为什么日本老人60岁基本没有高血糖和高血压患者，80岁看上去都还很年轻呢？这个原因很简单，日本是全世界营养学最发达的国家，也是唯一营养立法的国家。他们一旦发现自己有了慢性病，也是都是尽量通过非药物方法来改善，这样就不会给人体增加大量的自由基攻击，这就是日本老人80岁看上去脸都很清爽的原因。而我们中国老人正好相反，他们一旦发现自己有了慢性病，都是喜欢每天吃大把的药物，所以你会发现他们脸上看得见的是老年斑越来越多，皱纹越来越多，看不见的是肝脏和肾脏损伤，慢慢的身体就出问题了。
要知道，药物进到我们体内，身体细胞是不认可的，它不是人体需要的物质，会诱发大量自由基攻击，让你的皮肤特别显老。一般情况下，我们常遇到的自由基共有5种：超氧化物自由基，过氧化氢自由基，羟基自由基，单线态氧自由基和过氧化脂质。其中，超氧化物自由基主要是由于呼吸氧气所产生的，而过氧化氢自由基和羟基自由基是在体内抢夺电子后而转变来的自由基，这三种被称为活性氧自由基。它们对于正常细胞的攻击性都非常的强，尤其是羟基自由基是自由基连锁反应的发起人，相当于破坏分子的老大一样，它可以破坏细胞内的DNA，使我们的细胞发生基因突变，导致癌细胞的生成。
至于过氧化脂质，我们就经常遇到了，老年斑就是这个原理，它是自由基攻击脸部微血管形成的褐质素，专业名词叫过氧化脂质。而皱纹就更加好理解了，因为你脸部的微血管淤堵，不断受到自由基攻击，不断硬化，无法给附近的皮肤细胞输送氧气和营养，细胞都死亡，所以我们会发现小朋友皮肤都光溜溜的，老人皮肤都皱巴巴的，就是这个原理。特别是喜欢户外运动的朋友，或者说我们老一辈干农活的人一定显老，因为太阳光照射会在人体内产生单线态氧自由基，让皮肤细胞死亡加快。
当然还是那句话，我们不要指望帮助所有中国人都像日本人一样，那么年轻，那么健康。但是，你也应该有个健康的生活饮食方式，本来你就在太阳底下风吹日晒的劳动，长期处于加强氧化工作环境，还偏偏喜欢糖脂化饮食：精炼油、精细主粮、精细盐，而且强氧化工作环境又没变化。结果又是糖脂化饮食又氧化，而且还是氧化很强的环境，这样你就会50岁看上去却像是70岁了。#领航计划##微博健康公开课##无法拒绝的健康真香单品# https://t.cn/RyhCqoo

短刀电池是否只有蜂巢能源可以做？

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看到“探秘蜂巢“短刀”电池工厂的消息，引发行业的关注和讨论，我从另一个角度和大家谈谈我了解到的一些蜂巢能源“短刀”的情况。

提到蜂巢能源的“短刀”，要追溯到2019年４月的上海国际车展，蜂巢能源在业内首次亮相就展示了内部代号为“L600”的短刀片磷酸铁锂电芯；随后又在2019年7月份“领创叠时代 守护芯安全”品牌战略规划及产品发布会上，展示了一款叠片工艺制作的短刀电池，但当时并未做详细介绍。

出于对“短刀”电池更详细设计方案的好奇，我花些时间做了一个专利的分析，主要把蜂巢能源在短刀设计中的一些专利整理了一下。

▲图1.蜂巢的短刀电池专利

Part 1

蜂巢能源的短刀电池专利解析

检索蜂巢能源的专利，发现已经有将近50多项的公开专利，初露端倪的专利是2019年的一篇涉及极片的专利，在2020年3月份的专利已经直接公开蜂巢能源的“短刀”电芯和成组方案，在这篇专利的权利要求中直接写到“一个所述电芯（22）的长度为L，高度为H，200mm≤L≤600mm，50mm≤H≤150mm”，直接限定了电芯长度和高度，结合之前了解到的信息，限定长度一方面是考虑到叠片工艺电池的性能和规模化制造等指标，另一方面“短刀”具有很强的兼容性，支持切换590标准模组，实现串并联方案灵活变化，具备高标准化、灵活性的特点。

▲图2.短刀电池图示

而2020年12月31日申请的授权公告为CN 213988965 U的专利《一种单体电池及电池模组》，在这里有对于整个设计的一些结构。如下图3所示：短刀电池包括壳体和盖板，壳体表面积最小的相对两侧面均设置为开口；盖板分正极盖板和负极盖板，分别设置于壳体的两个开口。正极盖板上设置有正极极柱和防爆阀；负极盖板上设置有负极极柱和注液孔。本实用新型提供的单体电池，减小正极盖板和负极盖板在单体电池内的占用空间，提高空间利用率，从而增加单体电池的储存能量；减小了正负极短路的风险，同时降低了电解液污染防爆阀的风险，提高了单体电池的合格率和安全性能。

▲图3.蜂巢能源短刀电池的设计

在这项专利中，有对电芯的尺寸范围做了界定，蜂巢能源对尺寸比例也进行了限定，长度a≤600mm，10％a≤高度b≤30％a，2％a≤宽度c≤10％a，经计算，这个尺寸比例的限定，将长度≤600mm的短刀电芯品类都涵盖在内了。

从专利的设计意图来看，正负极盖板分别设在壳体的两端，正极极柱和防爆阀设在一端，负极极柱和注液孔设在另外一端，如此设置，可以减小正负极盖板在电芯内的占用空间，从而增加电芯的储存能量。

从2022年2月25日公告的电池盖板的专利CN215911486U《电池的顶盖以及电池》中，我们也能看到很多关于蜂巢能源短刀的资料。

▲图4.电池极柱设计

●电芯极柱设计：由于充放电性能的需要，需要把极柱的面积尽可能做大，进而提高电芯的过流能力。因此实际的方法是通过设置多个极柱体，可以增大极柱体的总体积，可以增大极柱体的横截面积之和，从而可以提高电芯的过流能力。多个极柱体可以与同一个极柱铆接块连接，这样可以增大极柱铆接块的横截面积。

▲图5.电池顶盖的设计

●盖板设计中，还有一部分是比例的设计，蜂巢能源对盖板的宽度与铆接块的宽度，以及铆接块和防爆阀距离盖板边缘的尺寸都做了限定。铆接块的长度L2与盖板的长度L1满足0.3≤L2/L1≤0.5，目的是把极柱的面积尽可能做大。

▲图6.电池顶盖的设计

有意思的是，下表1是蜂巢能源在传统VDA和590电芯上面有关盖板的专利设计，在原有方壳电芯里面，需要花费大量的时间和精力来对盖板进行简化，降低电芯的量是最重要的设计之一。

▲表1.蜂巢能源之前在方壳电池上面的盖板设计专利

Part 2

蜂巢电池专利凸显出什么

短刀电池，是之前的方壳叠片技术的延伸，我们在之前也介绍过，这种围绕电芯卷芯利用最大化的技术，让软包在制造技术得到了很好的延伸。在这个产品序列上，结合了软包和方壳的优势，其专利技术所制成，核心在于使用原有方壳的封装和盖板设计，做简化以后形成短刀的产品技术。

▲图7.短刀双卷芯的设计后续会进一步简化成单卷芯

对于蜂巢来说，短刀电池产品序列是在之前VDA电芯工艺的技术上继续延续方壳叠片技术的发展，在金坛工厂验证了方壳叠片工艺以后，很好的延续到了短刀的这种技术上。因此我们看到蜂巢能源在电池开发围绕无钴电池、果冻电池和短刀片电池，在研发上都转化成了专利技术，根据专利数据库最新数据显示，蜂巢能源及其关联公司（主要为蜂巢能源科技有限公司）在全球126个国家/地区中，共有2900件专利申请，其中有效专利1957件，海外专利申请50件。

▲图8.蜂巢能源在过往的研发投入以专利的形式沉淀下来

对于蜂巢能源来说，短刀电池的设计，走出了VDA设计的差异，在专利上做了系统性的布局。也就是说从2020年12月逐步展示出来的专利，都是围绕这种设计来做的，我们后续能看到更多的技术创新和优化。

动力电池行业是个资本密集型、知识密集型和快速创新的环境，评价一家动力电池企业是否具备持续的能力，需要在产品、工艺、成本控制和供应链等多维度来看。围绕研发和产品创新，这块是通过专利来折射，全球的动力电池专利都在快速提升，主要集中在电芯、电芯成组和热管理技术上面。

小结：目前动力电池，并不是简单从产品复制就能做好的，也需要投入相当多的研发投入才能在专利技术上突破封锁，建立自己的护城河。我们评价一个动力电池企业的创新能力，不光看现有的产品和产品技术，也看它整合资源的能力。一个动力电池企业，不是依赖于几个电芯工程师和技术人员的流动，是看一个公司的组织结构，能不能在现有的技术和产品工艺上不断推陈出新，提高自身的效率来降低成本。面对当前的原材料价格，真是考验一家动力电池企业综合能力的时候。

蜂巢能源的短刀片电芯生产和发展路线

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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。