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    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

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    天上掉馅饼

      10月28日,在蜂巢能源科技有限公司金坛工厂内部代号为“L600”的长薄型磷酸铁锂电池正式量产下线,具体型号为LFP184Ah。采用蜂巢能源一贯的叠片工艺,能量密度、循环寿命、快充等性能上都有明显改善。蜂巢能源在2019年4月的上海国际车展上就展出过这款电池,L代表Long cell, 600代表600mm的长度。笔者在现场看到这个600mm长的薄形电池在磁悬浮物流线飘然而至时, “6条”一词脱口而出,我觉得比任何一种命名都直观好记比较喜气,和长城汽车的大狗好猫的命名如出一辙。最后是否选用我比较喜气的“6条”命名还是以蜂巢能源官宣为准。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      蜂巢能源在业内一直以“三元方形铝壳、叠片工艺、无钴、车规级智能制造”著称,然而最近蜂巢接连在磷酸铁锂方向发力,除了推出“6条”磷酸铁锂电池外,传统方形磷酸铁锂电池也开始对外供货了,这是为什么呢?带着这样的疑问,我实地考察了蜂巢能源内部代号“L600”电池的电芯与电池组生产过程并访谈了蜂巢能源研发与制造一线工程师,了解实际情况后,联系我对企业创新发展的理解撰写此文,以供业内人士研究参考。

      “6条”磷酸铁锂电池的具体性能特征及优点

      喜称“6条”的L600磷酸铁锂电芯长薄化设计,突显叠片工艺电池优异性能,支持切换590标准模组,实现串并联方案灵活变化,以高标准化、灵活性的特点可最大化降低电池包的设计难度,这跟麻将的“6条”比较好碰好胡特征特别像。

      基于该电芯,可广泛适配以大众MEB标准模组为代表的全新纯电动平台车型,实现大部分车型500KM以上续航里程。与此同时,两侧出极柱的电芯设计,可支持电池成组环节采用上下双水冷技术,实现比较好的快充性能,满足800V高压电气架构高端车型应用,同时与CTC全新技术具有更好匹配性。

      喜称“6条”的L600磷酸铁锂电芯在安全性、循环寿命等表现上都有非常明显的优势。蜂巢能源技术人员介绍,该电芯通过尺寸优化设计,长度增加,厚度减薄,在散热、膨胀、能量密度上更具优势,同时本身还可以作为结构件,增强电池系统结构强度。L600磷酸铁锂电芯已全面通过过充、撞击、震动、跌落、短路等系列安全性能测试,尤其是顺利通过了针刺试验,充分证明了产品的高安全品质特点,总体性能表现明显优于国家标准。此外,在循环寿命方面,单体电芯循环次数超过4000次,第一代产品已具备超长循环寿命,质保期可达8年15万公里。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      喜称“6条”的L600磷酸铁锂电芯量产后,蜂巢能源基于该电芯的矩阵电池包也将进入量产倒计时。该款电池包基于L600磷酸铁锂电芯,整合了电池恒温和低温续航无衰减等核心技术,采用CTP的全新电池成组方案,在整体性能上有非常明显的提升。相较于传统模组电池包,其空间利用率可提高17%,体积能量密度提升30%,成组效率增加12%,能量密度增加9%,整包带电量增加24%,电池成组零部件则减少20%,电池系统总成本降低10%。

      喜称“6条”的L600磷酸铁锂电芯结合矩阵式结构设计,电池包体积成组效率达到48.55%,比传统电池包的利用空间更加合理,可以帮助车企以更低的成本获得500km以上的续航里程。得益于蜂巢能源设计的超快加热速度以及保温技术,0-80%SOC快充时间可以控制在45min以内。电池包结合整车余热回收功能,能够节省10%的电量,从而提高车辆在低温下的续驶里程,延长冬季续航里程。

      蜂巢能源通过自主创新,推出L600磷酸铁锂电芯和磷酸铁锂矩阵电池包,目前申请专利总量超过100项,进一步打破了现有性能的边界,将成为国内外车企的新选择。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      “6条”磷酸铁锂电池的制造与交付

      长薄电芯面临的最大问题是良率的控制和大规模制造的效率问题。蜂巢能源介绍,相比其它长度,喜称“6条”的L600磷酸铁锂电芯在长短之间找到了一个相对平衡点,不仅在通用性、适配性方面表现优异,且在良率控制和大规模工业化量产方面优势明显。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      相比目前主流的电芯规格,长薄电芯的制造的确难度更大。为了保障L600电芯的规模化生产,蜂巢能源基于车规级AI智能动力电池工厂,在制造环节还做了一系列优化和升级。在目前主流电芯制造的物流线上,一般采用皮带物流线,蜂巢能源针对L600电芯的结构特点以及产品质量考虑,导入了磁悬浮物流线技术。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      喜称“6条”的L600磷酸铁锂电芯的单极组重量约1.3Kg,极组主体长度尺寸559mm,重量、长度尺寸约是其它极组的1至2倍。因此其极组对叠片至热压转运过程中极组对齐度的保证要求更高,传统的皮带物流线很难胜任要求。蜂巢能源技术人员介绍,针对上述情况,L600磷酸铁锂电芯叠片至热压物流方式采用了磁悬浮物流线,来保证产品质量要求。相比于传统皮带物流线,磁悬浮物流线传输效率更高,可以达到皮带物流线的6倍,同时,磁悬浮方式小车的加减速更加均匀,极组对齐度更易保证。此外,磁悬浮采用润滑滚动,相比于皮带线的滑动干摩擦,可以减少异物,且一致性更高,无碰撞问题。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      对于长薄电芯而言,组装环节的焊接也是一个棘手的难题,蜂巢能源技术人员介绍,长薄电芯电芯为长条结构,变形量大,焊接难度高。针对L600磷酸铁锂电芯特点,在电芯顶盖周边焊接采用侧缝连续焊接技术,该技术采用电芯旋转+激光出射头联动,同时在R角位置减小激光能量密度,实现了顶盖侧缝的连续焊接。相较传统拼接焊,连续焊接的焊缝质量一致性更有保障。另外再导入环形光斑,在提高焊接速度、效率的同时,减少焊接过程异物的产生。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      基于L600磷酸铁锂电芯的产线优化不止于此,蜂巢能源介绍,为了保证高质量高效率的生产,其在现场管控做了很多的措施,这包括导入极组入壳前少抓取设计、防止划伤和过程变形的设计等,在基于车规级AI智能动力电池工厂的各项标准,最终保证了L600磷酸铁锂电芯的规模化量产。

      一、总结“6条”磷酸铁锂电池的创新点

      1. 灵活性、广泛的适配性:目前纯电动汽车电池整包的宽度一般是1300左右,横向放两个600正好,长度正好可以替代590标准模组,这样可以轻松兼容新研发底盘和替代传统MEB标准模组底盘。

      2. 电芯设计可以支持电池成组环节采用上下双水冷技术,实现更好的快充性能,为高压平台快充做准备。

      3. 规模化制造中的创新技术的应用——高速叠片、磁悬浮物流线、顶盖侧缝焊连续焊接等,品质是制造出来的,不是检验出来的。

      二、蜂巢能源技术创新的节点

      关于企业创新,蜂巢能源董事长杨红新谈到:创新分为颠覆式创新和传统创新,颠覆式创新往往发生在主流技术路线的边缘,找到一个新的增长点创造第二曲线。几乎所有巨大的突破和创新,都产生在一些边缘地带。什么是边缘地带?动力电池市场主流是三元和磷酸铁锂,但是在一些它们介入不深的地带我们找到了新的切入点,从而诞生了无钴电池、L600长薄电池,形成了新的增长点,我们称之为颠覆式创新或者第二曲线创新。夯实像磷酸铁锂和三元这样的原有主航道,把它做大做强,然后快速开启第二曲线。蜂巢既要坚持铁锂和三元,持续微创新和强化,将叠片工艺、CTP等切入到生产中,又要快速地把无钴、L600长薄电池放大量产,所以我们是两条曲线同步的推进,创新的推动。

    蜂巢能源科技有限公司金坛工厂正式下线长薄型磷酸铁锂电池

      三、蜂巢能源创新的管理学思考

      企业的成长可以看成是一系列增长曲线的集合,一条条的增长曲线加起来就是一个企业的成长历程。让我们回顾复盘蜂巢能源的产品创新历程,发现蜂巢能源主要在经历三个产品创新波次,第一波次是客户需求驱动的,抓住了长城欧拉客户需求驱动的机会。第二波次是电池技术的多样性引发的。第三波次又是客户需求驱动的,全球关键客户的不同需求。

      第一波次:蜂巢的目标是进入国内动力电池前十名,既然满足最熟悉最亲近的客户就可以达成目标,干嘛舍近求远呢?首先满足长城欧拉电动车的需求是主要驱动力。那么当时长城欧拉用什么样的电池,快速研发生产可替换产品就是首选,这也就是杨红新董事长说的第一曲线。

      第二波次:长城欧拉好猫的畅销吸引动力电池头部企业不断提供最新产品、蜂巢能源前期市场推广获得新的客户需求、外加国内外动力电池技术的不断进步,这三者倒逼蜂巢能源研发迭代能力与高品质的制造交付能力建设(目前主要处于这个阶段)。

      第三波次:蜂巢的目标是进入国内前三,必须拿下全球国际大厂,争取三分之二的销售来自长城以外企业订单,满足这类客户的不同需求是主要内在驱动力(目前感受最深的是研发,其他部门还不太觉得)

      任何先进的技术与产品只有转化为客户的商业成功才能产生价值。目前蜂巢能源在动力电池领域还是追赶者,创新主要是紧紧围绕客户需求进行的。就好像说:蜂巢能源的战车有两匹马拉着走,一匹是市场需求(也可以叫客户需求)这匹马,它是给你钱的,让你活下来的;第二个就是技术这匹马,它是帮你产生区别他人具有竞争力的,让你活好活长的,企业家就是要把握与控制好这两匹马。创新就像一个“孩子”,他有“母亲”和“父亲”。母亲就是时代与客户的需求,父亲就是企业顽强的生存意识与组织能力。企业家审时度势,洞察趋势,敏锐感知并果断选择机会,一定是做了一些与众不同的事情,从而构建了属于自己企业的独特竞争优势,捕捉住了时代的机会,最终将机会转化为财富。

      德鲁克先生告诫我们:

      创新是否成功不在于它是否新颖、巧妙或具有科学内涵,而在于它是否能够赢得市场。

      (本文作者顾国洪系吉林大学青岛汽车研究院副院长、中国汽车工程学会电器技术分会技术与标准专家组特聘专家,本文不构成任何投资建议或操作建议)来源:中商网

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