揭秘蜂巢能(néng)源第三代電(diàn)芯生産(chǎn)線(xiàn) 見證飛疊與歐洲高品質(zhì)的黃金組合
2023年10月，全球第四大、歐洲第二大車(chē)企Stellantis宣布其将向蜂巢能(néng)源增加采購(gòu)總規模近5.48GWh的PACK電(diàn)池包，用(yòng)于加快推動其電(diàn)動化戰略的落地。2024年1-6月，蜂巢能(néng)源海外累計出貨53000台車(chē)用(yòng)電(diàn)池包，總容量2.61GWh，占全部出貨量的28.7%。7月10日，一起走進蜂巢能(néng)源鹽城飛疊基地，探尋蜂巢能(néng)源持續走向海外的奧秘。
行業首創，第三代電(diàn)芯産(chǎn)線(xiàn)
蜂巢能(néng)源鹽城基地，位于鹽城大豐區(qū)，總投資高達100億元，總建築面積58萬㎡，面積達873畝，産(chǎn)能(néng)規劃23GWh。該工(gōng)廠目前已投産(chǎn)六條電(diàn)芯和Pack産(chǎn)線(xiàn)，采用(yòng)了行業最先進的第三代電(diàn)芯産(chǎn)線(xiàn)，全部生産(chǎn)蜂巢能(néng)源旗下明星産(chǎn)品——第二代“短刀(dāo)電(diàn)池”，包括為(wèi)國(guó)内主機廠吉利、長(cháng)城等企業提供的PHEV車(chē)型電(diàn)池，以及出口海外的Stellantis旗下純電(diàn)車(chē)型電(diàn)池。
蜂巢能(néng)源為(wèi)Stellantis提供的是容量為(wèi)140Ah的第二代短刀(dāo)電(diàn)池，電(diàn)芯能(néng)量密度可(kě)達188wh/kg，支持2.2C快充，20%至80% SOC快充僅需17分(fēn)鍾，且循環壽命≥3500次，相較于第一代短刀(dāo)電(diàn)池提升25%。
高标準生産(chǎn)，滿足出口歐盟的嚴苛标準
進軍歐洲市場，對動力電(diàn)池企業而言，不止于技(jì )術的創新(xīn)和成本的競争力，更在于品質(zhì)的嚴格考驗。交付出一枚性能(néng)出色可(kě)靠的電(diàn)芯，不足以滿足市場需求，在成組環節，電(diàn)芯之間生産(chǎn)一緻性，對後續使用(yòng)壽命及安(ān)全性，有(yǒu)着重大影響。蜂巢能(néng)源鹽城基地第三代電(diàn)芯産(chǎn)線(xiàn)，對于質(zhì)量穩定性的把控，同樣也有(yǒu)諸多(duō)“黑科(kē)技(jì )”加持。
蜂巢能(néng)源鹽城基地具(jù)有(yǒu)高度集成、工(gōng)序簡化、全流程缺陷檢測等諸多(duō)行業領先的亮點。該基地整體(tǐ)制造工(gōng)藝環節減少了18%，原材料移動轉移次數減少22%，質(zhì)量失效點數量降低18%，全方位地提高了生産(chǎn)效率、品質(zhì)穩定性與可(kě)靠性。
減少生産(chǎn)工(gōng)藝環節是增加産(chǎn)品良率的關鍵。鹽城基地将傳統疊片工(gōng)序前後的飛切、複合，以及熱壓等工(gōng)序與疊片工(gōng)序本身進行“四合一”，在同一設備内完成所有(yǒu)相關工(gōng)序，設備占地減少45%，大幅提高了空間利用(yòng)效率，并減少轉運過程中(zhōng)發生的磕碰等質(zhì)量風險，與熱壓工(gōng)藝的集成，還可(kě)确保疊片對準後的位置穩固成型，很(hěn)好地防範了電(diàn)芯錯位風險。
品質(zhì)管理(lǐ)的嚴格流程，也是确保最終交付質(zhì)量的關鍵。鹽城基地多(duō)管齊下的在線(xiàn)監測手段，可(kě)實時全流程100%尺寸、缺陷、性能(néng)檢測，集成了六大檢測功能(néng)，包括極片缺陷檢測、複合尺寸檢測、複合外觀檢測、定位檢測、對齊度檢測、短路檢測。此外，在鹽城基地交付的每個極組上，都印有(yǒu)二維碼，以實現後期交付客戶的品質(zhì)溯源。
疊片環節需要确保每一塊電(diàn)極片都保持穩定的尺寸，并被放置到精(jīng)确的位置，相較卷繞工(gōng)藝隻需切分(fēn)一次電(diàn)極，疊片工(gōng)藝對尺寸和位置精(jīng)度的要求大大提高。
鹽城基地的每台飛疊設備都有(yǒu)多(duō)達66台CCD相機，共進行250項檢測，包含負極瑕疵 13項檢測，負極熱切9項檢測，負極尺寸36項檢測，隔膜瑕疵 7項檢測，負極預定位50項，疊片台糾偏檢測51項，正極瑕疵14項，正極尺寸20項，正極預定位平台50項檢測。全方位的檢測，确保極片尺寸穩定且無瑕疵，以及疊片過程的安(ān)裝(zhuāng)對齊度，進一步保障了電(diàn)芯品質(zhì)的一緻性和可(kě)靠性。
飛疊工(gōng)藝，電(diàn)池性能(néng)與生産(chǎn)效率的極緻兼容
在電(diàn)芯的中(zhōng)段生産(chǎn)環節，目前行業裏有(yǒu)兩種主流的方案——卷繞和疊片。相較卷繞工(gōng)藝，疊片工(gōng)藝充分(fēn)利用(yòng)了隔膜和極片拐角處産(chǎn)生的空隙，體(tǐ)積利用(yòng)率更高，同等尺寸外殼下，疊片工(gōng)藝的體(tǐ)積能(néng)量密度大約比卷繞工(gōng)藝多(duō)5%左右。
同時，疊片工(gōng)藝對于電(diàn)池的安(ān)全可(kě)靠性、耐久壽命以及快充兼容性方面，均有(yǒu)顯著的優勢。因此，疊片工(gōng)藝被視作(zuò)更具(jù)前景的電(diàn)芯加工(gōng)工(gōng)藝。
疊片工(gōng)藝雖然在理(lǐ)論層面優勢顯著，但在普及的過程中(zhōng)也會遇到挑戰，其中(zhōng)最大的問題是生産(chǎn)的時間和空間效率。傳統的卷繞工(gōng)藝是線(xiàn)性、連續的過程，而疊片工(gōng)藝則需要間歇性地将正極、負極往複堆疊至隔膜上，每次堆疊的間隙還要進行正負極切換以及隔膜彎折操作(zuò)，生産(chǎn)同樣尺寸的電(diàn)芯，時間大幅延長(cháng)。
這種實際操作(zuò)中(zhōng)的複雜性，可(kě)能(néng)會帶來産(chǎn)品成本的上升和産(chǎn)能(néng)的瓶頸。尤其是蜂巢能(néng)源所采用(yòng)的超薄銅箔集流體(tǐ)材質(zhì)，會增加單一電(diàn)芯内疊片的層數，又(yòu)給疊片效率提出了額外的挑戰。
蜂巢能(néng)源行業第三代電(diàn)芯産(chǎn)線(xiàn)的核心，便是其獨創的高度集成化第三代疊片技(jì )術——“飛疊”工(gōng)藝。
在蜂巢能(néng)源鹽城基地的飛疊工(gōng)位，首先進行的不是對隔膜的直接折疊，而是一道“預處理(lǐ)”工(gōng)序——通過兩層隔膜包覆負極片經過加熱輥進行熱複合及隔膜封邊，再裁切成片。這種工(gōng)序設計可(kě)以有(yǒu)效解決後續疊片過程中(zhōng)隔膜褶皺、極片掉粉等問題。
緊接着，飛疊工(gōng)位通過機械抓手一次性将8塊覆有(yǒu)隔膜的負電(diàn)極片安(ān)裝(zhuāng)到工(gōng)位，再堆疊8塊對應的正極片，便可(kě)同時完成8塊電(diàn)芯的一次“疊片”過程。
據介紹，飛疊工(gōng)藝的生産(chǎn)速度可(kě)達0.125 秒(miǎo)/片，有(yǒu)效解決了疊片生産(chǎn)效率的“堵點”，大大提高了生産(chǎn)環節的成本競争力和交付效率。
行業唯一第三代電(diàn)芯産(chǎn)線(xiàn)成功落地背後，折射出蜂巢能(néng)源得以保持領先的幾大“法則”——借助技(jì )術和工(gōng)藝層面創新(xīn)，蜂巢能(néng)源全方位地将現有(yǒu)新(xīn)能(néng)源電(diàn)池技(jì )術做到“揚長(cháng)避短”，使産(chǎn)品性能(néng)和成本實現了進一步突破；同時，蜂巢能(néng)源嚴把握生産(chǎn)工(gōng)藝流程，以高品質(zhì)産(chǎn)品，全面對标發達國(guó)家市場準入标準，做到對客戶以及終端用(yòng)戶充分(fēn)負責。這也是蜂巢能(néng)源得以“逆勢而上”，屢獲出海大單的核心所在。
