近兩年，動力電池企業在材料、電芯、設計、結構和工藝方面的創新層出不窮，頭部企業在陸續構建專利護城河，開始向全球市場挺進。
近日，電池中國從國家知識產權局官網獲悉，蜂巢能源公布了兩項電池方面的專利。通過對兩項專利的解析發現，近期蜂巢能源公布的專利均與其2022年年底對外隆重推出的“龍鱗甲電池”技術有關，這表明蜂巢能源已經完成了相關技術、專利布局。
其中，專利一公布了一種電池包及動力裝置。摘要顯示，電芯結構上靠近箱體組件內壁(箱體底部)一側設置有電芯防爆閥，箱體組件上對應電芯防爆閥位置開設有排氣孔，排氣板與箱體組件相連并形成儲氣腔，排氣孔與儲氣腔連通，儲氣腔與外界導通。
當電芯發生熱失控時，高溫高壓噴發物從電芯結構外殼的防爆閥釋放，經過箱體組件的排氣孔進入到排氣板與箱體組件形成的儲氣腔中，并導出電池包外，避免高溫高壓噴發物影響其它正常運行的電芯結構的安全性能。
▲蜂巢能源專利截圖
專利二公布了一種具有底部排氣功能的箱體結構及其電池包和動力裝置。
摘要顯示，該箱體結構包括箱體本體和隔板，隔板設置在箱體本體內，隔板的上方形成電芯容納腔，隔板下方形成排氣腔，隔板上開設有一列或多列排氣孔組，并且隔板有凹槽結構形成排氣通道和對電池防爆閥的保護。本箱體結構通過隔板將排氣腔與電芯分隔開，提升了電池包的安全性。
▲蜂巢能源專利截圖
去年12月，蜂巢能源對外發布了龍鱗甲電池系統，該電池系統體積利用率達到76%，創下業內新高，同等電池包下搭載磷酸鐵鋰電池續航突破800km，高錳鐵鎳續航超900km，高鎳三元續航突破1000km。
龍鱗甲電池極高體積利用率的背后是其高集成化設計以及高安全防護設計。首先蜂巢能源在業內應用了“熱電分離、底部防爆閥泄壓”等技術;其次，龍鱗甲電池采用高度集成的下箱體設計，上蓋與水冷板合并，并將熱失控底部排氣空間與底盤防護空間高度集成。這種創新設計，電池包下箱體可同時起到“結構承載+結構防護+集成冷板+泄爆疏導”四重作用，從而使得龍鱗甲電池具備極致性能(76%體積利用率)、極致安全(底部泄壓+熱電分離)、極致成本(標準化短刀電芯+飛疊工藝)等典型特征。
而蜂巢能源公布的上述兩項專利都體現了蜂巢龍鱗甲電池“底部泄壓、熱電分離”的設計特征。
基于專利的解讀可以看到，通過該設計，在提高熱失控安全性的同時，由于節省了傳統刀片電池的中間通道熱失控阻隔和排氣空間，以及底部排氣空間和機械防護空間共用，極大提升了龍鱗甲電池空間利用率(行業目前最高的76%利用率水平)。
從安全、降本和性能提升的技術挖掘趨勢來看，熱電分離已經成為一種重要趨勢，多家電池企業、主機廠正在進行研發和技術布局。
01
蜂巢能源標準電芯——短刀電池已完成相關專利布局
在龍鱗甲電池系統上，還利用了蜂巢能源標準電芯——短刀電池的技術創新，就是電芯底部出防爆泄壓閥，配合設計的獨立熱失控、排氣空間，與電源傳送區分開，大幅降低熱失控時內部高壓拉弧、打火的失效概率，達到真正的“無熱失控蔓延”。
而在標準化的短刀電池上，蜂巢能源也進行了核心技術的專利布局。
據電池中國了解，早在2021年，國家知識產權局就曾公布了蜂巢能源短刀電池相關專利。
一項授權/公開日為2021年8月17日的蜂巢能源專利信息顯示，在電芯尺寸方面，蜂巢能源對尺寸比例進行了限定，長度a≤600mm，10%a≤高度b≤30%a，2%a≤寬度c≤10%a。經計算，這個尺寸比例的限定，將長度≤600mm的短刀電芯品類都涵蓋在內了，這與蜂巢能源所主打的L600“短刀”電池是相呼應的。
▲蜂巢能源專利截圖
專利信息同時顯示，“短刀”電芯正負極蓋板分別布置在電芯殼體的兩端。其中，正極極柱和防爆閥在同一端，負極極柱和注液孔在另一端。這樣設置，可以減小正負極蓋板在電芯內的占用空間，從而增加電芯的儲存能量。
在快充方面，蜂巢能源另一條申請日為2021年9月29日的專利信息顯示，“短刀”電池鉚接塊的長度L2與蓋板的長度L1滿足0.3≤L2/L1≤0.5，這也驗證了將極柱的面積盡可能做大的趨勢。
▲蜂巢能源專利截圖
此外，通過專利截圖可以看出，蜂巢能源對蓋板的寬度與鉚接塊的寬度，以及鉚接塊和防爆閥距離蓋板邊緣的尺寸都做了限定。
▲蜂巢能源專利截圖
不僅如此，為了保證電芯具有良好的充放電性能，也對極柱與鉚接塊在長度方向上的比例進行了限定。
電芯如果過長，電池會影響到快充性能的發揮，蜂巢能源選擇L300~600這種“短刀”標準電芯，結合極柱設計方面的創新，可以實現更好的快充性能，滿足快充補能需求。
02
敢為人先，蜂巢能源電池專利持續領跑
無論是第二代短刀電芯底部出防爆閥，還是系統層面進行熱電分離設置，蜂巢能源都是業內“第一個吃螃蟹的企業”。事實上，基于極致安全、極致性能和極限降本的追求，目前底部出防爆閥或者電芯倒置(物理布局上實現底部出防爆板)、熱電分離等技術正成為產業界探索的技術趨勢。
有著整車基因，可以從整車視角審視電動汽車技術研發和集成，并依托強大研發團隊，蜂巢能源目前在相關前沿技術領域已經進行了廣泛布局和專利覆蓋。這一方面表明了蜂巢能源的深厚創新實力;另一方面專利的布局也將進一步強化其技術和市場護城河壁壘，保持較高競爭力。
鋰離子動力電池屬于技術密集型行業，需要持續的研發投入才能確保公司在日漸激烈的市場競爭中保持領先地位。從創立之初，蜂巢能源就致力于成為全球頂級鋰離子動力電池系統及儲能電池系統供應商，建立了以自主研發為主、外部協同的研發創新體系，打造了一支經驗豐富、勤勉專業的研發團隊，不斷探索新興領域并儲備大量前沿技術。
通過持續多年的研究積累，蜂巢能源在核心專利面也取得了較為突出的成果。截至 2022年年底，蜂巢能源共計擁有授權專利3326項，其中發明專利513項。根據中汽中心全球汽車專利大數據平臺公開信息，2020 年度、2021 年度及 2022 年 1-6 月，蜂巢能源動力電池專利公開量分別為 586 項、878 項及 568 項，分別位列中國動力電池專利公開量創新主體排行榜單第一、第一及第二。
▲全球汽車專利大數據平臺
03
蜂巢能源已開始向海外進行“技術輸出”
經過十多年的發展，中國動力電池及相關產業鏈已走在了世界前沿。歐洲、北美龐大的電動汽車市場，和薄弱的供應鏈產生了巨大的脫節。對于中國優秀的電池、材料、設備企業來說，出海既是機會，也是必然選擇，這也是中國少有的幾次產業輸出的機會。
當然，這需要企業在技術研發、產品創新、專利布局等方面具備強勁實力，方能為全球客戶提供高質量的產品、技術和服務保障。
事實上，以蜂巢能源、寧德時代等為代表的中國動力電池企業，在全球汽車動力電池產業變革中，正通過產能、產品、技術等向全球市場“輸出”，在全球舞臺開始扮演“技術輸出者”的角色。
據了解，目前蜂巢能源已經通過IP知識產權輸出印度某知名公司，幫助印度企業提升電池產品技術及換代升級合作;同時，蜂巢能源還將在德國工廠量產其自主研發的短刀電池、無鈷電池等，推動國內領先技術在海外落地。
未來，隨著越來越多的國內電池企業在海外落地布局，自主研發的先進技術產品逐步量產，中國企業在電池產業鏈相關領域的先進技術將逐漸應用到國際市場和海外客戶，也將不斷增強中國企業的創新能力和競爭優勢，服務全球各地汽車電動化發展。
需要指出的是，中國企業在動力電池、材料、裝備領域已經處于全球領先水平，接下來要走向全球市場，勢必要提早做好技術、專利的布局，構建完備的技術堤壩，一方面用創新技術、產品支撐全球電動汽車、儲能產業發展;另一方面，用技術、專利應對波云詭譎的全球市場，捍衛企業自身的利益。