動力電池作為動輒上百億的重資產(chǎn)投資，技術(shù)路線的選擇非常重要。如果戰(zhàn)略誤判，踩錯(cuò)了技術(shù)方向可能會帶來無法挽回的損失。

同樣的，如果能率先預(yù)判電池技術(shù)迭代的技術(shù)趨勢，并重金押注，也可以是后來者實(shí)現(xiàn)彎道超車的絕佳機(jī)會。

電芯極片的卷繞和疊片兩種工藝的對決正在不斷上演，經(jīng)過技術(shù)迭代，以蜂巢能源為代表的疊片工藝已經(jīng)逐漸成熟，近幾年不僅在動力領(lǐng)域，成為長刀片、短刀片的必選工藝；在儲能領(lǐng)域，也逐漸成為大電芯的主流工藝。

疊片與卷繞在電池領(lǐng)域攻守易形，這背后到底發(fā)生了什么？

新王登基，疊片已經(jīng)成為電池、主機(jī)廠眼中的主流

在電池出現(xiàn)的早期，主要形狀為圓柱形態(tài)，彼時(shí)基于圓柱尺寸進(jìn)行設(shè)備工藝開發(fā)為主，這就形成了卷繞工藝在圓柱，以及后來的方形電池領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用的情況，并長期占據(jù)主流地位。

但是隨著電動汽車研發(fā)的深入，尤其是電動汽車專用平臺的出現(xiàn)，為了滿足續(xù)航、安全、壽命和成本需求，電芯結(jié)構(gòu)加速演變，大容量、長薄化成為電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的重要方向。在電池尺寸越來越大的趨勢下，卷繞工藝的弊端開始顯現(xiàn)，如極片上涂層材料不可避免受到較大的彎曲變形，從而導(dǎo)致折彎處形成掉料和死區(qū)；卷繞過程中，極片和隔膜所受拉力容易不均勻產(chǎn)生褶皺和對齊度不良等。

與卷繞工藝相比，疊片工藝有利于電池內(nèi)部空間利用更充分，能量密度更高，安全性更好，循環(huán)壽命更長：

1）更高的能量密度：在相同體積的電芯設(shè)計(jì)情況下，疊片電芯的能量密度高出約5%左右；

2）更穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和更高的安全性：不存在拐角內(nèi)應(yīng)力不均勻問題，每層膨脹力接近，因此可以保持界面平整，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，同時(shí)拐角處受力均勻，斷裂風(fēng)險(xiǎn)降低；

3）更長的循環(huán)壽命：極耳數(shù)量是卷繞電池的兩倍，內(nèi)阻相應(yīng)降低10%以上，循環(huán)壽命比卷繞高10%左右；

4）更適合做大尺寸、大容量、長薄化電池。

值得一提的是，在下一代電池——全固態(tài)技術(shù)上，疊片更是唯一選擇：一是因?yàn)楣虘B(tài)電池需要高壓致密化，一層一層的壓在一起，卷繞沒法壓；二是電解質(zhì)膜柔韌性差，如果卷繞就掉粉嚴(yán)重，影響電芯品質(zhì)及性能。

疊片工藝做的電芯性能更出色，但為何之前一直沒有成為主流？主要是其生產(chǎn)效率較低、良率不如卷繞、設(shè)備投資大、技術(shù)難度高等痛點(diǎn)。

在創(chuàng)立之初，蜂巢能源就對電動汽車電池技術(shù)進(jìn)行推演，并且堅(jiān)定認(rèn)為疊片技術(shù)未來在方形電池中將是主流，率先在方形電池中大規(guī)模采用疊片工藝。不僅于此，蜂巢能源還不斷重金投入研發(fā)，攻克疊片工藝效率低、良率低和成本高的“三座大山”。

從第一代疊片技術(shù)的效率是0.6秒/片，到第二代0.45秒/片，再到蜂巢能源獨(dú)創(chuàng)的第三代高集成、高速疊片技術(shù)——“飛疊”，效率已經(jīng)達(dá)到0.125秒/片，媲美甚至趕超卷繞工藝，實(shí)現(xiàn)電芯生產(chǎn)效率、良率、性能和成本的質(zhì)的飛躍。

儲能電芯的未來也一定是疊片？

儲能電池和汽車動力電池除了在安全、長壽命等方面需求一致外，更重要的是給用戶帶來的收益。基于此，就意味著儲能電芯技術(shù)路線的迭代邏輯是“向大而生”，電芯越大，成本越低，系統(tǒng)集成效率越高。

“儲能電芯的未來一定是疊片，”蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新表示，這是公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)從電芯成本、安全、系統(tǒng)成組、工藝等多個(gè)維度綜合分析研判出的儲能電芯迭代趨勢。

從工藝角度來看，目前儲能電芯“向大而生”已成業(yè)界共識。單顆電芯容量變大往往有兩種模式：一種是電芯加厚；另一種是電芯長薄化。電芯加厚往往會導(dǎo)致電芯散熱變差，發(fā)生熱失控的概率大大提升。因此，儲能電芯朝著長薄、刀片化迭代自然成了趨勢。

值得注意的是，卷針長度過長，極片和卷針摩擦面積增多，會增加抽芯概率，增加卷繞不良率，行業(yè)目前最長卷芯不超過300mm。同時(shí)，單體容量越高，單個(gè)極片長度越大，卷繞圈數(shù)越多，導(dǎo)致卷繞對齊度和極耳位置難以控制；安全上，長極片采用卷繞工藝容易產(chǎn)生極片褶皺，從而導(dǎo)致負(fù)極片析鋰等安全問題。

相較于卷繞工藝，儲能電芯采用疊片工藝，在體積利用率、安全、容量、良率、循環(huán)壽命、可制造性等多個(gè)維度都更具優(yōu)勢。

作為完全針對于儲能應(yīng)用場景正向開發(fā)的產(chǎn)品，蜂巢能源L500短刀儲能電芯在成本、安全、性能等維度均較目前主流儲能電芯有優(yōu)勢，且已經(jīng)獲得協(xié)鑫、中車株洲所等多個(gè)頭部儲能系統(tǒng)集成商的青睞。

疊片的未來誰更具優(yōu)勢？

基于安全、能量密度、循環(huán)壽命及容量趨勢，當(dāng)下疊片技術(shù)得到越來越多鋰電廠商、主機(jī)廠和儲能客戶的認(rèn)可，目前絕大部分電池企業(yè)、主機(jī)廠和儲能客戶都已經(jīng)將疊片視為未來主流鋰電技術(shù)，并積極進(jìn)行生產(chǎn)布局。

需要指出的是，目前市場主流的疊片工藝為傳統(tǒng)的Z疊。傳統(tǒng)Z疊除了效率不及卷繞，且由于寬幅隔膜易產(chǎn)生隔膜褶皺、無法在線檢測隔膜瑕疵、極片瑕疵等缺陷，傳統(tǒng)Z疊不利于產(chǎn)品品質(zhì)控制。

作為方形疊片工藝開創(chuàng)者和引領(lǐng)者，蜂巢能源在行業(yè)獨(dú)創(chuàng)了疊片+熱復(fù)合工藝，除了媲美卷繞的極致生產(chǎn)效率，其還引領(lǐng)了電芯品質(zhì)新水準(zhǔn)。

據(jù)蜂巢能源介紹，飛疊通過三種途徑，從制造層面保證產(chǎn)品品質(zhì)：

首先，飛疊通過隔膜與極片的提前熱復(fù)合徹底消除隔膜褶皺以及極片掉粉的隱患；

其次，飛疊通過疊片與熱壓集成的方式保證電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全穩(wěn)定，能更好的提升產(chǎn)品良品率。

此外，飛疊還配備了最先進(jìn)的AI視覺檢測功能，精確識別各種外觀與尺寸不良并及時(shí)調(diào)整切刀位置，可以實(shí)現(xiàn)CCD定位，將疊片對齊度精度控制在±0.3㎜以內(nèi)，糾偏精度控制在±0.2㎜以內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)每層極片每個(gè)角部的100%對齊度檢測，解決了傳統(tǒng)Z疊隔膜褶皺、對齊度不良等缺陷控制與監(jiān)測痛點(diǎn)問題。

值得一提的是，這種獨(dú)特的“熱復(fù)合”工序設(shè)計(jì)還可以增加2%電解液儲液空間，有助于電芯實(shí)現(xiàn)更長循環(huán)壽命，滿足汽車動力電池快充、儲能電池超長循環(huán)壽命需求。

效率方面，飛疊技術(shù)同時(shí)將8塊電芯一次性疊片，做到了0.125秒/片，是傳統(tǒng)疊片機(jī)速度的四倍，這樣的生產(chǎn)效率不僅遠(yuǎn)高于目前其他企業(yè)的疊片效率，且設(shè)備單位投資和單位占地節(jié)省40%以上。

設(shè)備集成方面，飛疊采用熱復(fù)合制袋工藝，對比傳統(tǒng)Z疊工藝路線，通過極片熱復(fù)合配合極組對齊度全檢到極組熱壓工藝，大幅提升了極組加工和轉(zhuǎn)運(yùn)過程的防錯(cuò)位能力提升，從而實(shí)現(xiàn)了取消捆版膠帶、熱壓時(shí)間縮短、X-ray檢測工藝取消等工藝簡化效果。

設(shè)備投資方面，相較于卷繞技術(shù)路線，受到產(chǎn)品尺寸的限制，飛疊熱復(fù)合工藝設(shè)備投資和制費(fèi)水平更低。

可以看到，融合了熱復(fù)合技術(shù)的飛疊技術(shù)，在飛切過程中采用國際首創(chuàng)非對稱隔膜，并對產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行全方位CCD監(jiān)測（極片取片和定位更精準(zhǔn)）、極片對齊度、熱壓、V角裁切、多工位疊等，良率高達(dá)99.9%。

蜂巢能源在行業(yè)獨(dú)創(chuàng)的飛疊+熱復(fù)合技術(shù)解決了傳統(tǒng)疊片工藝長期以來效率慢、良率低、成本高的難題，不僅相較傳統(tǒng)Z疊工藝效率、良率、成本都實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破，且在安全、長壽命、快充等核心參數(shù)也要優(yōu)于卷繞。

作為疊片工藝的創(chuàng)新引領(lǐng)者，蜂巢能源在疊片+熱復(fù)合工藝領(lǐng)域積累了大量領(lǐng)先的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和專利。隨著基于飛疊熱復(fù)合工藝的短刀電池陸續(xù)得到頭部客戶的大批量驗(yàn)證和市場反饋，熱復(fù)合疊片的技術(shù)優(yōu)勢也愈發(fā)清晰，蜂巢能源也更加篤定疊片的未來一定是熱復(fù)合疊片。

蜂巢能源飛疊技術(shù)已經(jīng)批量導(dǎo)入短刀產(chǎn)線，基于該技術(shù)生產(chǎn)的短刀電芯憑借品質(zhì)、安全、成本和兼容性優(yōu)勢，逐漸成為市場爆款大單品，帶動蜂巢能源在汽車動力電池裝機(jī)快速攀升。

數(shù)據(jù)顯示，截止到今年9月，基于疊片工藝的蜂巢能源短刀電池交付量達(dá)到了200,000套，位居全球第一，其中出口量達(dá)109,545套，占比高達(dá)55%；蜂巢能源今年Q4電池訂單總量達(dá)到12.66GWh，環(huán)比增長了91%。相關(guān)數(shù)據(jù)的背后，是下游客戶對蜂巢能源基于飛疊熱復(fù)合工藝短刀電池性能品質(zhì)的高度認(rèn)可，以及基于飛疊效率對蜂巢能源高品質(zhì)、大規(guī)模交付能力的信賴。

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