为什么说短刀电芯天然适合快充路线？
摘要
蜂巢能源继龙鳞甲电池方案之后，以短刀电芯+飞叠技术为核心，全面支撑电池快充性能的创新与升级。
动力电池行业正在加速迈入快充时代，2024年也被行业预判为快充“元年”。
截至11月，国内新能源汽车销量达830.4万辆，预计全年产销量有望逼近1000万辆，到2025年有望达到50%。
这也将意味着，新能源汽车的发展将转向全面电动化的新阶段。随着纯电动车续航突破500公里、PHEV车型涌现、电池热失控管理技术不断成熟，续航和安全的基本挑战已经解决。新能源汽车的痛点逐步转变为“补能焦虑”。
行业一致认为，要想打开汽车全面电动化，普及新能源汽车的快充性能将成为关键。
供给侧看，快充技术已经成为新周期下动力电池企业竞争的焦点。消息面上包括宁德时代、蜂巢能源、中创新航、欣旺达、孚能科技、巨湾技研等主流电池企业纷纷推出快充电池解决方案。
行业预测，2026年底，支持高压快充车型的市场保有量将达到1300万辆以上，接下来高倍率快充电池将成为新能源汽车装载的标配。面向疾风般到来快充普及时代，动力电池先行者将能够在市场上占得先机。
近期，在蜂巢能源第四届电池日发布会上，蜂巢能源董事长兼CEO杨红新率先宣布，蜂巢能源将正式迈入“全域短刀，全面进化”的新阶段，成为全球首个基于短刀规格做出2.2-5C快充的电池公司，短刀快充电芯将覆盖市场上主流乘用车及商用车车型。
这也是蜂巢能源继龙鳞甲电池方案之后，以短刀电芯+飞叠技术为核心，全面支撑电池快充性能的创新与升级。
短刀电芯结构
天然契合快充路线
从目前行业发布的快充电池信息来看，宁德时代快充电池走方形技术路线，中创新航快充产品以方形、46圆柱为主，亿纬锂能快充产品同样主打46大圆柱，巨湾、孚能快充产品则走的软包路线。蜂巢能源是全球首家在短刀电芯上实现快充的电池企业。
为什么说短刀电芯天然适合快充路线？杨红新在第四届电池日现场给出了答案。
核心逻辑分析，800V趋势必然带来电芯容量降低的需求，预计800V电芯容量在100-150Ah之间。在此区间内，L300-400尺寸的极组体积利用率最高。同时，L300-400尺寸电芯厚度比VDA薄25%以上，膨胀力约束及界面贴合适中，循环寿命最好。此外，L300-400电芯效率高、壳体分摊小，成本最低。
对比VDA尺寸电芯，短刀电芯还兼具温度均匀性更好、PACK体积利用率更高、兼容性更佳、更适合CTC设计等多重优势。
温度均匀性更好。相较于VDA电芯从单面水冷到三面水冷再到大面水冷，设计不延续，由于非对称散热，电芯顶部中间温度高，最大温差达10℃。而短刀电芯只需要上下水冷，双面对称散热，冷却更均匀，且迭代延续性高。
PACK体积利用率更高。VDA电芯的PACK体积利用率普遍在45%-50%，L400短刀电芯的PACK体积利用率可达到58%-62%；L600则可以进一步提升至60%-65%。
兼容性更佳，更适合CTC设计。相比VDA电芯，短刀电芯可满足承载。由于上盖与电芯直接粘接，顶部无悬空支撑，无需排气和绝缘防护空间。同时，短刀龙鳞甲电芯，将热失控排气通道置于底部，实现热电分离。热失控火焰、烟气不会直接冲击上盖及地板，乘员舱更安全。
根据杨红新的判断，目前磷酸铁锂电池续航已满足主要出行场景，补能焦虑已经成为EV用户核心痛点，800V高压快充成为突破关键。
根据行业预测，2024年有望成为800V元年，预计2025年800V车型在BEV的占比将接近25%，到2028年占比将达到37%。同时，400V和800V会并存于市场，800V会率先在B级以上车型应用，然后逐步向下普及至A级车，渗透率向40%冲击。
这也成为蜂巢能源BEV快充产品部署逻辑。本次发布会上，蜂巢能源全球首发蜂速超快充磷酸铁锂短刀电池，覆盖L400-L600短刀尺寸，充电范围3C-4C，电压范围覆盖400V-900V，适用于A0-C级车型。
按照规划，蜂巢能源L600蜂速快充铁锂短刀，将在400V平台下，推出满足A0/A级亲民车型入门级里程。采用133Ah容量设计，3C快充效率，满足600+公里续航，预计2024年Q3量产。
L400蜂速快充铁锂短刀，准800V支持A级主流续航，纯800V支持B+级主流续航。采用105Ah容量设计，4C快充效率，满足600+公里续航，预计2024年Q4量产。
杨红新表示，蜂巢能源明年推出的所有产品，将全面普及2.2C，将同时量产3C、4C，预研5C产品。
高工锂电获悉，作为全球首家在短刀电芯上实现快充的电池企业，蜂巢能源2021年4月于上海车展就发布了“蜂速”快充技术；2022年12月，其L300-NCM-4C快充电芯(149Ah)开发完成，并搭载800V高压平台完成冬夏标验证；2023年10月，其L600-LFP-2.2C电芯(147Ah)量产供货，LFP-4C体系完成验证冻结。
杨红新透露，蜂巢能源全球首款快充型2.2C短刀磷酸铁锂电池已正式装车量产，目前累计装车数量达到5280台。
至此也可以很好印证，蜂巢能源短刀快充电芯已经得到市场越来越多的青睐与认可。随着2.2C短刀快充电芯产品的全面普及，以及3C、4C量产产品的加持，蜂巢能源有望在需求迫切的快充电池市场迅速开辟出一方阵地。
“短刀+飞叠+快充”
剑指快充LFP最优路径
当前，磷酸铁锂电池路线已经牢牢占据市场主流。1-11月装机数据显示，磷酸铁锂电池累计装机量229.8GWh，占总装车量67.6%，累计同比增长44.4%。
因此，率先量产磷酸铁锂快充电池成为抢占市场的突破口。一直以来，磷酸铁锂材料由于导电性较差，快充容易发热，进而影响电池循环寿命。如何在提升充电速度的同时又兼顾其它性能不打折扣，是行业长期探索的难题。
目前，行业内也仅宁德时代与蜂巢能源公开发布了3C-4C及以上磷酸铁锂快充电池。
第四届电池日上，蜂巢能源对于磷酸铁锂快充电池的技术突破，也露出了冰山一角。
在材料层级，蜂巢能源磷酸铁锂快充短刀电芯，正极材料通过超细纳米颗粒填充，提升压实密度，增加接触面积，降低内阻；采用先进的掺杂包覆技术，提高电导率，改善电池快充和功率性能。使得传输路径缩短40%，面电阻率下降10%。
负极材料通过创新材料表面修饰技术，将一次二次颗粒搭配使用，提升锂离子扩散速度，吸液添加剂。实现RCT下降15%，吸液速度提升30%。
电解液采用超快锂离子传输设计，全方位提升本体和界面的锂离子传输速率，运用高稳定性、自修复SEI技术，大幅提升电芯循环寿命。实现粘度下降20%，电导率提升27%，循环寿命提高26%。
在电芯层级，蜂巢能源通过体系设计、电极设计、结构设计三维一体的创新突破，打破了LFP材料快充性能天花板。
在体系设计上，蜂巢能源采用高孔隙层、低孔隙层、箔材三维导电网络设计，打造梯度电极；在电极设计上，快充短刀运用类全极耳设计，过流面积更大，电流密度更均匀；在结构设计上，快充短刀采用直焊工艺，实现一体化过流设计。从而实现快充短刀电芯阻抗降低10%-15%，功率提升18%。
“短刀+飞叠的独特设计，也将促成快充电池铁锂化的最佳解决方案之一。”杨红新表示，采用“飞叠+短刀”专属设计平台，能量密度、体积利用率、功率都将得到进一步的提升，同时实现成本下降。
根据杨红新介绍，目前蜂巢能源的飞叠技术规模化制造效应已经逐步显现。导入产能45GWh，良品率≥98%，产品缺陷检测率100%。已实现单GWh设备投资成本节约1000+万，单GWh设备节约运营费用800+万，且质量事故为0。
除了BEV电池之外，蜂巢能源还将“短刀+飞叠+快充”设计同步延用至PHEV电芯上，实现加速不加价；以及储能电芯上，满足终端高安全、高容量、长寿命、低成本需求。
从第一届电池日到如今的第四届，从叠片电池、无钴电池、短刀电池等创新技术产品的发布，到战略上全域短刀战略的发布、全面落地，再到领蜂2024战略上“短刀+飞叠+快充”组合的全面进化，能够显著感受到蜂巢能源对技术创新的热忱以及自身的高速进化，从创新落地到创新引领，从独行者到引领者，蜂巢能源致力于全面发力技术产品迭代。
正如杨红新在第四届电池日现场所说，蜂巢能源将持续不断的在创新这条路上继续坚守，走窄门，走差异化，走技术领先。虽然面临着很多的挑战，因为做没人做过的东西，付出的成本、代价，踩过的坑都会比别人多，但是蜂巢认为这是一条正确的路，必须且坚定不移的走下去，直到走到全球领先位置。
审核编辑：汤梓红
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原文标题：短刀电池全域快充 蜂巢能源“出击”全面电动化
文章出处：【微信号：weixin-gg-lb，微信公众号：高工锂电】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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