'造車已經弱爆了！長城強勢佈局動力電池，寧德時代慌嗎？'

固態、無鈷、還是四元鋰，動力電池的未來究竟在哪裡？

之所以想起這個靈魂問題，是因為我前兩天走了一趟保定。而保定這個城市一跟汽車扯上關係，聰明的你一下就反應過來是在說長城無誤了。

體量巨大的哈弗技術中心，後退二十米也拍不完整

一進大門，從硬件上就能看出，魏老闆在研發上可真是沒有省錢的意思。

這回倒不是來看長城新車的，而是長城汽車旗下子公司蜂巢能源召開了品牌戰略規劃及產品發佈會；蜂巢能源的前身其實就是長城汽車動力電池事業部，獨立後其研發投入、產能、產業覆蓋度均會更上一層樓。

原來造車已經弱爆了，現在狠人都開始玩兒電池啦。

中國還需要多一個電池廠嗎

目前，國內動力電池行業基本處於寡頭壟斷的局面，頭部勢力寧德時代、比亞迪壟斷了行業80%的份額。2018年全年，我國動力電池裝車量共計56.9GWh，同比增長56.3%，單單前兩者之和便為34.9GWh，並且在2019年還有逐漸增多的趨勢。

說起蜂巢能源前身：長城汽車動力電池事業部，倒也不是業內新人。自2012年起開展電芯研製，2018年2月獨立為蜂巢能源，總部位於無錫，核心業務包含汽車動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發和製造，以此看來，勢必要從頭部大廠嘴中虎口奪食了。

多一位玩家總是有好處的，有競爭才有性價比嘛。

從製造工藝上分類

根據現有技術水平來判斷，鋰電池將保持、乃至於長期保持市場主導地位。

我們習慣上按照封裝工藝以及形態的不同來進行劃分，目前主流可分為三種，那就是圓柱形鋰離子電池、軟包鋰離子電池、方形鋰離子電池。

自鋰離子電池商業化以來，最先廣泛應用於3C、消費電子的就是圓柱鋰離子電池了，特斯拉就是採用了松下的18650及21700 NCA圓柱鋰離子電池，其特點便是卷繞工藝成熟、能量密度較高，但是電控難度相應水漲船高。

軟包鋰離子電池業發展了也有20餘個年頭了，LG、SK、AESC等公司均有大量成熟產品廣為使用，其最明顯的特點就是外殼為鋁塑膜，因此裝配工藝相對簡單，在動力電池領域使用疊片工藝。

對應的方形鋰離子電池也就明白了，製作工藝上與軟包其實大同小異，只是因為裝配後鋁殼和蓋板的封裝採用了激光焊接，焊接後留有注液孔進行二次注液，組裝工藝自然更為複雜，目前大多使用卷繞成型工藝。

由於方形鋰離子電池（國內車型大多采用VDA尺寸）具有電控難度相對較低，且在製作工藝上有安全性上更為突出的雙重好處，可以說是成為越來越主流的選擇。

而蜂巢能源的突破就是在其基礎上使用疊片工藝，並突破了方形疊片最大的難題 - 生產效率，這樣帶來的好處就非常多了（後邊細聊），而這，也將是未來數年動力電池的主流發展方向。

蜂巢有那個本事麼？

軟硬件確實不賴。

蜂巢能源目前在全球佈局了七大研發中心，5大製造基地。其中保定、韓國、上海、印度的研發中心已投入使用，另有美國、日本和無錫三地在建。

工廠建設方面，保定建設完成的PACK線，已實現量產，江蘇常州工廠將於2019年年底實現SOP。至2025年，國內規劃產能達到76GWh，在全球將達到120GWh，其中歐洲工廠24GWh、北美工廠20GWh。

其中首次曝光的歐洲電池工廠將採用先進高速疊片工藝，總用地400畝，項目分二期實施，一期建設2020年度啟動，2022年度建成投產。

另外，由於蜂巢能源（長城）本來就是造車的，因此在汽車產業人才、汽車行業標準、滿足車規級應用等數個維度，擁有先天便利條件。

疊片好處都有啥

現在來回答前邊的問題，也就是蜂巢能源最重要的突破，在方形鋰離子電池當中，摒棄了主流的“卷繞”工藝，而是選擇了“疊片”工藝。

蜂巢能源的高速疊片工藝

目前，不論是軟包還是方形鋁殼動力電池，受新能源車電池包設計的影響，高度普遍受限，其形態正在向著更長的方向發展。

為了順應這個趨勢，傳統的卷繞工藝電芯已經不能滿足車規級動力電芯的形態要求，取而代之的將是疊片工藝生產出來的電芯。正是由於疊片電芯尺寸靈活，不受卷繞卷針結構的限制，層疊式生產，極片的界面平整度高，好處自然是非常多的。

平整度更高了，最直接的變化就是能量密度將提升5%、循環壽命將提升10%，而技術成熟規模化之後成本還能再降低5%。在不改變其他環節工藝、原材料的前提下，僅使用疊片工藝就能提升10%的循環壽命。

因此，未來動力電池也將逐漸摒棄模組化，向專業（車規）化、大型化發展，體積越大，疊片的優勢也更加突出，這也是未來動力電池的發展趨勢；不僅是蜂巢能源，松下、三星SDI、CATL等行業巨頭都有在2022年前後導入疊片工藝的計劃。

說的好處夠多了，那麼弊端如何呢？

最大的麻煩就是受制於設備、工藝，所產生的製造、效率瓶頸，疊片工藝在實際的產業化應用中還面臨著諸多難題，其中最凸顯的就是疊片工藝的生產效率，目前國產動力電池疊片機效率普遍在1-1.2s/片/單工位，單工位效率低，製造成本高，相比起來卷繞明顯成熟、便宜的多。

蜂巢自然也不例外，目前蜂巢一期，雖然有顯著突破，但也將處於平均單工位0.6sec的水平，常州二期將進步至0.45sec，最終三期目標為0.25sec，據蜂巢能源楊紅新總經理介紹，當達到0.25sec的目標之後，疊片效率將超過卷繞，不僅僅在性能、安全性上優勢明顯，也將在成本上獲得更多優勢。

產品說話，首款無鈷電池

僅僅在工藝上有所革新必然是不夠的，還得在源頭材料上拿點本事出來才行；此次發佈會，蜂巢能源一口氣發佈了全球首款無鈷電池、全球首款四元電池，來勢凶猛。

正是源自鈷的不可替代性，因此市場波動幅度極大，據蜂巢能源介紹，其無鈷材料性能可以達到NCM811同等水平，材料成本降低5~15%，相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%，且會讓材料不受戰略資源影響。

目前這款產品研發過程進展順利，年底前將完成材料開發，2020年3月完成材料體系的進一步優化，8月體系定型，2021年11月將實現無鈷電芯的SOP。

首款四元電池

目前電動車的主要矛盾，絕對是人民日益增長的出行半徑與電動車續航能力之間的矛盾。

由於動力電池行業對續航能力的急切渴望，高鎳電池已經成為行業共識，但是更高的能量密度也伴隨著更活潑的化學性能，安全性能是整個行業必須要正視的問題。

在此背景上，蜂巢能源推出的四元正極材料，並基於該材料發佈了全球首款四元材料電芯，其循環性能將優於目前市場上常見的NCM811材料，重點表現在這幾個方面：耐熱更好、產氣少。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。

單獨解釋一下產氣少這個優勢，我們都知道活潑的三元鋰電池最怕著火，而且麻煩的是其本身就能夠達成點燃三要素，並不需要外界條件的輔助，自身就能夠提供氧氣。四元電池的好處便是至少減少25%的產氣量，本身耐熱性能也更好，這樣燃燒的概率就降下去了。

從進度來看，四元材料電芯項目於2018年9月立項，將在今年年底前完成材料開發，預計將於2020年12月實現材料SOP，將在2022年11月實現基於四元材料的電芯SOP。

寫在最後

固態電池普及尚需時日

以這次發佈的產品來看，這些新材料、新工藝都是基於NCM三元鋰電池進行的第二曲線技術創新，革命性的固態電池並不在其列。

這是以現有技術水平及發展方向來判斷的結果，未來10年內液態電池還將是主流，固態電池依然將長時間處於一個萌芽階段，需要經歷準固態電池，再發展至全固態電池，大規模量產還是需要很長時間。

接下來，還真挺期待這位新晉玩家能否在動力電池行業掀起一些風浪，寧德時代是否會感受到一絲壓力呢？我相信，主機廠強勢電池業務剝離將是接下來的主流發展趨勢，這更符合動力電池行業發展的需要、以及自身的利益最大化，當然這就是另一個話題了。