蜂巢能源，再造一個長城？_風聞

伴隨着行業走向電動化，所有的汽車製造商都迎來了一個新的問題：供應鏈的結構性變化。從來沒有一個組件會像高壓動力電池那樣，佔到純電動車整車 BOM 成本的四分之一。

對於最關鍵的組件，車企的策略不外乎以下兩種：聯合供應商進行組件定義和研發，通過排他性供應協議確保供應鏈的高度穩定；完全自主設計、研發、製造，在更高的維度上控制供應的穩定性。

對於動力電池這一純電動車供應鏈的命脈，長城汽車的選擇是：獨立研發，垂直整合。

2012 年，長城汽車成立了電池項目組；2019 年，蜂巢能源（前身為長城汽車動力電池事業部）發佈了四元電池、無鈷電池，以及遠至 2025 年的下一個五年發展計劃。

無鈷電池？四元電池？

7 月 9 日，蜂巢能源召開了發佈會。下面，我以發佈會信息為主，輔以行業發展現狀，來呈現蜂巢能源的最新業務進展。

先從「新材料」，也就是最受關注的四元電池和無鈷電池説起。

所謂四元電池，指的是在傳統 NCM 鎳鈷錳三元鋰電池的基礎上，再摻入第四元素 Mx，讓動力電池的性能變得更好。

NCM 電池的正極材料配比經歷了 111、442、532、622 到今天的 811，隨着鎳（Ni）元素佔比的增加，電池能量密度也隨之不斷提升。但另一方面，高鎳電池的化學活性更強，材料的穩定性再持續走低，循環壽命也相應出現下降。

通過摻入第四元素 Mx，蜂巢能源工程師成功使得晶粒之間的邊界強度增強，減少了有害相變轉變的微隙，讓材料結構和反應變得更加穩定。

最終的結果是，NCMA 電池的循環性能比 NCM 811更好，同時耐熱、產氣、安全性等指標均優於 NCM 811。更通俗的講法就是能量密度更高、壽命更長、安全性更好。

從行業的角度看，2018 年 5 月，一位動力電池從業人士接受韓媒 etnews 採訪時表示，當鎳元素佔比超過 90% 後，NCA 電池需要通過摻入錳來增強穩定性，而 NCM 電池需要摻入鋁來改善放電特性。在 2023 年後，四元正極材料將成為行業趨勢之一。

而就在兩天前的 LG 化學 Q1 財報會議上，LG 化學電池業務總經理 Kang Chang-bum 表示，LG 化學研發的 NCMA 四元電池將於 2022 年實現大規模量產。

那麼蜂巢呢？**蜂巢的四元材料電芯項目於 2018 年 9 月立項，預計將於今年年底前完成材料開發，並於 2020 年 Q4 實現四元材料電芯的 SOP。**能看出蜂巢的項目進度要遠比 LG 化學來得緊湊和激進。

下面是無鈷電池，無鈷電池 NMx 指的是正極材料完全擺脱鈷元素（Co），蜂巢能源的具體實現路徑如下：

通過摻雜無未成對的電子自旋的特定元素，減弱電子超交換的現象，降低 Li/Ni 混排，提高電性能

摻雜 M-O 鍵能大的元素，減緩晶體在充放電過程的體積變化，穩定結構，提高循環壽命和安全性

還是看結果。首先完全擺脱鈷，意味着正極材料成本降低 10% - 15%，電芯整體 BOM 成本降低 5%。考慮到鈷的價格一直在劇烈波動，無鈷電池的看點更多體現在保障動力電池供應鏈的穩定性方面。

從行業角度看，無鈷化趨勢比四元更加流行一些。

三星 SDI 如今在 NCA 和 NCM 兩種動力電池路線下的鈷含量都已經控制到了 5%，同時官方宣稱仍在改良配方，致力於在不犧牲性能的前提下將鈷完全剔除，但沒有給出明確的量產時間表。

而特斯拉-松下在特斯拉 Gigafactory 1 工廠生產的 2170 電池鈷佔電池重量比重已經降至 2.8%，通過摩爾質量計算能得出 2170 鈷含量在正極材料佔比同樣已經降到了 5% 左右。特斯拉在 2018 年 Q1 的財報中提到，特斯拉 NCA 電池的配比已經低於競品的 811，長遠目標是將鈷含量降至零。

**對於無鈷電池，蜂巢能源的時間表是年底前完成材料開發；2020 年 3 月完成材料體系的進一步優化；4 月實現材料中試；8 月體系定型，2020 年 Q3實現 SOP。**同樣是遠超行業的激進。

當然，無論是四元還是無鈷，在提升電池性能表現，降低電池成本的同時，也都帶來了新的問題。每摻入一種新元素，都意味着電化學反應的不確定性的增加。多種元素還給電芯一致性、生產工藝的複雜度帶來了巨大的挑戰。

這些都是擺在年輕的蜂巢能源面前的問題，考慮到堪稱苛刻的研發-測試-量產時間表，蜂巢能源的挑戰不可謂不大。

研發 & 產能佈局

**在產品之外，蜂巢能源在電池產業鏈領域勃勃雄心是貫穿始終的。**繼續往下看，你會對這句話有更深的體會。

在上游產業鏈佈局上，早在 2017 年 9 月，長城控股就入股了澳大利亞鋰礦供應商皮爾巴拉礦業；2018 年 10 月，已經獨立的蜂巢能源又參股了廣西天源新能源材料公司。

加上已經投入使用的中國保定、上海、韓國以及印度的研發中心和保定已經建成實現量產的 Pack 產線，蜂巢能源的業務逐步覆蓋了動力電池材料、電芯、模組、PACK、BMS、儲能、太陽能研發和製造。

在電芯的生產工藝上，蜂巢採用了疊片製造工藝——與傳統的卷繞工藝不同，蜂巢選擇疊片工藝來生產方形電池，這在當下的業界並不多見。

疊片工藝帶來的改進是顯而易見的，相對卷繞工藝，疊片工藝的極耳數量增加一倍，內阻降低 10%，放電性能遠超卷繞工藝電池。此外，疊片工藝可以將能量密度提升 5%，電池循環壽命提升 10%，成本降低 5%。

在電芯規格上，疊片工藝也不再受卷繞卷針規格的限制，可以更好地匹配純電汽車平台對大模組、大尺寸電池的需求。

最後，在安全性方面，疊片工藝規避了卷繞工藝拐角易斷裂以致內短路、進而引起熱失控的風險，大幅提升安全性。

疊片工藝對卷繞工藝的優勢是如此顯而易見，以至於包括松下、寧德時代、三星 SDI、LG 化學、AESC 在內的多家主流動力電池製造商都制定了疊片工藝生產規劃。但他們與蜂巢能源的區別在於，上述企業最早的疊片工藝導入節點也在 2024 年。

這是因為當下的疊片工藝相對卷繞工藝還有一個致命的短板懸而未決：效****率低下。

在這個關鍵問題上，蜂巢宣佈已經量產了 0.6 s/pcs 的第一代 45° 角工藝，而 0.45 s/pcs 的第二代線性疊片工藝的陽極開發及速度驗證都已經完成，**預計追平卷繞工藝的 0.25 s/pcs 的第三代疊片工藝將於 2023 年完成開發，**同樣領先於競爭對手。

解決了原材料供應鏈、研發、製造、最後就是產能佈局。

按照蜂巢的規劃，到 2025 年，蜂巢將投入使用美國、京津冀、韓國、日本、上海、無錫和印度 7 大研發中心，負責先進材料、工藝和 BMS 軟件的研發。

在製造方面，蜂巢在中國京津冀、長三角和西部做了共計 76 GWh 產能佈局，除此之外，在北美和東歐分別有 20 GWh 和 24 GWh 的產能佈局，到 2025 年共計 120 GWh 的巨大產能規模。

位於常州的投資額達 100 億元的首個工廠已經處於建設中。

不得不説，放眼中國乃至全球動力電池市場，蜂巢能源的產業規劃都堪稱宏偉。

蜂巢的挑戰

讓我們來更理性地看待蜂巢前路上面臨的挑戰。

前面已經提到，蜂巢在前沿材料技術、工藝開發上跟主流的行業龍頭是吻合的，可以説是大勢所趨。區別在於所有前沿技術的商業化時間表，蜂巢都要領先於實力最強的競爭對手。

如何定義「實力最強的競爭對手」呢？

2018 年，寧德時代裝機量 23.4 GWh。而蜂巢呢？207.9 MWh，年化裝機量不到 2.5G，這還是環比增長了 1305% 後的成績。那麼更早的 2017 年呢？2012 年呢？

將近十倍的產能規模背後意味着很多意義，寧德時代的供應鏈管理、成本控制、研發 Know-how 積澱，最關鍵的是投在前瞻技術預研方面的人力和財力，不僅不會弱於蜂巢，很大程度上會數倍強於蜂巢。

而在寧德之外，還有松下、比亞迪、三星 SDI、LG 化學……

不客氣地講，無論是四元電池還是無鈷電池，亦或是對標卷繞工藝效率的疊片生產工藝，都還是 PPT。擺在蜂巢能源面前的任務，是以小博大，攻克商業化道路上的所有技術和可靠性挑戰，出奇制勝佔據全球動力電池市場的一席之地。那麼，蜂巢的勝算幾何？

但話又説回來，魏建軍在蜂巢項目上的投入是毫不手軟的。2018 年 2 月獨立至今，蜂巢能源團隊規模已經達到 1750 人，其中光研發團隊就 1030 人，外聘/外籍專家達到了 350 人。從 2016 年 - 2020 年，累計研發投入將達到 29.3 億元。

道路是艱辛的，也是光明的。蜂巢能源啓航，魏建軍會再造一個長城嗎？