相较于历经百年千锤百炼的内燃机，发展十余年的电动汽车动力电池创新有着极大的发展空间。
12月15日，蜂巢能源第三届电池日在常州举办。发布会上，蜂巢能源董事长兼CEO杨红新详细介绍了蜂巢能源全新一代的高安全动力电池系统化解决方案——龙鳞甲电池。
龙鳞甲电池系统，应用了热电分离、空间功能集成设计等新技术，实现了单体安全和系统安全的全面提升;同时，成组效率达到76%，这就使得磷酸铁锂电池也可以做到800km长续航，再次让磷酸铁锂有了更大的想象空间。
01
何谓“龙鳞甲”电池?
据杨红新介绍，蜂巢能源将新一代方案取名“龙鳞甲电池”，一方面取其坚固无比之意;另一方面也是集大成之意，“‘龙鳞甲’是传说中龙族收集了每一条龙身上最硬的一片龙鳞，集合打造的无坚不摧的鳞甲。”
近两年，在市场驱动下，磷酸铁锂电池因成本优势，抢占了大部分三元电池市场，逐渐成为市场主流的电池技术路线之一。但是，磷酸铁锂电池也有痛点：一方面，尽管其本征安全突出，但是组成电池包后，其系统安全性问题并没有完全解决;另一方面是能量密度不够高，应用于电动汽车续航存短板。
为解决磷酸铁锂系统安全问题，蜂巢能源从电池系统热失控的本源出发，通过多项大胆创新的设计优化电池安全性能。
首先，龙鳞甲采用创新的短刀电芯底出防爆阀设计。电池包系统性风险往往来自于单个电芯的热失控，而常规电池包中电芯的防爆阀设计在顶部，因此防爆阀上方要留出泄压通道，将高温高压的喷发物引导到侧面或底部排出，过程中极易蔓延到相邻电芯导致连锁反应。龙鳞甲应用的短刀电芯防爆阀创新设计在底部，一旦发生某个电芯热失控可快速实现定向泄压，喷发物可按指定方向、通过很短的通道迅速排出，不蔓延至周边电芯。
另外，原本电芯和电池包底部之间一般预留有空间，以防止底部碰撞时损伤电池。底出防爆阀设计将两部分空间合并可提升体积利用率，提升续航里程。
其次，在电池包层级，龙鳞甲采取先进的“热-电分离”设计。常规电芯防爆阀和极耳在同一侧，热失控泄压区与高低压线路处于同一区域。一旦一个电芯热失控，喷发物极易伤及其他电芯，引发二次危害。热电分离设计则让热失控泄压区与电源传送区各自独立，大幅降低热失控时内部高压拉弧、打火的失效概率，显著提升安全性。
第三，龙鳞甲采用双面冷却设计，让电芯大面积和冷却板接触，让冷却板迅速带走电芯的热量，换热能力较一般水平提升70%。既可提升非充电场景下电池包的安全，也可显著提升电动车快充场景的安全性。
此外，在电池包结构层级，蜂巢能源还采用了高强钢+弹性支架的设计，为热失控建立安全稳定的泄压通道，提供有力的承载和防护缓冲，避免碰撞带来的电池包故障。
从综合设计表现来看，龙鳞甲电池做到了单颗电芯热失控不扩散至相邻电芯，整包不起火。实现了从单体安全到系统安全的全面提升。
除了坚固，在龙鳞甲电池方案中，也能看到短刀电池、超高速叠片工艺技术等蜂巢能源自成立以来就坚持推进的自主研发成果的深度融合。据悉，蜂巢能源“龙鳞甲”电池系统，在电池制造端使用了高速叠片工艺技术，提升电芯安全水平;通过短刀电芯加强电芯级安全;基于蜂云平台的大数据实时监控进行故障预警等，不断探索动力电池的极致安全边界。
一朝风云起，龙行九万里。除了极致安全，“龙鳞甲电池”的长续航也是其创新的一大亮点。
在能量密度方面，蜂巢能源遵循从材料、电芯到电池结构的系统性思维，持续优化电芯和系统两大技术：
电芯层面，采用了更高能量密度的磷酸铁锂电芯;
系统层面，通过系统结构件功能集成、空间功能集成设计。通过技术优化，采用磷酸铁锂电芯的龙鳞甲电池系统体积成组效率大幅提升至76%，同等电池包下，续航超过800公里;采用高锰铁镍电芯超过900公里;采用高镍三元电芯续航则超过1000公里。
快充方面，龙鳞甲电池系统，匹配三元电池时支持4C快充。
成本方面，龙鳞甲电池系统因为节约了20%的结构件，为电池包减重10-20kg。结构件的减少和减重，既能直接降低物料成本，又能提升生产效率和体积利用率，还能提升整车续航里程。
此外，龙鳞甲电池系统也可扩展CTC(电芯直接成组到车身)。龙鳞甲电池的系统上盖、水冷板，可以和车身乘员舱地板融合，合三为一。这一举措可显著提升电动汽车的集成效率，降低成本，提升装配效率。
兼容性方面，龙鳞甲电池可兼容多种电池化学体系，满足A00-C级系列多种车型。极致的兼容性为整车企业缩短了新车型的研发周期;电池包的通用性也为整车企业进一步降低了采购成本。
发布会上，杨红新透露，龙鳞甲电池将陆续搭载到 2023 年量产车型上，包括2023年10月份量产的一款SUV和2023年10月量产的一款轿跑。
02
“电池日”还有哪些黑科技?飞碟、高锰铁镍、纳米网硅负极
电池日上，蜂巢能源还发布了多项关键技术突破和企业战略布局新进展。
蜂巢能源自诞生伊始就主打方形叠片工艺，并持续迭代。电池日上，主办方发布了第三代超高速叠片技术3.0。蜂巢能源将其称为“飞叠”技术。
蜂巢能源第一代叠片技术的效率是0.6秒/片，第二代0.45/片。而第三代“飞叠”技术效率已经在努力赶超卷绕工艺，达到0.125秒/片的效率。
相较于蜂巢能源上一代叠片机，第三代“飞叠”技术的叠片机占地面积减少达 45%，效率提升 200%以上。第三代“飞叠”技术还集成了极片放卷、裁切、热压功能、叠片 CCD 在线监测、HI-POT在线监测，实现单片不良全检。在一致性方面，采用创新压刀结构，叠片对齐精度提升。
电池材料技术方面，本届电池日蜂巢能源还发布了高锰铁镍和纳米网硅负极技术。
高锰铁镍电池，是蜂巢能源针对磷酸铁锂电池能量密度存在天花板而提出的新产品方案。由于不含钴，高锰铁镍电池成本可控;同时其能量密度又比磷酸铁锂更高。与磷酸铁锂电池包相比，蜂巢能源的高锰铁镍电池包续航能够提升100公里，低温性能提升2倍;与同体积密度的三元电池包相比，整包成本要降低9.5%。蜂巢能源预计高锰铁镍电池包重量能量密度为 220Wh/kg，体积能量密度为 503 Wh/L，预计2024 年量产。
纳米网硅负极，是蜂巢能源为高能量密度电池提出的负极技术方案。蜂巢能源为此自主开发了筑网束硅技术、硅碳融合技术、双层包覆技术，循环寿命较进口同类产品提升10%。
这一负极材料的特点是，高容量、高首效、低膨胀、低产气、长寿命，支持4C 快充。蜂巢能源预计，纳米网硅负极搭配高镍正极，将率先在大圆柱电芯上实现应用，实现能量密度≥300Wh/kg。规划到2025年，蜂巢能源搭配纳米网硅负极的高能量密度电芯产能将达到5GWh。
蜂巢能源自成立以来，推出了一系列创新IP：“叠片电池”“无钴电池”“短刀电池”“蜂云平台”“车规级工厂”……塑造了动力电池技术咖形象。这源于蜂巢能源对未来电池行业竞争格局的判断。
杨红新在电池日上表示，十年前，电池企业靠产品技术取胜;五年前，靠差异化定位取胜;但进入TWh时代，要靠技术+制造取胜。蜂巢能源当前在科技创新、智能制造领域的充分投入，为的是在长期竞争中，保持优势。“市场在变化，用户需求在升级，唯有持续的技术创新，才能行稳致远。”杨红新说。
而得益于技术创新、产能布局和对市场的正确研判，蜂巢能源的客户阵营和规模不断优化壮大。
在客户方面，截至目前，蜂巢能源已经与长城汽车、吉利汽车、零跑汽车、东风汽车、岚图汽车、小鹏汽车、理想汽车、光束汽车、赛力斯汽车、合众新能源汽车、牛创新能源汽车等整车企业达成合作关系，与PSA(Stellantis集团)等知名国际车企建立了业务合作。