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新工艺、新技术、新材料,动力电池进入“叠时代”,看蜂巢能源

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2017年之前,纯电动汽车燃烧了十几辆汽车,2018年国外自燃状况持续发生。保时捷在泰国充电时起火。宝马在西班牙自发燃烧。它使用日本着名公司的电池。电池质量应该在业界更好。在2018年,特斯拉继续发生燃烧事件。频率是一个月一起,有各种原因,如墙壁上的火灾,充电和点火,以及无缘无故的自燃,但最终,它与电池密切相关。

疯狂的马斯克说,电动汽车的自燃率远远低于燃料汽车。即使进入2019年,自燃的势头也不会减少。除了国际团队代表特斯拉,中国品牌也经常发生安全事故。

调查安全事故本身,电池始终是主导关系的电池。

首先,告别音量时代,动力电池将迎来3.0“折叠时代”

自20世纪80年代锂电池诞生以来,这种小巧轻便的电池迅速普及并应用于各种消费产品。我们提高了生产力,促进了办公室工作,并使人们更加紧密联系。方便。随着产量的不断增加,电池厂已投入大量精力投入生产设备。

如果要总结锂电池的发展历史,可以理解它已经经历了1.0的3C质量时代和2.0的传统动力电池时代。它们有一个共同点,就是它们都使用缠绕过程。

随着工艺标准越来越严格,消费者对产品的要求越来越高,而传统卷绕工艺电池的发展已经到了瓶颈。这时,业内人士意识到,如果没有划时代的变革,这种基于绕线的工艺电池很难满足时代的需要。

因此,叠层电池诞生了。

7月9日,蜂窝能源在河北省保定市举办了以“引领卫报核心安全时代”为主题的品牌战略规划和产品发布会。新产品均为高速层压工艺电池。

与卷绕工艺电池相比,叠层工艺电池在所有其他系统不变的情况下可以实现五大优势。

这五个优点是它更符合纯电动汽车对大型模块和大型电池的需求,更符合汽车长电池寿命的需求,更符合追求轻量化和长电池的要求移动车辆的寿命,更符合车辆。对电池的瞬时高功率输出的需求更符合车辆的长期安全性和稳定性要求。

安全性更符合车辆对电池的长期安全性和稳定性要求

无论设计或标准如何,所有这些都基于安全性。由于叠层电池可以称为3.0堆叠时代,它自然比2.0传统动力电池时代更好。否则如何称之为进化?

卷绕过程的方形电池,由于充放电循环过程中膨胀力的增加,卷绕角处的内应力受到抑制而不能释放,导致拐角处的断裂,从而导致诸如粉末去除和毛刺。在严重的情况下,电池内部短路将导致热量失控,电池风险因素将增加。

相比之下,层压工艺使用陶瓷涂层仅覆盖裸露的集电器的裸集电器,风险较小,并且叠层电池不存在拐角处的不均匀力的问题,这大大减少了循环期间的电池。由于力不均匀导致电池安全风险。

在实际使用中,电动车辆的自燃是由内部短路或过充电或挤压引起的。过充电会导致自燃。烟雾主要是由于电池内部温度升高。叠层电池的温度升高远低于卷绕芯的温度升高。在蜂窝能量的内部参考中,使用通过层压工艺生产的蜂窝芯。最高温度升至45°C,卷绕过程产生的基准品牌的最高温升达到380°C。

在车辆碰撞过程中,会引起大量挤压。企业标准挤压车辆远远高于国家标准。蜂窝能量层压工艺芯可承受200KN的挤压力,变形量为15%;一侧可承受20%的变形,顶部可承受25%的挤压变形,这一数据远远优于目前市场上的卷绕工艺电池。

终身更符合移动车辆对轻便和长电池寿命的永恒追求

卷绕电池顶部有曲率,空间利用率低于叠层电池,叠层电池结构充分利用电池转角空间,电池在相同体积下具有高能量密度核心设计。约5%左右。它也像是一个相同的方盒子,卷成一卷纸和一叠整齐的纸,谁更实质?

Life丨叠层电池满足更极端电池寿命的需求

就电池寿命而言,只有卷绕过程被层压过程取代,电池寿命可以增加10%。这是一个非常大的升级,它直接影响电池日常使用的衰减问题,这意味着叠层电池的衰减阶段比绕组电池慢。

在相同的设计系统下,手工限制,叠层电池的耳数几乎是卷绕电池的两倍,并且电池的内阻小于10%。电池的发热量小,电池寿命比卷绕电池的电池寿命长。循环后的叠层电池的界面稳定性优于卷绕电池的界面稳定性。

叠层电池的循环寿命比卷绕电池的循环寿命高约10%,并且预期循环膨胀低40%。

输出丨更符合车辆对电池瞬时高功率输出的要求

据说纯电动汽车的加速度非常好。最初的发动机型号只有100万辆超级跑车可以运行4秒钟,现在可以达到1000万辆纯电动车。事实上,叠层电池模型的加速性能会更好。当我们测试汽车的瞬时加速度或爬坡能力时,它需要大电流输出。普通汽车也很无聊,以测试电池的输出能力。

叠层电池使绕组电池耳朵加倍,因此输出容量非常好。蜂窝能量已经成为WEYP8型号的夏季和冬季标准,电池被蜂窝能源生产的51Ah叠层电池取代,这是低电池的20%。接下来,加速时间增加0.85秒。特别是在负-10°C时,100 km的加速时间可以增加0.54秒。

强大的连续放电能力使这款电池具有很强的竞争力。据Honeycomb Energy称,许多原始设备制造商非常满意,并正准备进行真正的车辆测试。

尺寸丨更符合大型模块和大型电池的纯电动底盘优化要求

一方面,较大尺寸的电池可以增加整个车辆的功率消耗以延长电池寿命,但是大尺寸电池也给整个车辆的安全带来不确定性。在纯电动汽车的未来发展中,不仅需要长寿命而且还需要高安全性,因此电池的尺寸非常高。从图中可以看出,当纯电动汽车碰撞时,只有中等细长区域才是最安全的。

这种安全区域的放置产生了对大型模块和大尺寸的需求。看到市场上常见的VDA尺寸的变化,它已达到伤口电池的极限。当电池进一步加长时,乘客车的高度通常会有较大的变化。随着电池变得越来越长,缠绕过程将变得越来越困难,需要更宽和更长的极片。生产中存在许多不确定性,叠层电池可以发挥最大的优势。

其次,高速层压工艺效率低,蜂窝能量是第一次大规模生产

安全性,电池寿命,输出,寿命和尺寸都充分利用。毫无疑问,叠层电池将成为未来新能源汽车动力电池的主流,因此目前包括松下,三星SDI,CATL等在内的总公司都在2022年。计划在此之后引入层压工艺。年。

必须面对的现实是,尽管层压工艺在提高动力电池性能方面具有明显的优势,但产业链企业面临的实际问题是它们在设备,工艺,制造,效率等方面存在瓶颈。在工业化应用中仍存在许多问题,已成为动力电池产业发展的障碍。

为应对这一痛点,Honeycomb Energy已聘请国内外高级层压设备和工艺专家在该领域进行持续投资和研究。目前,它已完成了业界第一个45度旋转高速层压,层压效率的开发和引进。单站高达0.6spcs,层压效率超过业界传统层压设备单站效率的40%,辅助时间从原来的10秒减少到7.5秒。

同时,蜂窝复合设备开发技术团队还与国内外优秀的复合设备供应商合作,开发出更高速的复合设备。到目前为止,已完成0.45spcs单工位层压速度验证和原型开发与生产,预计于2023年完成。可实现0.25spcs单工位层压设备的开发。

通过工艺技术的升级,生产工艺的高要求,以及生产过程的严格控制,蜂窝技术使层压技术效率不再成为瓶颈,高速层压工艺的首次批量生产成为现实。

三,引领动力电池3.0“堆栈时代”,AI工厂赋予智能制造权力

动力电池“折叠时代”的全面开放,对制造业的效率提升,环境控制和过程控制提出了严格要求,也迫使行业通过智能制造和工业互联网的深度整合加速动力电池制造。因此,AI工厂的未来工厂将紧随其后。在规划中,蜂窝能源的六大制造基地将全面引入AI工厂建设计划。

在容量规划方面,Honeycomb Energy在常州金坛项目的第一阶段计划生产能力为4GWh。预计将于2019年10月批量生产。该项目的第二阶段计划为8GWh。与此同时,还将与盐威电力在盐城建立3GWh软包电池项目。欧洲工厂公园的总面积为400亩(27公顷)。该工厂采用多层结构。该项目分两个阶段实施。第一阶段的建设将于2020年开始,并将于2022年完工并投入运营。

层压薄膜的性能优势已经是业界的共识。随着设备技术路线的升级,基于层压工艺的电池价格将继续下降。在以蜂窝能源为代表的企业的支持下,动力电池产业将成为“折叠时代”。完全开放。