邶风⑴·式微⑵
式微,式微!胡不归⑶?微君之故⑷,胡为乎中露⑸!
式微,式微!胡不归?微君之躬⑹,胡为乎泥中!

词句注释:
⑴邶(bèi):周朝国名,在今河南汤阴南。
⑵式:作语助词。微:幽暗。这里指天将黑。
⑶胡:为什么。
⑷微:非,要不是。故:事,事情。
⑸乎:于,在。中露:露中。倒文以协韵。
⑹躬:身体。一说通“穷”,困穷。

白话译文:
天黑了,天黑了,为什么还不回家?如果不是为君主,何以还在露水中!
天黑了,天黑了,为什么还不回家?如果不是为君主,何以还在泥浆中!

蜂巢能源的短刀片电芯生产和发展路线

#微博新知博主##车圈新星驾到#

蜂巢能源近日举办了一次小规模的金坛工厂参观活动,主要介绍短刀电池的智能制造过程,我整理分享一下我看到的内容。

蜂巢能源的短刀电芯产品,首次出现是在2019年4月上海汽车展上,然后在2021年底蜂巢能源发布“领蜂600”全域短刀化后占据了产品序列的C位,这次在蜂巢能源二期短刀电池工厂,“短刀”电池量产线落地,年产能为2.5GWh。

▲图1.短刀磷酸铁锂的生产落地

Part 1

短刀的生产过程

在二期工厂的8GWh产能里,铁锂和三元(含无钴)大概占了一半。预计2022年,在各个电池企业里面铁锂估计占比都在50%以上。

现场可以看到,锂电池的第一道生产工序匀浆也是按这个比例安排的,单个2300L大容量双行星搅拌设备,每罐浆料对应600KWh(纯电动车10辆左右)——这部分其实和电池的最终形态没直接的关系。

▲图2.现场看到的化学体系的比例

比较明显的是第二道的涂布工艺,短刀电池的长度(近600mm)比普通电芯(148mm或者220mm)更长,涂布的宽幅、速度、精度决定了电池极片生产的效率和品质。在现场能看到1400mm超宽幅涂布机,一次出两列,涂布速度也非常高(80m/min)。幅度宽了,为了保证涂布精度,需要在涂布设备上设置三套β射线在线面密度检测系统和两套CCD实时涂宽检测系统,来实现数据实时检测和控制,保证涂布的自动闭环管控(面密度控制在±1.5%以内,正反面错位≤0.5mm)。

▲图3.短刀相比之前的宽幅涂布有很大的变化

在辊压工序中,整体工艺没有很大的差异,由于幅度比较宽,通过正极热辊压,负极双辊连续滚轧,在辊压机上进行电磁加热、红外线在线烘烤、在线激光测厚、废料边去除等技术集成,效率还是有很大的提升。

在模切工序,蜂巢能源应用了激光模切,节省模具投入和设备维护的费用,模切效率也得到40%的提升(30m/min提升至40-50m/min)。

在这里的最大挑战是激光过程产生的毛刺,需要检测层面非常精细化的算法。下一步产线的提升,主要依靠卷对卷模切+切叠一体设备,在工艺层面进行集成。

对于刀片系列的电池而言,某种意义上是从软包进化过来的(叠片工艺的电池生产),叠片速度一直是行业痛点,在这里看到的是双工位叠片效率高达0.4s/片,已研发完成的下一代超高速刀片式电芯极组成型设备,叠片效率可以做到0.125s/片,配合电芯的设计可以在电芯封装层面,对于卷绕极组成形效率形成实质性的挑战。

▲图4.高速叠片机

软包的电芯厚度瓶颈,在刀片设计的理念下,其实突破了。所以这颗磷酸铁锂的电芯,在21mm的厚度下达到了184Ah,还有进一步增长的空间。

▲图5.双卷芯的设计9mm合成21mm的厚度电芯

从生产的过程来看,二期工厂相比于之前看到的一期,在细节上有很多的改进,主要是兼容性方面:二期兼容了VDA、短刀两种不同的设备,在细节方面诸如传输设备方面作了改进,特别是导入了卷芯磁悬浮的物流体系,加上改进的AGV运输物流,极大的提高了节拍和效率。在参观过程中,工厂配置的人员又少了很多,而加入了更多的检测手段,通过强大的软件系统和数据分析来提高工艺直通率,变得更加智能化了。

走低成本,高体积利用率的路线,从VDA电芯一路演化到刀片,整体的卷芯到Pack效率还是非常靠前的。从目前来看,围绕电芯层面的革新,比围绕Pack结构的设计,能够使得电芯在制造层面的成本的降低,在Pack层面也会提高成组效率,降低电池系统的重量(能量密度提高),而且Pack内部的零部件数量减少,特别是相关结构件的减少,有效实现电池系统的成本目标。最终,电池安全性能也会进一步提升——对于方壳而言,薄的电池相对更安全。如果不往宽度方向做文章,往厚度扩展,对于电池安全的影响是很大的(散热面小,热导不出来,内外部的温差大)。

▲图6.刀片电芯的成组率,真的是非常高效的

Part 2

技术发展方向

●围绕全域短刀电芯的迭代

在技术交流环节,比较有意思的话题就是围绕短刀电池的进化。

由于目前磷酸铁锂材料技术的进展,可以在工艺环节和材料环节做进一步迭代。对于电池企业来说,最喜欢的进化方向就是这样:在电池生产线,电芯尺寸、电池系统和整车接口,什么都不需要变,直接能通过多迭代实现能量密度上5%、10%的升级。

蜂巢能源在短刀电池升级的路径上,不管是磷酸铁锂混磷酸锰铁锂,还是磷酸锰铁锂混三元,都在同时进行开发。今年底到明年还会陆续推出第二代和第三代,能量密度也将进一步提升。

从研发逻辑上来看,原材料的来源非常广泛,是更好的解决方案,为整个行业的进步和电动汽车的竞争力的增强,提供非常大的贡献和价值。磷酸铁锂和铁锰锂的下一步,是开发快充能力,目前的高性价比产品是配置1.6C快充能力,下一步开发2C-2.2C的铁锂,然后往4C方向上开发磷酸铁锂。

●高镍电芯开发

围绕低成本磷酸铁锂技术路线的出现,会逼着三元进一步向上,也会逼着无钴进一步向上,通过提高高镍的克容量和提中镍的电压,2022年上半年量产4.4V高电压产品和2022年年底(或者2023年初)无钴4.4的产品也会推出。这个技术方向上面,首先可以配合快充的设计,实现高性能电池的路线。

▲图7.围绕短刀的设计,主要迭代的是性能

做电池有意思的地方,就是产品一直在进化:产线通过不断的升级,改进效率和良品率。平台化可以适应多数客户的Pack设计,这是产品灵活性所带来的。

随着2021年新能源汽车市场的狂飙突进,2022年电池成本受到上游原材料上涨不断提升,这需要电池厂家和车企一起来承担,而2022年能看到新能源汽车的产品结构可能会有所调整。

目前每个电池公司面临的成本压力都是非常大的,但是这种压力是阶段性的压力,随着天气变暖,上游供给包括盐湖生产供给和矿山的锂的供给会增加,在国内外的共同努力下会得到逐渐的缓解。

在从材料端来看,蜂巢能源从2021年年中开始做了大量的行动,包括上游的一些原材料的锁定(锁量、包销、预付),有铺垫以后,整体材料供应能满足2022年全年的需求量。在成本的控制上要多重并举:除了提早地锁定一些原材料买进之外,还要做技术创新来降低成本——国产原材料的替代,新化学体系的使用,通过调整结构吸收一些成本的上涨。

预计在2022年,相比去年,蜂巢能源的磷酸铁锂比重会增加(超过50%),短刀电芯的比例也会增加。现在全球规模(300GWh)不是很大的情况下,供应链都已经出现了比较大的供应风险和挑战,未来成几倍,十倍的增长,到TWh时代电池材料的供应挑战会更大。从长远来看,蜂巢能源会自制一部分核心的原材料,并对上游原材料端进行一些投资,会对下一代电池技术的原材料进行一些投资。

从设备端来看,电池公司80%的投资是设备,需要以更高的生产效率和更智能化的,少人化的产线的设计,来规避未来人工成本上涨,来规避制造成本高的问题,同时做了柔性化的高效产线设计,短刀产线兼容300-500多毫米。电池制造过程中产生的海量数据如何利用起来,对提升产品质量,缩短制成周期都有非常大的好处。蜂巢能源专门做AI智能制造的落地,在电芯制造精益上做文章。

另外,蜂巢能源很有意思的是人才战略,随着品牌影响力的提升和规模扩大,本身公司开放,具有新势力思维的企业文化,在人才招引说是比较成功的。对于员工的激励,不只是围绕薪水,包括合伙人制度的推进、员工持股等措施其实都能让企业的发展更稳定。

小结:电池做到现在,对一个企业从技术、设备、上游材料和人才全方面提出了要求,随着车企的入局,整个电池产业会呈现出我们之前看不到的多元化色彩。

命是注定的,运是可以改变的,多行善,多积阴德。有缘人看见希望改变命运这里开始一、立命之学
第一篇立命之学主要讲述作者自己的故事。袁了凡自幼丧父,母亲命他学医。后来,他在慈云寺遇到一老者,自称孔先生(根据云南县志,此人是著名易学家杨向春,化名孔先生,曾著《皇极经世心易发微》一书),精通皇极数预测未来,说他有当官的命,孔先生告诉袁了凡他某年应当考第几名,某年当廪生,某年当贡生,贡后某年当选为县长,在任三年半就应该告退回乡,在五十三岁八月十四巳丑时,寿终在家里。把他什么时候考取功名,能考第几名,什么时候当官,什么时候寿尽,有没有孩子等都作了预测。一开始袁了凡不太相信,巧合的是,此后的二十年,袁了凡的人生真的按照这位老者所算定的模式进行着,连考第几名等每一次都十分精确地应验了,这让他笃信了宿命论,认为“荣辱生死,皆有定数”,从此没有了上进之心。直到他遇到云谷禅师,二人“对坐一室”,彻夜而谈,终使了凡醒悟,懂得了“命由我作,福自己求”的道理,知道了如何可以改变命运,他说:“吾于是而知,凡称祸福自己求之者,乃圣贤之言;若谓祸福惟天所命,则世俗之论矣。”也就是说,道德仁义自己可以力求,功名富贵也可以自己求得,要发挥人的主观能动性,相信人的命运掌握在自己的手中,而不是听命于天,听命于他人。从此,袁了凡的人生信念发生了根本改变,从笃信宿命论转到信仰命由我造、福善祸淫的人生观。他以自己的人生经历告诫我们,人的命运是可以改变的,其关键在于多做善事积累福报,在于自身的修为,要多做善事,消除恶念。这就是《立命篇》的主要内容。于是袁了凡开始积极改过向善,积累善业,许愿做三千件善事改命,次年礼部考科举,孔先生预算的应该得第三,忽然考中第一,预测开始不应验。但袁了凡仍觉自己有很多做得不足的地方,经过十余年,这三千善行才算完成。袁了凡一直没有子女,就继续发起求子的愿,也许愿行三千善事,辛巳年就生下了儿子天启。再发求中进士的愿,许行善事一万条。于丙戌年再次遂愿,中了进士,授宝砥县长。原本孔先生所算定的一生,在努力行善改命后,完全改变了,连寿命也延长至七十四岁而终。
许下做一万件善事的时候,袁了凡的妻子见到袁了凡所做的善事不多,就皱着眉头说:“以前我在家里帮助做善事,所以三千之数得以完成。现在许下了一万善,可是衙门里无事可做,到什么时候才能完成呢?”夜间就做了一个梦,梦见一个神人。袁了凡告诉他善事难以完成的缘故。神人说:“只减粮一节,一万善事都已经圆满了。”事情是这样的:原来宝砥的田,每亩应纳粮二分三厘七毫,袁了凡把它减至一分四厘七毫,使上万的人民减轻了负担。虽然神人这样告诉我,但我自己的心里还有此疑惑。恰遇幻余弹师从五台山来,我便把这梦告诉他,并问这个梦可以相信吗? 禅师说:“只要发心真切,那么,一件事就可以抵得上一万件的善事,何况全县减粮,万民受惠呢?”二、改过之法
第二篇讲改过自己的办法,袁了凡认为改过自己要发三心:即惭愧心、畏惧心、勇猛心。惭愧心、畏惧心可以使自己认识到错误,有充足的动力进行改正。勇猛心是指虽然很多人知道道理,但是得过且过,或严重拖延,没有真正实行,而勇猛心正是改过、改命的关键,只有知道道理后勇猛实干才能真正获得益处。并且讲了改过的道理,有从事上改的,有从理上改的,更有从起心动念处除净的。如果没有从理、从心,只是从事的表面强戒不好的事情,但病根还在,东灭西生。故袁了凡认为改过更应该从理、从心。从事改过只是治标不治本,但是急需治标的时候仍可使用。
三、积善之方
第三篇讲积善的办法,讲述了十余个因为积善而获得好报的故事,有讲述其实善恶并非我们想象的那么简单,善事要分为“端曲、阴阳、是非、偏正、半满、大小、难易”这七个方面,里面有引用几个经典故事。如引用了孔子的故事,子路救人拿了赏赐,孔子说子路做得对;而子贡赎人,没有要赏赐,孔子说做得不对,因为现行虽善,而其流风足以害入,那是似善而实非善。现在所做的虽似不善,而其流风足以济人,则其实却是善的。里面亦列举了十条可以行善的门类并作了相应解释:第一、与人为善。第二、爱敬存心。第三、成人之美。第四、劝人为善;第五、救人危急。第六、兴建大利。第七、舍财作福。第八、护持佛法。第九、敬重师长。第十、爱惜物命。
四、谦德之效
第四篇谦德之效主要讲谦虚这项美德的效用,正所谓“满招损,谦受益”,讲述了“天道亏盈而益谦”的道理。并解释道如果一个人有福气,将要成功,就会自然而然有一股谦和吉祥之气外露,里面讲述了数个故事来证明。最后总结了整本书的内容,说明了改命要立志而行,命自我立,有了志向而努力,自然可以改变命运。书中名句:“有志于功名者,必得功名;有志于富贵者,必得富贵。人之有志,如树之有根,立定此志,须念念谦虚,尘尘方便,自然感动天地,而造福由我。


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