中國是世界公認(rèn)的引領(lǐng)汽車電動化浪潮的核心市場，電動汽車的眾多核心技術(shù)也將由中國市場開創(chuàng)引領(lǐng)。2019年上海車展充分印證了這一點(diǎn)。一家名為“蜂巢能源”的動力電池新秀企業(yè)首次參展，其高速疊片方形鋰離子電池系列產(chǎn)品引發(fā)業(yè)界震動，引領(lǐng)動力鋰電池——電動汽車的“心臟”——升級進(jìn)入一個(gè)全新的“疊時(shí)代”。

從3C到汽車 鋰電池在迭代中升級

從1972年首塊可充電鋰電池面世至今，鋰電池在原材料和生產(chǎn)工藝方面呈螺旋式進(jìn)步。鋰電池從理想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

日本索尼公司是商用鋰電池1.0時(shí)代的締造者。其推出的卷繞工藝鋰電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)、筆記本電腦等3C消費(fèi)電子領(lǐng)域。今天看來，這種3C類鋰電池在安全、能量密度、循環(huán)壽命等方面仍然存在很多待改進(jìn)的空間，而在當(dāng)時(shí)索尼公司此舉已屬難能可貴。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，有人開始將這種卷繞電池應(yīng)用到汽車上，鋰電池2.0時(shí)代就此開啟。此時(shí)的鋰電池比索尼當(dāng)年的產(chǎn)品已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但仍然采用傳統(tǒng)卷繞工藝，其本質(zhì)只能算是3C鋰電池的改進(jìn)版。

電動汽車平臺化 呼喚動力電池邁入3.0

2017年后，能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的雙重壓力之下，歐洲各國紛紛發(fā)布燃油車禁售時(shí)間表，給主營燃油車的大眾、奔馳和福特們帶來了巨大壓力，他們不得不重新考慮加快發(fā)展電動汽車。而在中國，新能源汽車勢力在國家政策的支持下更如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。

全行業(yè)重視之下，電動汽車由“油改電”迅速升級到標(biāo)準(zhǔn)平臺化。短短幾年時(shí)間，大眾、寶馬、奔馳和沃爾沃各自推出了MEB、FSAR、EVA和MEP電動車平臺。自主品牌領(lǐng)軍者長城也推出了電動車專用的ME平臺。純電動的標(biāo)準(zhǔn)平臺化趨勢對動力電池提出了標(biāo)準(zhǔn)化、大容量和大尺寸的直接需求，這不僅預(yù)示著未來方形電池將成為動力電池的主流，更對動力電池的工藝品質(zhì)提出了全面升級的要求。

在此之前，方形動力電池生產(chǎn)工藝主要以卷繞為主。卷繞工藝非常成熟，成本也相對較低，但在電動車平臺化發(fā)展趨勢面前，卷繞工藝明顯開始力不從心。比如在電池能量密度提升方面，專家們嘗試用硅負(fù)極替代傳統(tǒng)的石墨負(fù)極。硅材料易膨脹，加之卷繞式極組容易出現(xiàn)最內(nèi)圈極片斷裂問題，進(jìn)而限制了硅材料的添加量，電池能量密度的提升有限，同時(shí)存在較大的安全隱患，影響電池使用壽命。

此時(shí)，方形電池采用疊片工藝開始顯露出巨大優(yōu)勢。

蜂巢能源開辟鋰電“疊時(shí)代”

和卷繞工藝相比，疊片工藝具備天然的優(yōu)勢。疊片式極組呈長方形，幾乎可以充滿方形殼體空間；而卷繞式極組呈橢圓形，必然造成殼體四角的空間浪費(fèi)。另外，卷繞式極組長時(shí)間使用后容易扭曲，兩側(cè)圓弧處斷裂造成內(nèi)部短路。未來方形電池做大做長，電池管理更加簡易高效，可以更好地適應(yīng)電動汽車模塊化生產(chǎn)，這也是圓柱電池所不具備的優(yōu)勢。

在產(chǎn)品性能方面，疊片工藝生產(chǎn)的方形電池優(yōu)勢明顯：因?yàn)闃O組有更好的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，電池變形和膨脹的幾率大幅下降；邊緣結(jié)構(gòu)更簡單，電池安全性更高；能量密度可以相應(yīng)提高5%；循環(huán)壽命提升10%-20%；內(nèi)阻更低，可以實(shí)現(xiàn)更高倍率放電；電池的規(guī)格更加靈活，一致性更佳。疊片工藝相比卷繞工藝，相當(dāng)于激光焊接相比普通釬焊一樣，通過生產(chǎn)工藝的革命性升級，大幅度提升產(chǎn)品的性能。

當(dāng)然，疊片工藝也面臨很多需要克服的問題：工藝門檻更高，生產(chǎn)成本有所提升等，其中最大的難題是生產(chǎn)效率。日韓廠商曾經(jīng)攻關(guān)疊片工藝，但是生產(chǎn)效率提升始終無法取得實(shí)質(zhì)上的突破。

蜂巢能源在疊片工藝的技術(shù)突破，一舉改變目前動力電池的困境。它在世界范圍內(nèi)首創(chuàng)了方形電池應(yīng)用高速疊片工藝，并創(chuàng)造性地解決了疊片工藝一直難以突破的效率問題。傳統(tǒng)疊片工藝效率為每片約1秒，這個(gè)速度無法和卷繞工藝競爭。蜂巢能源一期工廠的疊片工藝效率已達(dá)到0.6秒；二期工廠的疊片效率將會提升至0.45秒，這個(gè)效率已經(jīng)非常接近卷繞工藝；正在開發(fā)的三期工廠將突破性地達(dá)到0.25秒，實(shí)現(xiàn)后將超越卷繞工藝效率。蜂巢能源的高速疊片工藝還采用改進(jìn)優(yōu)化的熱覆合工藝，讓極片制成更加穩(wěn)定，后期電芯界面穩(wěn)定，性能保持更好。蜂巢能源正在與歐洲頂級車企深入合作，工廠按照世界一流標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，產(chǎn)線自動化率高達(dá)95%，大幅降低人工干預(yù)帶來的品質(zhì)影響，全制程良率高達(dá)97%，為應(yīng)用高速疊片工藝鋪平了道路。

疊片工藝靈活，易擴(kuò)展，可以靈活設(shè)計(jì)疊片尺寸，生產(chǎn)不同規(guī)格和尺寸的電池，甚至可以推出超長電池和特種電池，充分滿足不同行業(yè)和客戶的需求。隨著蜂巢能源方形疊片電池的推出，動力電池邁入“疊時(shí)代”已經(jīng)勢在必行。