安全、續(xù)航、壽命、價格，這是電動汽車與傳統(tǒng)燃油車正面交鋒時必須翻越的“四座大山”。而這“四座大山”，都與作為電動汽車“心臟”的動力電池直接相關。

在續(xù)航能力的提升上，包括合資品牌、自主品牌、新勢力車企都在將車型開發(fā)重點往450km及更高的續(xù)航里程的產品上發(fā)力。這也給動力電池供應商帶來了極大的壓力。對此，電池企業(yè)一方面是加快比能量更高的高鎳體系電芯的產品開發(fā)測試與產業(yè)化應用，而另一方面則已經通過推動電芯的大容量、大尺寸，再結合輕量化、無模組結構設計、簡化電氣設計等方式來提升系統(tǒng)級能量密度。

在安全性能的保障上，電動汽車在完成了從0到1之后，正在進入全面市場化的征途，而這個過程中，安全始終是一把高懸在頂?shù)倪_摩克利斯之劍。2018年以來，電動汽車起火事故開始驟然增多，而據(jù)不完全統(tǒng)計，其中超過80％都是由于電池熱失控引發(fā)，而這引發(fā)行業(yè)從材料體系選擇、電芯設計與系統(tǒng)防護等環(huán)節(jié)來進行追溯與反思。對于電池企業(yè)而言，如何通過材料選擇與控制、電芯級規(guī)格選型與設計、工藝革新與生產制造品質控制來保障電池安全，是眼下的“當務之急”。

在電動汽車生命周期內，用戶最為關注的動力電池使用壽命。按照主流車企的規(guī)劃，正在從8年16萬公里的基礎上，逐步向10年50萬公里甚至更長的質保周期演進，這就對于動力電池的壽命提出了更高的要求。

而在價格維度上，在電動汽車價格上，動力電池的成本占到電動汽車成本的近50％，對此，車企已經給出了明確的方向，2020年電池系統(tǒng)成本達到100美元／Kwh，2025年達到80美元／Kwh以下。這個目標之下，正在倒逼動力電池企業(yè)通過多維度的方式來完成降本高壓。

安全、續(xù)航、壽命、價格，要想翻越這“四座大山”，對于車企和動力電池供應商而言，最為緊要的就是通過電池環(huán)節(jié)的技術攻關與產品升級，來快速提升產品性能，使得電動汽車可以實現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油車的正面PK。

這其中，動力電池制造工藝的升級就是極為關鍵的一個環(huán)節(jié)。

一個必須正視的現(xiàn)實是，截至目前，動力電池目前的主流生產工藝，無論是以特斯拉和松下主導的圓柱路線，還是以三星、CATL主導的方形路線，仍還在沿用數(shù)碼鋰電時代的卷繞制造工藝。

不可否認，基于多年的技術沉淀和積累，卷繞工藝在生產設備、技術工藝、效率、成本等方面都具有明顯的優(yōu)勢，但在車規(guī)級動力電池對于標準化、大容量和大尺寸的需求趨勢下，卷繞工藝已經開始“力不從心”。

一方面，卷繞工藝下的電池內部結構不均一，充放電時電池的反應程度和內部速率不勻，不僅電池難以做大做厚，而且存在變形問題。而在能量密度的提升上，在導入硅系負極時，由于其易膨脹，加之卷繞式極組容易出現(xiàn)最內圈極片斷裂問題，進而限制了硅材料添加量，進而對于能量密度提升效果有限，同時還存在較大的安全隱患，影響電池使用壽命。

在此背景下，疊片工藝具備內阻低、能量密度高、高倍率放電容量較高、不容易變形等綜合優(yōu)勢，已經成為產業(yè)下一步發(fā)展的必然趨勢。

按照疊片工藝生產出來的卷芯能夠實現(xiàn)尺寸靈活，不受卷繞卷針結構的限制，層疊方式生產，極片的界面平整度高，未來在車規(guī)級動力電芯領域將得到廣泛應用。

數(shù)據(jù)顯示，和傳統(tǒng)卷繞工藝電池相比，疊片工藝的電池邊角處空間利用率更高，能量密度可提高5％；全生命周期更低變形和膨脹，循環(huán)壽命提升10％以上；邊緣結構更簡單，結構適應性更好，電池安全性更高。

盡管疊片工藝對于動力電池性能的提升優(yōu)勢明顯，但擺在產業(yè)鏈企業(yè)面前的現(xiàn)實問題是，受制于設備、工藝、制造、效率等的瓶頸，疊片工藝在實際的產業(yè)化應用中還面臨著諸多難題，這也成為動力電池行業(yè)發(fā)展過程中的阻礙。僅以疊片設備為例，其就面臨三大困境，一是設備效率慢。目前疊片機行業(yè)效率普遍在0．8秒／片的效率。二是折疊過程中的對齊精度不高，從而影響電池的最終性能。三是產線連貫自動化程度偏低。對于動力電池企業(yè)而言，誰能在疊片工藝上率先突破，就意味著能在產業(yè)發(fā)展的滾滾洪流中脫穎而出。

據(jù)了解，松下、三星SDI、CATL等行業(yè)頭部企業(yè)都有在2022年之后導入疊片工藝的計劃，而作為長城控股旗下的新能源業(yè)務板塊，蜂巢能源洞悉行業(yè)趨勢，已在全球范圍內率先將高速疊片工藝應用在方形電池，引領動力電池行業(yè)由傳統(tǒng)的“卷時代”邁入面向未來的“疊時代”。

在動力電池領域，蜂巢能源從設立起就明確一個目標，以方形電池高速疊片工藝和車規(guī)級開發(fā)標準來做動力電池。其在全球范圍內率先將高速疊片工藝創(chuàng)新應用于方形鋁殼電芯。

在疊片工藝效率方面，據(jù)了解蜂巢一期產線已提升至單工位0．6S，二期可實現(xiàn)0．45S高速疊片，并且正在開發(fā)單工位0．25秒的超高速疊片工藝，成功開發(fā)后將超越卷繞工藝效率。

隨著電動汽車、手機和其他電子設備的增多，廢舊鋰離子電池過剩的問題不斷加重。萊斯大學（Rice University）研究人員找到一種方法，有利于解決這一問題。據(jù)外媒報道，萊斯材料科學家 Pulickel Ajayan及其同事，研發(fā)一種由氯化膽堿和乙二醇制成的環(huán)保低共熔溶劑，能夠從常見的鋰離子電池正極金屬氧化物中，提取90％以上的鈷。研究人員說，他們的目標是簡化電池回收工藝，讓它們遠離垃圾場。

萊斯大學研究生、研究報告主要作者Kimmai Tran說：“以前有人嘗試過用酸來做實驗，雖然頗為有效，但具有腐蝕性，而且不環(huán)保，其他實驗方法也有缺點。總的來說，回收鋰離子電池通常費用很高，而且存在風險。這種低共熔溶劑的優(yōu)點在于，能夠溶解多種金屬氧化物。它實際上是由雞飼料添加劑和普通的塑料前體組成的，在室溫下將它們混合在一起，會形成透明、相對無毒的溶液，具有較好的溶解性能。”

低共熔溶劑是兩種或兩種以上化合物的混合物，在比各自前體低得多的溫度下凝固。她說，用這種方法，可以從簡單的固體組合中獲得液體。Tran說：“冰點和熔點的大幅度下降，是由于不同化學物質之間形成的氫鍵造成的。通過選擇合適的前驅體，可以制出有趣的廉價‘綠色’溶劑。”

研究人員制造了小型原型電池。實驗證明，該溶劑能夠溶解鈷和鋰，同時將金屬氧化物與電極中的其他化合物分離。他們發(fā)現(xiàn)，鈷可以通過沉淀甚至電鍍從共晶溶液中回收到鋼網(wǎng)中，后一種方法使低共熔溶劑本身可能被再利用。

阿爾貢國家實驗室的博士后研究員、萊斯的校友Marco Rodrigues表示：“我們專注于鈷。鋰也很有價值，但鈷不僅在環(huán)境上稀缺，從社會角度來看，也很難獲取。”他指出，美國能源部正在加大推進電池回收技術，最近還宣布成立一個鋰離子電池回收中心，前進的道路需要繼續(xù)努力。