當(dāng)前以電動化、智能化為代表的汽車革命正席卷全球，作為電動汽車核心環(huán)節(jié)，動力電池產(chǎn)業(yè)迎來蓬勃發(fā)展期，截至2022年底，全球動力電池出貨量為497GWh。據(jù)野村證券預(yù)測，2023-2030年，全球電動汽車(包括純電動/插電混合動力車輛)的電池需求將以17%的年增速增長，到2030年，動力電池需求將達(dá)到2107GWh(基于電動汽車滲透率將在2030年達(dá)到34.6%的基礎(chǔ)上推算)。
由此可見，動力電池產(chǎn)業(yè)在未來一段時間內(nèi)依舊會保持良好的發(fā)展勢頭，優(yōu)質(zhì)、安全、高性價比的動力電池缺口依然很大。換而言之，誰能提供高性價比、高品質(zhì)、高安全的動力電池，誰就能占據(jù)未來更多的市場份額。
這正是蜂巢能源最為看重且持續(xù)深耕的部分，基于主機(jī)廠出身背景，蜂巢能源對于市場和客戶的需求認(rèn)知更深。這一點從2022年陸續(xù)開始得到驗證，為滿足客戶需求，越來越多電池公司開始嘗試推出疊片+短刀電池組合，這條路，蜂巢能源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在前頭。
Z疊、切疊一體、飛疊熱復(fù)合 蜂巢能源疊片效率持續(xù)上升
眾所周知，采用疊片技術(shù)生產(chǎn)出來的動力電池在極片一致性、單位能量密度等方面具備優(yōu)勢，但是生產(chǎn)效率較低，工藝復(fù)雜，設(shè)備投資高在當(dāng)初產(chǎn)能不足的動力電池行業(yè)來看是不容易被接受的。
蜂巢能源疊片技術(shù)迭代路線
蜂巢能源的目光明顯更長遠(yuǎn)，動力電池產(chǎn)線是重資產(chǎn)行業(yè)，必須要做對的決定，才能少走彎路，保證未來競爭力。效率有問題那就解決效率問題，工藝復(fù)雜那就解決工藝問題，于是在短短不到四年的時間，從常州一期0.6秒/片Z字形疊片機(jī)，到常州二期0.45秒/片Z字形疊片機(jī)，常州三期切疊一體機(jī)，再到鹽城一期二期的飛疊，蜂巢能源疊片技術(shù)已完成多次進(jìn)化。
“飛疊”設(shè)備示意圖
從飛疊正式導(dǎo)入鹽城基地開始，效率不再是疊片技術(shù)的困擾，0.125秒/片的生產(chǎn)效率已經(jīng)媲美卷繞效率。此外，蜂巢能源還通過一系列創(chuàng)新和改進(jìn)措施，在同等產(chǎn)能下，使用飛疊設(shè)備占地面積相較于上一代疊片機(jī)縮減45%，疊片機(jī)設(shè)備總價可降低一半，即每GWh投資成本節(jié)省50%，大幅降低了產(chǎn)線的設(shè)備成本。更高的生產(chǎn)效率+更少的占地面積和設(shè)備投資，讓飛疊技術(shù)生產(chǎn)出來的電池具備更高的性價比。
熱復(fù)合疊片機(jī) 毛刺、隔膜變形、掉粉通通解決
除去效率和成本，疊片工藝的復(fù)雜性：如分切帶來的毛刺，隔膜變形，極片掉粉……讓大部分電池廠望而止步。蜂巢能源基于多年疊片技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的經(jīng)驗，在飛疊設(shè)備上應(yīng)用了熱復(fù)合疊片機(jī)，完美解決以上問題。
飛疊生產(chǎn)工序
相較于Z字形疊片機(jī)，熱復(fù)合疊片機(jī)最大的特點為實現(xiàn)正極、負(fù)極和隔膜一次性完全切片堆疊，提高了疊片效率及極芯的質(zhì)量。蜂巢能源飛疊設(shè)備采用的熱復(fù)合疊片機(jī)生產(chǎn)時，隔膜與極片所受拉力方向不變且速度均勻，相較于Z字形疊片機(jī)所受拉力周期性變化，熱復(fù)合疊片機(jī)是單方向輸送，速度和張力更加穩(wěn)定，生產(chǎn)的極組表面更加平整。通過隔膜與極片的提前熱復(fù)合，實現(xiàn)極片與隔膜完美結(jié)合，徹底消除隔膜張力釋放造成的隔膜褶皺以及極片掉粉的隱患，保證每一層正負(fù)極的反應(yīng)界面貼合平整，能夠為市場提供更安全、一致性更好的電芯產(chǎn)品。
據(jù)蜂巢能源工藝負(fù)責(zé)人透露，蜂巢能源疊片技術(shù)屬于完全自主研發(fā)，相較于主流疊片機(jī)設(shè)備廠家，蜂巢能源的熱復(fù)合疊片機(jī)生產(chǎn)負(fù)極片采用取消V角工藝，在確保安全的同時，降低了V角模具及檢測等設(shè)備配置成本，規(guī)避了切V角導(dǎo)致的殘料和掉粉風(fēng)險，大大提高產(chǎn)品的良率。熱復(fù)合疊片熱壓后，極組固定成型，無需進(jìn)行側(cè)邊貼膠，取消隔膜收尾膠帶，使極組外觀更加整潔，進(jìn)一步降低產(chǎn)品的制造成本。
CCD在線監(jiān)測
AI智能化全線監(jiān)測 精準(zhǔn)識別生產(chǎn)不良環(huán)節(jié)
此外，蜂巢能源還在疊片環(huán)節(jié)配置了CCD和Hi-pot在線檢測功能，保證疊片過程中對齊度不良可實時監(jiān)測、不良剔除，使得產(chǎn)品缺陷檢測能力大幅提升，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品安全性。電池生產(chǎn)線還搭載了最先進(jìn)的AI視覺檢測功能，精確識別各種外觀與尺寸不良并及時調(diào)整切刀位置，可以實現(xiàn)CCD定位，將疊片對齊度精度控制在±0.3㎜以內(nèi)，糾偏精度控制在±0.2㎜以內(nèi)，可實現(xiàn)每層極片每個角部的100%對齊度檢測，解決了行業(yè)隔膜褶皺、對齊度不良等缺陷控制與監(jiān)測痛點問題。
“飛疊”熱壓極組 表面光滑無褶皺
經(jīng)過鹽城基地的先行測試，飛疊在動力電池生產(chǎn)效率、品質(zhì)、安全方面達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。據(jù)此前蜂巢能源董事長楊紅新在一次采訪中表示，蜂巢能源新基地已經(jīng)提前規(guī)劃采用飛疊。按照蜂巢能源基地建設(shè)情況，預(yù)計鹽城二期、湖州二期、成都、上饒、金壇四期等新基地將會大規(guī)模導(dǎo)入飛疊設(shè)備。隨著飛疊的大規(guī)模導(dǎo)入，未來蜂巢能源電池將在性價比、安全和性能方面極具競爭力。
蜂巢能源創(chuàng)新的腳步仍在持續(xù)，接下來，蜂巢能源將對第三代“飛疊”設(shè)備進(jìn)行技術(shù)迭代升級，導(dǎo)入極片和隔膜激光裁切技術(shù)。預(yù)計2023年底完成3D方案凍結(jié)，該代設(shè)備將融入磁懸浮、機(jī)器人、激光切等技術(shù)，疊片效率提高一倍、單位產(chǎn)能降本30%、占地面積節(jié)省25%，持續(xù)保持蜂巢能源疊片技術(shù)在全球的領(lǐng)先地位。
