撰稿丨電池中國

　　編輯丨麥 子

　　美編丨CBEA獨耀

　　2021年12月8日的第二屆電池日戰略發布上，蜂巢能源正式推出了全域短刀化産品戰略，而據電池中國了解，其實自2019年4月在上海車展上首次亮相短刀電芯以來，蜂巢能源在自主創新推出L600短刀磷酸鐵锂電芯和磷酸鐵锂矩陣電池包(LCTP)的同時就開啟了知識産權保護的工作，目前在短刀電池領域布局的專利總量已超過100多項。

　　近日，電池中國從相關渠道查詢到了蜂巢能源“短刀”電池的相關專利信息，通過對部分“短刀”電池專利的探究和分析，可以看出蜂巢能源對于電池技術路線方向的研判，以及整車視角下電池設計和制造的趨勢。

　　據悉，蜂巢能源L600短刀磷酸鐵類電芯第一代型号為184Ah，采用疊片技術，在能量密度、循環壽命、快充、安全等方面均較目前主流鐵锂電池有明顯提升。

　　一條序列号為CN213988965U的蜂巢能源專利信息顯示，在電芯尺寸方面，蜂巢能源對尺寸比例進行了限定，長度a≤600mm，10%a≤高度b≤30%a，2%a≤寬度c≤10%a。經計算，這個尺寸比例的限定，将長度≤600mm的短刀電芯品類都涵蓋在内了，這與蜂巢能源所主打的L600“短刀”電池是相呼應的。

▲蜂巢能源專利截圖

　　專利信息還顯示，“短刀”電芯正負極蓋闆分别布置在電芯殼體的兩端。其中，正極極柱和防爆閥在同一端，負極極柱和注液孔同在另一端。這樣設置，可以減小正負極蓋闆在電芯内的占用空間，從而增加電芯的儲存能量。

▲蜂巢能源專利截圖

　　不僅如此，兩側出極柱的電芯設計，還可支持PACK環節采用上下雙水冷技術，實現更高的安全性。

　　為提升電芯充放電性能，目前在技術上嘗試将電芯極柱面積設計得盡可能大，進而提高電芯的過流能力。在快充方面，蜂巢能源另一條序列号為CN215911486U的專利信息顯示，“短刀”電池鉚接塊的長度L2與蓋闆的長度L1滿足0.3≤L2/L1≤0.5，這也驗證了将極柱的面積盡可能做大的趨勢。

▲蜂巢能源專利截圖

　　此外，通過專利截圖可以看出，蜂巢能源對蓋闆的寬度與鉚接塊的寬度，以及鉚接塊和防爆閥距離蓋闆邊緣的尺寸都做了限定。

▲蜂巢能源專利截圖

　　不僅如此，為了保證電芯具有良好的充放電性能，也對極柱與鉚接塊在長度方向上的比例進行了限定。

　　值得注意的是，電芯如果過長電池會影響到快充性能的發揮，蜂巢能源選擇L300~600這種“短刀”标準電芯，結合極柱設計方面的創新，可以實現更好的快充性能，滿足快充補能需求。

▲蜂巢能源專利截圖

　　在電池包方面，蜂巢能源還有一條序列号為CN 211629176 U的專利信息顯示，通過殼體和多個電芯配合，在生産電池包的過程中，不需要先将多個電芯設置成電池模組，能夠省去電池包内非必要的零部件的設置，可以增加電池包内電芯的設置數量，從而可以提升電池包的續航能力，并且，也能夠簡化電池包的裝配工序，可以提升電池包的生産效率，也可以降低電池包的生産成本。

　　據電池中國了解，自2019年提出L600标準短刀電芯設計思路和理念以來，蜂巢能源通過自主創新，推出L600短刀磷酸鐵锂電芯和磷酸鐵锂矩陣電池包(LCTP)，目前其布局的專利總量已超過100多項。

　　對于目前主流的方形電池148mm~222mm的長度尺寸來說，長薄結構電芯散熱性更好，且本身可以作為結構件，疊加CTP無模組技術，可以實現更好的安全性、更低成本，以及更高的體積利用率，電芯長薄化已成動力電池演化的行業共識。

　　基于此思路，2019年4月上海車展蜂巢能源展出了L600電芯(長度600mm的電芯)，比亞迪2020年3月在深圳衛視召開刀片電池發布會推出了長度從600mm-2500mm不同規格的刀片電池。兩者都是從汽車的角度出發思考，電芯設計多長可以與汽車地盤寬度相匹配。

　　至于為何開發600mm，蜂巢能源是這麼認為的：L600電芯可以适配主流的A0級-A級車型，B級以上平台雖然适用于長度在1150mm~1300mm的長刀片電芯，但電芯過長則面臨兼容性難題，在不同電動車型平台适配性有很大挑戰，且工藝難度比較大，而L600标準化“短刀”電芯，可以靈活适配于B級以上車型。

　　将刀片電芯标準化既是車企的渴求，也是電池企業制造和降本的内在訴求。

　　車端，大衆汽車在2021年發布了“标準電芯”規劃，計劃到2030年，“标準電芯”覆蓋其80%車型;特斯拉從21700叠代到4680，其背後同樣是探索制造效率和成本兼得的新一代圓柱電芯标準;比亞迪嘗試以“刀片”電池探索自有電動平台的标準電芯路徑。

　　主流車企基于電動平台開發車型，為減少開發成本，提升新車型推出效率，電池兼容将是重要趨勢。

　　電池端，基于對全球汽車電動化、儲能産業發展的研判，包括甯德時代、蜂巢能源、LG新能源、SK on、比亞迪、億緯锂能、國軒高科、遠景動力、孚能科技等頭部電池企業都進行了數百GWh的産能布局，大規模制造迎來挑戰。

　　無論是從整車視角考慮，還是電池大規模制造和應對未來電池技術路線變化角度來看，未來電池的标準化、兼容性都将是趨勢。

　　基于兼容性、電芯性能提升、規模化制造等多個維度的綜合考量，蜂巢能源在2019年就将标準化“短刀”電池作為重點發力的方向之一，并提出“短刀”電池将成為未來最具競争力的品類，蜂巢能源将重點布局電動全領域電池“短刀”化。

　　兼容、适配性方面：L600短刀電芯設計，依托疊片工藝優勢，支持切換590标準模組，實現串并聯方案靈活變化，以高标準化、靈活性的特點可最大化降低電池包的設計難度;基于靈活的兼容性，電芯可廣泛适配不同純電動平台車型。

　　這種兼容還體現在不同材料體系方面。正如大衆汽車計劃推出的标準電芯可以兼容磷酸鐵锂、三元、富锂錳、固态電池，蜂巢能源“短刀”電池未來也将兼容三元、無钴等材料體系。

　　規模化生産制造方面：目前頭部電池企業動辄數百GWh的産能布局，且分布在不同基地，标準化的“短刀”電芯一方面有利于新基地的産線快速“複制”和産能釋放，降低産線調試和運營成本。

　　另外，從制造本身來看，長薄電芯面臨的最大問題是良率的控制和大規模制造的效率問題，“相比其它長度，L600短電芯在長短之間找到了一個相對平衡點，在良率控制和大規模工業化量産方面優勢明顯。”

　　在電芯性能發揮方面：除了前述專利信息顯示，通過極柱設計和電芯長度控制，實現了良好的充放電性能;依托疊片工藝、長薄電芯特點，在能量密度、安全、循環等方面也都有更好的表現。

　　作為動力電池領域的新生力量，蜂巢能源敢于率先提出标準化“短刀”電池，并與大衆、特斯拉、比亞迪等車企在電池标準化趨勢的判斷不謀而合，小編推測：

　　首先，這或與蜂巢能源有着整車基因，研發團隊能從整車視角審視汽車電池發展趨勢有着密切關系。

　　其次，蜂巢能源動力電池産能需求迫切，需要加快優質産能釋放。最新數據顯示，今年1月蜂巢能源動力電池裝機量已經位居國内TOP5。根據規劃，其到2025年電池産能将達到600GWh，産業基地布局超過10個。标準化、兼容性的“短刀”電池不僅可以加快産能落地，利于其大規模制造和降低成本，還能應對技術路線的不确定風險，最大化降低整體風險。

　　再者，蜂巢能源背後雄厚的研發體量支撐起其對電池技術趨勢的理解和判斷。數據顯示，蜂巢能源自2018年成立至今，已擁有授權專利1970項，“2021年中國動力電池專利公開量創新主體TOP20”名單中，蜂巢能源以878件的數量排名第1。在另一份“2020年中國動力電池專利公開量創新主體TOP10”榜單中，蜂巢能源以586件的數量排名第1。

　　接下來，在全球主流車企加大電動化布局的背景下，國内外頭部車企悉數都在加碼電動平台的研發，汽車動力電池未來勢必要走向兼容性頗高的“标準化”之路，而這個标準化也應該是在有限範圍内的“多元化”，較早進行這一布局的企業，有望憑借與車企的合作不斷擴大市場份額，進而影響到其它電池企業的标準路線，而标準化在制造、成本等維度将會進一步拉開不同企業的競争力。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!