蜂巢能源发布四元及无钴材料电池

来源:高工锂电网   发布时间:2019-07-10 09:42      设置字体:
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摘要:发布会上全球首发的无钴材料、四元材料电池正是叠时代新材料的代表。针对动力电池行业目前面临的安全与成本两大难题,蜂巢能源针对性地给出了两条全新的产品解决之道,引领行业风向标。
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79日,蜂巢能源在保定召开主题为“领创叠时代 守护芯安全”的品牌战略规划及产品发布会。蜂巢能源总经理杨红新表示:“叠时代是以叠片工艺为特征的新技术、新材料、新工艺、新标准大量涌现的、专门为电动汽车而生的时代。”

脱胎于长城汽车动力电池事业部的蜂巢能源,从设立起就明确一个目标,以方形电池高速叠片工艺和车规级开发标准来做动力电池。20192月,蜂巢能源正式独立,定位是第三方的动力电池企业,面向国内和全球的整车企业开放。

发布会上全球首发的无钴材料四元材料电池正是叠时代新材料的代表。针对动力电池行业目前面临的安全与成本两大难题,蜂巢能源针对性地给出了两条全新的产品解决之道,引领行业风向标。

聚焦成本痛点的无钴电池

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。

基于上述背景,作为最懂汽车的动力电池专家,蜂巢能源基于对于材料体系的前瞻性研发,正式发布了全球首款基于无钴材料的电芯产品。

蜂巢能源介绍,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。

无钴化关键技术有两个,一是掺杂无未成对的电子自旋的特定元素,减弱电子超交换的现象,降低Li/Ni混排,提高电性能;二是掺杂M-O键能大的元素,减缓晶体在充放电过程的体积变化,稳定结构,提高循环寿命和安全性。

围绕上述两大关键技术,蜂巢能源已经完成了研发攻关,据悉,蜂巢能源的无钴电芯产品于20183月正式立项。通过掺杂技术改进了无钴材料在充放电的可逆性和结构稳定性,电压平台达3.87V,比811高出0.04V(3.83V)。

在产品规划上,预计将在年底前完成材料开发,在20203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,202111月将实现无钴电芯的SOP

兼顾能量密度与安全的四元电池

主机厂对于电动汽车更高续航的追求,让动力电池的高镍化已经成为行业共识,但如何平衡能量密度提升之后的安全性能,是当下产业链必须正视的问题。

清华大学教授、中国科学院院士欧阳明高明确指出,目前最为紧迫的一项任务就是如何把安全的平衡点提升到300Wh/kg的能量密度。

基于上述趋势,蜂巢能源率先开发出四元正极材料,并基于该材料发布了全球首款四元材料电芯。

据了解,蜂巢能源开发的四元材料,在NCM体系的基础上掺杂MxMx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。

蜂巢能源介绍,其四元材料电芯项目也已经于20189月立项,将在今年年底前完成材料开发,预计将于202012月实现材料SOP,将在202211月实现基于四元材料的电芯SOP


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