乘联会数据显示，11月新能源车零售渗透率达到36.3%，较2021年11月20.8%的渗透率提升15个百分点。结合前11月的销量走势，全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树预测，2022年全年，新能源车批发销量有望突破650万辆。随之而来的动力电池需求也将愈加旺盛，韩国SNE、彭博社等权威机构预测，TWh时代会在2025年前来临。资本的目光也汇聚于此。2022年10月，中创新航成功登陆港股，两个月之后蜂巢能源科创板IPO申请获上交所受理。在这样的大背景下，动力电池企业要想突围，比拼的是什么？在蜂巢能源董事长兼CEO杨红新看来，只有依靠技术+制造双重提升，将触角延伸至产业链上游，形成综合竞争力，才能在竞争中胜出。12月15日，蜂巢能源举办了第三届电池日。在发布会上，蜂巢能源发布了全新一代的高安全动力电池系统化解决方案——龙鳞甲电池，应用热电分离、空间功能集成设计等全新技术，实现了单体安全和系统安全的全面提升，开创动力电池安全的新高度。同时，在制造端，蜂巢能源也有诸多创新之举，比如改进工艺，提升叠片效率，甚至自己设计全套图纸和程序，再引入有强大非标设备实力的供应商做代工厂，定制化打造具备核心竞争力的生产设备。杨红新判断，2023年动力电池市场的关键词将是“抢占市场份额”，如果无法抓住机遇，拿下稳定的客户，进入后面的赛段，恐怕连生存都将异常艰难。
第一部分：热电分离提升安全性
随着新能源汽车普及，其使用安全也越来越受到大家关注。据应急管理部消防救援局发布的数据，2022年第一季度共接报各类交通工具火灾1.9万起，同比去年上升8.8%；其中，新能源汽车640起，同比上升32%，高于交通工具火灾的平均增幅。也就是说，今年一季度，平均每天就有约7辆新能源车起火。中国汽车流通协会专家委员会专家王萌接受《每日经济新闻》采访时表示，目前新能源汽车的起火原因主要可归为5点：电池部件老化、外部碰撞、气温过高、电池热失控和高负荷使用。其中，用电因素导致的火灾占一半以上。自燃、甚至是爆炸事故频发，也让大家对新能源汽车的安全性多了几分质疑。在第三届电池日上，蜂巢能源就将安全视作技术演进的首要准则——龙鳞甲电池，应用热电分离、空间功能集成设计等全新技术实现了单体安全和系统安全的全面提升，开创动力电池安全的新高度。正如王萌所言，新能源汽车发生自燃，很大一部分原因是用电因素。这直指新能源汽车的核心零部件——动力电池。电池包系统性风险往往来自于单个电芯的热失控，因此，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。常规电池包中电芯的防爆阀位于顶部，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顶部排出。在这样的设计结构下，电气连接位于泄压通道上，一旦发生热失控，喷发物容易堆积导致连锁反应。而龙鳞甲采用创新的短刀电芯底出防爆阀设计，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。与此同时，原本电芯和电池包底部之间一般留有空间，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，如此一来续航里程也得以提升。在电池包层级，蜂巢能源也进行了技术改进。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，喷发物容易在泄压通道堆积，造成高压短路。龙鳞甲电池采取“热-电分离”设计，即热失控泄压区与电连接区彼此独立，能够大幅降低热失控时内部高压拉弧、打火的失效概率。此外，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。另外一点值得注意的是，龙鳞甲电池兼容双面冷却设计，让电芯大面积和冷却板接触，这样的设计能够让冷却板迅速带走电芯的热量，换热能力较一般水平可提升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。其实，在电池安全方面，蜂巢能源此前已经做出诸多创举：通过超高速叠片工艺技术提升电池单体的良品率；通过短刀电芯加强电芯级安全；还通过蜂云平台的实时监控来做故障预警等。
第二部分：超快充解决补能焦虑
在第三节电池日上，蜂巢能源还发布了纳米网硅负极技术，这是为高能量密度电池提出的负极技术方案。为此，蜂巢能源自主
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，最重要的是，可支持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。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。得益于纳米网硅负极技术，在高安全和长续航之外，龙鳞甲电池还能够在匹配三元电池同时支持4C快充。在眼下的市场竞争中，拼续航已经成为过去式。市面上主流销售的车型，基本都可满足500-600公里续航里程。在动力电池的能量密度没有取得突破性进展的前提下，一味追求高续航只会推高制造成本，并无太大实际意义。事实上，在用户的真实用车场景，600公里续航水平已足够满足日常通勤需求。令大多数用户困扰的，是即使在快充模式下，要将电动汽车充满电量也需要一个小时左右的时间。叠加充电站等基础设施仍然不够完善等因素，每逢节假日，新能源车主自驾出行，总是会遭遇“充电一小时、排队四小时”的尴尬。真正能解决用户补能焦虑的，是超级快充技术。因此，今年以来，长城、岚图、比亚迪、小鹏等主流新能源车企都在布局超级快充，来解决用户的困扰。2022年9月，小鹏汽车推出了旗舰车型小鹏G9，结合官方信息来看，如果搭配专用的快充桩，只需要5分钟就能为车辆补充200公里续航。极狐汽车也表示其最新推出的阿尔法S可以在10分钟补充200公里续航。更早些时候，2021年9月比亚迪发布纯电专属平台e平台3.0时，就表示该平台可实现充电5分钟补充续航150公里。这些数据意味着，超级快充模式下，电动汽车充电几乎可以与燃油车加油的速度媲美。不过，电池包要做到快速充电，难点在于如何管理快充时导致的电池温升。如果温升过高，超过安全阈值，就会导致热失控。此前大量电动汽车在快充时起火，就是热管理能力不足。在超级快充模式下，对电池的热管理能力提出了更高的要求。杨红新认为，超级快充的确是刚需，但要以安全作为发展的前提。有些企业为了冲击销量，放宽了质量要求，但蜂巢能源坚持将安全放在了首位——这也是其推出龙鳞甲电池的一大初衷。此外，龙鳞甲电池成本优势也比较明显，其减少了20%的结构件，为电池包减重10-20公斤。这既能直接降低物料成本，又能提升生产效率，还能提升整车续航里程。这一系统也可扩展CTC（电芯直接成组到车身）。传统电池包和CTC的主要区别在于，传统电池包自有一套结构件，比如上盖，和车身的地板同时存在，功能类似。而CTC电池包，将其一部分结构件和车身共用，进一步减少用料与重量。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。这一设计显著提升了电动汽车的集成效率，这与特斯拉的4680+CTC技术，颇有异曲同工之处。
第三部分：将触角延伸至设备制造环节
在动力电池的传统制造过程中，有一道工艺叫做卷绕，即将电池的阴极片、隔膜、阳极片、隔膜，以卷绕的方式组合成裸电芯。卷绕电池的优点是拥有卓越的高低温性能，充电速度快，使用寿命长，结构坚固，抗震性强。但与此同时，这项传统工艺也存在一些弊端，比如正极极片在内层弯折处容易产生断裂、掉料，这些金属异物会导致电池内部微短路，自放电严重，存在很大的安全隐患。杨红新认为，面对未来激烈的竞争，新秀电池企业想要与头部玩家抗衡，就要突出差异化竞争路线，最具代表性的选择就是采用叠片技术。叠片技术加持下，能够把电池做薄，安全性和热管理能力都有明显改善。蜂巢能源从诞生之初就主打叠片工艺技术，至今已发展到超高速叠片技术3.0，蜂巢能源将其命名为“飞叠”技术。第三代“飞叠”技术集成了极片放卷、裁切、叠片CCD 在线监测、热压功能，缩短了极片卷料到叠片之间的片料转运，降低极片裁切到叠片间的加工精度差，大幅度提升电池的良品率与产品安全性。当然，叠片工艺也存在一些弊端，比如效率低、设备成本高和良率低。杨红新也坦承，过去四年，蜂巢能源投入了很大人力与财力集中攻克叠片技术，始终无法很好地控制成本。不过，蜂巢能源不断尝试、创新，不仅在技术层面，甚至亲自参与叠片机的设计，将触角延伸至产业上游，终于在今年，看到了叠片技术的希望。为了解决叠片工艺的短板，蜂巢能源自行设计全套图纸和程序，由博众精工代为生产，打造出第三代“飞叠”技术的叠片机。相较于上一代叠片机，第三代“飞叠”技术的叠片机占地面积减少达 45%，效率可提升 200%以上。最初，蜂巢能源打算与生产传统锂电设备的公司合作设计叠片机，但由于对方手握大量订单，无暇思索颠覆式创新，前后与8家公司洽谈后，都不甚理想。蜂巢能源索性打开了思路，跨界去寻找合作伙伴，只要对方具备足够强大的自动化能力与软件控制能力即可。叠片技术迭代与产线铺设几乎是同步进行的，甚至，产能布局要比技术的进度更超前一些。据杨红新透露，蜂巢能源在投建成都、上饶、盐城、常州生产基地的时候，叠片技术3.0还未完全成熟，但厂房已经按照3.0规划好了，比如面积缩小了三分之二，来适应全新一代叠片机的大小。这样的超前布局自然存在一定风险，不过，杨红新笃信蜂巢能源会成功，“不冒险，就要使用落后的生产工艺，那将毫无竞争力可言”。今年5月，蜂巢能源发起了“先蜂产业合作伙伴全球招募”，挑选合作伙伴联合开发第四代叠片机，“如果顺利的话，将于2023年底推出第四代叠片机”，杨红新透露。
第四部分：打造产业链生态，才是制胜法宝
2022年12月，蜂巢能源冲击科创板IPO获受理，对于正处在飞速发展期的蜂巢能源来说，如果成功IPO，将如虎添翼。锂离子动力电池属于技术密集型行业，需要持续的研发投入才能确保公司在日渐激烈的市场竞争中保持领先地位。从创立之初，蜂巢能源就致力于成为全球顶级锂离子动力电池系统及储能电池系统供应商，建立了以自主研发为主、外部协同的研发创新体系，打造了一支经验丰富、专业的研发团队，不断探索新兴领域并储备大量前沿技术。官方信息显示，截至2022年6月30日，蜂巢能源的研发团队规模已经达到2360人，占其员工总数比例为19.58%。其中，硕士研究生及以上学历共计527人，博士研究生学历36人。招股书显示， 2019年-2021年及2022年1-6月，蜂巢能源持续进行高强度研发投入，研发费用分别为3.75亿元、3.80亿元、7.24亿元及5.72亿元。2019年-2021年研发费用占营业收入比例为20.71%，累计研发投入金额近15亿元，远超科创属性评价标准中对近三年研发投入累计金额及占营收比例的要求。在研发投入的基础上，蜂巢能源建立了涵盖产品研发、工艺设计、测试验证、装备开发、软件开发等领域完善的研发体系，在无锡、保定、上海、深圳等地设立了研发中心。同时，蜂巢能源设有江苏省新能源电池材料与装备产业院士协同创新中心、江苏省高性能动力电池工程技术研究中心和江苏省高性能动力电池及系统工程研究中心，以及和中国科学院宁波材料技术与工程研究所共建“固态电池技术研究中心”。有了资金与人才的加持，经过多年研究积累，蜂巢能源在核心专利方面硕果累累。截至2022年9月30日，蜂巢能源共计拥有境内授权专利2979项，其中发明专利468项。根据中汽中心全球汽车专利大数据平台公开信息，2020年度、2021年度及2022年1-6月，蜂巢能源动力电池专利公开量分别为586项、878项及568项，分别位列中国动力电池专利公开量创新主体排行榜单第一、第一及第二。虽然脱胎于长城汽车，但蜂巢能源已经是一个具有独立性、成长性以及科创属性的电池制造商。目前已有吉利汽车、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、PSA（Stellantis集团）等国内外知名车企成为蜂巢能源的客户，客户结构和体系呈多元化发展，并日渐趋于完善。这对于仅成立四年的蜂巢能源来说，并不是一件容易的事。在动力电池领域，一款电池的研发周期长达一年半，需要经过整车企业的冬季、夏季测试，这个过程费时又费钱，因此，车企不会轻易换掉已经建立了长期合作的供应商。这意味着，想要拿下一个新客户，都很难。杨红新认为，2023年，将是抢占市场份额的关键时期，如果无法抓住机会获取一席之地，今后将步履维艰。从数据来看，今年四季度新能源汽车的整体增速已经放缓，明年一季度可能会继续消耗库存，继续放缓。但动力电池将加速扩张，也就是说，会出现结构性过剩的问题。杨红新分析认为，动力电池企业需要抓准用户的需求，把握住结构性机遇。从产品维度来讲，蜂巢能源未来的战略非常清晰：高锰铁镍电池走圆柱技术路线，磷酸铁锂电池就主打短刀叠片技术，最核心的还是短刀电池。蜂巢能源最新发布的龙鳞甲电池，将陆续搭载于2023 年量产车型。据杨红新透露，其中包括2023 年 10 月份量产的一款SUV和一款轿跑。未来，蜂巢能源将进一步扩大储能产能布局。从产业合作来看，其中，达州产业园最新进展方面，据杨红新介绍，截至目前已落地3个项目，分别为：正极材料（锂白新材）、磷酸铁（林立新能源）、宣汉矿产资源（锦丰矿业）。“目前，有6个项目正在洽谈中，包括电解液、铜箔、CNT、硅基负极、储能装备等。”储能动力，将成为蜂巢能源双轮驱动其中一大引擎，杨红新判断，未来，储能业务将占蜂巢能源三分之一以上。我们能够看到，蜂巢能源正在将视角不断拉宽，向产业链的上游布局，随着核心装备和制造水平不断提升，蜂巢能源正在打造一个更完备的生态系统。用杨红新的话来说，“一个电池企业如果只做电池，很难形成综合竞争力，也很难在竞争中胜出”。
