材料成本降低33% 孚能科技发布大软包SPS方案

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网易汽车9月9日报道 我国新能源汽车保有量已突破1000万辆，未来的渗透率还将进一步上涨，作为新能源汽车最重要的电池，这两年圆柱和方形电芯成为业内主流，层出不穷的新技术让业界似乎忘掉了软包这条路线。

众所周知，软包在能量密度、重量和设计灵活上具备优势，但当前也面临的制造成本高，供应链相对不完善的挑战，作为中国最大的软包动力电池制造企业，孚能科技一直坚信软包叠片是动力电池的必然发展方向，软包叠片将定义下一代电动汽车。

9月9日，孚能科技推出全新动力电池解决方案SPS（Super Pouch Solution），涵盖大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四大技术于一体。

孚能科技董事长王瑀认为，软包路线符合动力电池发展的路径，可以和半固态、全固态无缝升级，他认为未来的全固态电池一定是软包叠片的形态。

孚能大软包电芯采用了叠片工艺，相对卷绕叠片工艺的优势更为明显，叠片工艺下电芯的正负极片和隔膜不会发生弯曲，不仅减少了电芯内阻、提升了电芯功率。

更重要的是，平整稳定的界面让极片能够同步收缩膨胀，使得电芯内部电子移动更容易，从而实现更快的充放电速度。在相同体积下，叠片电芯的能量密度较卷绕要多约5%，并且具备更长的循环寿命。

实际上叠片工艺在方形电芯上也成为主流趋势，但与其他友商不同，孚能则是软包的坚定拥趸者。

王瑀认为，动力电池要做到安全可控，就一定要保证所有的极片在使用过程当中，非常理想化的放在一起，除了软包方案，其他的保证不了。

王瑀坦言，软包也有问题和挑战，就像一张纸一样，做的过程中要控制好非常难，现成的工艺设备都没有，需要重新开发。这个过程中一定会有很难的情况，我们想办法突破找到方向、解决，而不是逃避，或者赚快钱，这就丧失了这么多年我们搞研究的价值了。

材料成本降低33%

虽然相比方形及圆柱电芯，成本方面目前软包电池一直并不占优。

但王瑀表示，这次孚能科技推出的SPS采用了大软包电芯卧式布置的设计，使电池系统部件减少50%，材料成本降低33%，提升体积利用率到75%。

王瑀表示，由于升级了制造工艺，SPS具备可观的投资产出比，直接回收技术的成熟在减少能耗和降低成本的基础上，也进一步提升材料利用率。

“大软包电芯的投产，将大幅降低产能投资成本和制造流程费用，设备投资减少50%，厂房面积减少60%，制造能耗和费用分别降低35%和30%，极大改善了大软包电芯的投资产出比。”王瑀如是说。

而在几个关键技术指标上，与搭载4680圆柱电池的车型相比，孚能科技SPS的体积利用率高出12%，拥有3倍循环寿命，导热效率提升60%。

孚能科技软包电芯支持全极耳和多极耳的设计，从而改变了动力电池系统多电芯串联的设计，进而简化电池系统结构。同时具备从2.4C到5C甚至更高的充放电倍率。得益于对材料体系的兼容，大软包电芯能用于高镍三元到低镍富锂锰、磷酸锰铁锂、钠离子等材料体系，匹配不同需求。

此外，软包电芯厚度更为灵活的设计，可以让SPS的底盘高度在85mm到145mm之间灵活调节，搭载不同能量密度的大软包电芯让电池系统拥有从80kWh到150kWh的不同带容量，满足从性能轿跑到城市皮卡的电动化需求。

孚能科技表示大软包SPS具有同款电芯，厚度可调。同款电盘，高度可变。同款底盘电芯可迭代的特点。

除三元材料之外，孚能在发布会上还首次系统性展示了其他材料体系的研发路线。

按照规划，钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂预计在2023年推出第一代产品，目标是到2030年将钠离子电池能量密度从160Wh/kg提升到220Wh/kg，磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的能量密度形成从200Wh/kg到240Wh/kg的产品覆盖。

在低镍方面，孚能科技计划在2024年推出250Wh/kg的低镍富锰体系产品，预计在2030年进一步提高至290Wh/kg。

SPS电池系统体积利用率可达75%

PACK层面，SPS大软包电池采用液冷板与底盘的一体化设计，可以将半固态大软包电芯直接集成到系统底盘，使系统零部件减少50%，材料成本降低33%，体积利用率增加30%至75%。

液冷板和导热片的复合使用给大软包电芯提供了“双面液冷，三面传热”的高效热交换，电池系统的散热效率提升4倍。精准全面的控温，让电池系统循环寿命超过3000次。

在此基础上，多种材料对大软包电芯形成6面防护，配以高效排气通道的设计和热交换能力，SPS大软包电池系统配置8系或更高镍含量的电芯，依然能做到单体电芯的热失控不扩散。

在低温性能上，大软包电芯的全极耳和叠片工艺，可给电芯带来更低内阻和更好的低温放电表现。

为了满足极寒条件下的正常充电，SPS应用了全新的低温快速自加热设计。实验数据显示，在零下20摄氏度的环境中，SPS系统容量始终保持在90%以上，且充电时间缩短一半。

标配快充适配全系乘用车

鉴于未来快充充电桩300-350kW的功率，王瑀表示，SPS以不同充电倍率大软包电芯，实现了充电10分钟，续航400公里的统一配置。

发布会上，孚能科技展示了2.4C、3C和4C三种倍率快充电芯，对应带电量150kWh、100kWh和75kWh，对应续航里程1000km、800km和600km，充电10分钟补能40%、50%和70%，分别实现400km、400km和560km的续航里程。

材料利用率99%以上 可直接回收

值得一提的是，孚能科技历时10余年开发和验证了锂电池的直接回收技术，可保留正极材料的晶体结构并再次利用，进一步降低成本和能耗，并将材料利用率提升至99%以上。根据美国第三方实验室数据，掺入25%直接回收的正极材料制成的电芯与全新正极材料制成的电芯，在性能表现上无明显差异。

中国规划130GWh产能

产能规划方面，孚能科技计划在国内布置130GWh的产能，已确定的地方分别是江西赣州46GWh、江苏镇江24GWh和安徽芜湖24GWh，还拟在西南地区建设36GWh产能。海外工厂方面，目前孚能科技已确定在德国和土耳其建厂。

针对软包方案的市占率和远期的机会，王瑀表示软包电池今年的供货量，加在一起还是很大的。孚能也在增长，我们现在出货量预计会达到14、15Gwh，看起来增长很多，但别人增长更快。所以相比之下，我们的比例是下降的。但是从我们本身而言，增长量是很快的。

“我们扩产不能急于一时，否则又可能成为死在沙滩上的那个厂家。所以对我们来说，我们要看长期，不能前两次都胜利了，第三次的时候被淘汰了，而且还是技术很好的情况下被淘汰，那不是很可惜的一件事吗？为什么过去几年孚能要静默？因为我们要抓紧时间补自己的短板。”

王瑀表示，对孚能来说，过去4年我们没有停，都在寻找下一代的解决方案，SPS就是4年的研究成果。我们的解决方案是从源头到最后，一个整体的解决方案。

车企客户方面，2018年孚能科技与戴姆勒签订百亿欧元规模的动力电池供货合同，约定2021年至2027年供应总规模170GWh的动力电池后，2021年年中开始批量供应戴姆勒EVA全球平台，更是新款EQA、EQB、EQE等车型的独家供应电池商。为了进一步巩固双方合作关系，戴姆勒还斥资约5亿元入股孚能科技，成为持股3%的战略股东。

此外，孚能目前还与广汽、吉利、东风等国内头部车企达成战略合作。