~45%,这其中,以 523体系为例,钴在其中的占比达20%,作为战略性的资源,钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本。因此,在以高镍体系为共识的大前提下,包括松下、LG、宁德时代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研发方向。而无钴材料性能可以达到NCM811同等水平,材料成本降低5~15%,相应带来的电芯BOM成本可以降低约5%,且会让材料不受战略资源影响。预计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,2021年11月将实现无钴电芯的SOP。

  

  蜂巢能源能得到市场认可吗?

  特斯拉与合作多年的电池供应商松下陷入“混乱”关系的新闻想必大家都有听说,两家公司在电池的成本、扩大生产的时间表等问题上出现矛盾,如今,传特斯拉准备自产电池的消息更是不绝于耳。企业之间的“同床异梦”在所难免,不管双方今后会如何,这都能说明一家车企能自己掌握电池的生产并非是一件没有必要的事。

  而如今,不仅处于头部地位的竞争对手已经占据极高的市场份额,从市场层面来看,蜂巢能源似乎也不占优势。目前,中国新能源汽车产业进入了后补贴时代,长久以来处于高速增长的新能源汽车市场增速也随之放缓,新能源市场正处于过渡调整期,业内普遍预计短期内动力电池市场需求下降趋势难以改变,动力电池行业将进入新一轮更深层次的洗牌。

  好在这个行业的发展才刚开始,格局远未成型,利用自身优势加上恰当的战略,蜂巢能源的发展空间还很大。从长城汽车独立出来,也足以看出长城对蜂巢能源是给予厚望的。其实,有着传统车企背景的蜂巢能源也有其独到优势。

  

  首先,有着传统车企出身的蜂巢能源对市场需求有着更为灵敏的嗅觉,而把握住市场的痛点与风口,无异于事半功倍。蜂巢能源针对动力电池与整车结合进行了深入的研究测试,对整车企业对动力电池的要求和痛点理解之深,遥遥领先于其他近年才从3C数码领域转型动力应用的电池企业。未来,蜂巢能源将大力研发无模组电池PACK、以及基于大数据、智能算法的私人订制BMS软件。

  其次,蜂巢能源对降本增效也很有一套。蜂巢能源与复星-捷威和国内领先整车以及电池厂以产业联盟的形式共同进行产业链布局以降低资金压力和减少投资风险,并将在3年内打造不输于任何当前动力电池领先企业的产业链布局,未来将大幅降低成本,并确保资源供应。并且,蜂巢能源将与某自带电池厂的领先新能源整车企业达成全产业链战略合作,类似的多家联盟将大大有助于蜂巢能源通过联合采购和共同产业链布局等方式加快进行产业链布局和市场扩张。

  此外,随着消费升级的趋势,市场对于电动汽车的要求自然也会越来越高,而在这一点上,蜂巢能源也是得心应手。在宝马长达两年的指导下,吸取了国际最先进整车厂和电池公司的设计理念,蜂巢能源未来的品质标准会是国内最高的。

  蜂巢能源目前正在和国内外多家整车企业开展深入的合作交流。据了解,蜂巢能源给国内的吉利、奇瑞、广汽、一汽、东风、蔚来、北汽等都做过测评,并且都得到了很好的反馈,国外”巨头”PSA的测评也已通过,此外,奥迪、戴姆勒也正在测评中。

  显然,蜂巢能源作为电池产业中的一位“新势力”,其背后有长城控股集团强大的支撑,有很强的竞争力。在后补贴时代激烈的竞争中,优胜劣汰的市场规律会越发明显,这场变局才刚刚开始,蜂巢能源今后还可以有很多故事可以讲。

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