半固态+叠时代 软包电池正迎来“新时代”

　　近日，2022年全球动力电池装机量TOP10出炉。其中，孚能科技在2022年凭借其优质的软包电池大批量配套梅赛德斯奔驰EQ系列车型，实现215.1%的三位数高速增长，成功进入全球TOP10阵营。除了孚能科技，LG新能源、SK On等海外软包电池企业通过配套现代、通用、福特、雷诺、大众等国际主流车企，也有不俗表现。

2022年全球市场动力电池装机量TOP10

数据来源：SNE Research(单位：GWh)

　　值得注意的是，在国内市场，方形电池制造由卷绕向叠片工艺转向的“自我革命”，将加快叠片技术和效率的提升，降低叠片电池制造成本，从而也为软包电池的未来提供了更大的拓展空间。

　　日前，蜂巢能源对外发布了应用于方形电池的第三代叠片工艺——飞叠技术，已经媲美卷绕工艺效率;比亚迪已经在刀片电池领域广泛采用叠片工艺，逐步摒弃卷绕工艺。据悉，除了上述两家企业，亿纬锂能、远景动力、欣旺达、中创新航等电池企业的方形电池制造也将逐步采用叠片工艺路线。

　　设备端，国产叠片设备效率和规模也在快速突破。光大激光表示，其开发的单片叠片机，三工位叠片效率已经达到 0.15-0.233秒/片;多片叠片机，双工位叠片效率已经达到0.12-0.2秒/片。另外，先导智能、利元亨、赢合科技、海目星、吉阳智能等设备厂商叠片设备效率也已经接近或媲美卷绕效率。

　　电池中国从孚能科技了解到，其软包电池叠片效率已经达到0.12秒/片，效率与方形、圆柱电池的卷绕工艺不分伯仲。

　　据业内人士介绍，目前，主流电池企业均有叠片电池技术路线规划，在方形电池转向大尺寸、软包技术突破和半固态电池产业化趋势下，叠片工艺已经被认为是未来主流方向。

　　相较于方形、圆柱电池，软包电池在很长一段时间在成本方面并不占优势。究其根源，主要是软包电池使用的叠片工艺，过去很长一段时间叠片效率不及卷绕工艺，使得软包电池的规模制造成本高于方形、圆柱电池。

　　在电动汽车普遍降本的形势倒逼下，采用叠片的软包市场拓展一直不温不火，客户主要为国际主流车企和部分国内高端车型，他们倾向于使用安全性更好、能量密度更高的软包电池。

　　业内普遍的观点是，软包叠片效率低的痛点一旦解决，其制造成本有望与方形、圆柱电池较量，届时，软包电池的高能量密度、高安全性、长循环寿命和灵活设计优势就会成为加分项，成为车企和消费者的优先考虑选项。

　　得益于效率突破和设备国产化，主流电池企业在方形电池产品中也在大规模采用叠片工艺，“叠片+长薄电芯”已经成为方形电池的趋势主流。然而，软包电池天然适合叠片工艺，能最大化发挥叠片工艺的优势，叠片设备效率的突破无疑为软包电池成本劣势扳回一局。

　　成立于2009年的孚能科技，始终专注软包叠片技术工艺，在叠片领域已有十多年技术积淀和突破。2022年9月，孚能科技对外发布了全新软包动力电池解决方案——Super Pouch Solution(SPS)，是其得益于0.12秒/片的全球超快叠片效率，并基于电芯设计、制造、系统集成、成本、安全等多维发力进行的一次电池形态格局“亮剑”。

01

效率突破 软包电池竞争力后劲十足

　　“SPS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入产出比。”孚能科技董事长王瑀在接受媒体采访时指出，SPS还因为采用了大软包电芯卧式布置的设计，从而使电池系统部件减少50%，材料成本降低33%，体积利用率提升到75%，处于行业第一梯队水平。

　　据介绍，SPS大软包电池是集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四项创新技术于一体，在能量密度、安全性能、续航里程、充电速度、成本、体积利用、系统集成、平台/材料兼容等方面依托软包电池优势，研发出满足整车诉求和用户需求的有竞争力产品。

　　电池材料层面，SPS大软包电芯兼容高镍三元、低镍富锂锰、磷酸锰铁锂、钠离子等多种化学体系，进而在电池包中可实现基于同化学材质的不同容量电池适配，让电池系统拥有从80kWh-150kWh的不同带电容量，从而可以匹配不同车型的动力需求。

　　电芯设计方面，孚能科技SPS方案采用其最新研发的大软包电芯，该电芯采用全极耳、多极耳和叠片工艺，使电芯拥有更低内阻和更好的低温放电表现，同时还有着更高的能量密度。

　　系统层面，SPS大软包方案是软包体系内首个无模组集成技术方案，采用电芯卧式布置设计，将大软包电芯直接集成于汽车底盘上(CTP/CTC)，实现在系统高集成度和车辆空间高适配性上的出色表现。

　　同时，SPS大软包采用无模组技术及大电芯使其零部件数量大幅减少(电池系统部件减少50%)，助其体积利用率提升至75%，极大改善了制造工艺和成本节省。

　　在系统内部设计上，SPS大软包通过调节卧式布置，厚度在8mm-20mm的大软包电芯，可使电池系统的底盘高度在85mm到145mm之间灵活调节，从而可为需要低底盘高度的车型(如轿车/MPV)提供更大的座舱空间。

　　此外，SPS方案还基于整车迭代设计视角，实现了具备与CTC的一体化兼容。

　　王瑀博士表示，基于SPS大软包理念的电池，成本未来有望比方形电池还要低，在市场端将具备极强的竞争力。

　　与卷绕电池相比，基于叠片工艺制造的电池具有能量密度高、内部结构稳定、安全性更好、循环寿命更长等诸多优势，且匹配“长薄电芯”，适合做大尺寸、高倍率和异型电池，为电动汽车提供更好的电池性能。

02

半固态争相量产 软包形态独树一帜

　　当下，作为下一代电池技术的半固态电池正加速产业化。

　　近日，宝马集团透露，将与电池公司启动下一阶段全固态电池的联合研发。据悉，宝马集团已经获得了某固态电池研发公司的技术许可，在其位于慕尼黑附近Parsdorf的电池制造中心(CMCC)建设固态电池中试线。按照计划，第一辆采用固态电池的宝马原型车计划在2025年之前推出。

　　此外，长安深蓝方面表示，公司半固态电池已经进入工程化研发阶段，2025年将搭载整车应用;东风集团旗下高端智慧电动品牌岚图的中大型轿车“追光”，将首个搭载半固态电池包。

　　电池企业方面，孚能科技330Wh/kg半固态电池已具备量产条件，并且正在开发400Wh/kg的高镍半固态电池。此外，宁德时代、国轩高科、赣锋锂电、亿纬锂能、蜂巢能源、卫蓝新能源、清陶能源、QuantumScape等多家企业半/全固态电池产品研发都取得了不错进展。

　　值得注意的是，从目前各家企业公布的信息来看，在半固态、固态电池封装形式上各家无一例外地都采用了软包封装形式，主要是软包电池在提升半固态电池能量密度、安全性能、制造良率方面相较其它封装形态更有优势，被认为是固态电池的天然承载体。

　　业界预计，2023年半固态电池将小批量量产装车，接下来几年半固态电池产业化会提速。

　　叠片效率突破+半固态电池产业化临近，无疑将为软包电池在中国市场“低迷的几年”拨开云雾。事实上，作为软包电池引领者，孚能科技推出的SPS大软包电池，已经兼容最新的半固态电池技术，伴随着半固态电池的产业化临近，其SPS大软包方案后劲十足。

　　1月29日，孚能科技发布公告称，将在广州建设年产30GWh动力电池项目，“项目将可进一步推广其最新动力电池解决方案——Super Pouch Solution(SPS)，展示其综合性优势，开拓新客户和新市场，并且为主要客户就近配套产能”。可以看出，孚能科技SPS大软包电池已经走向量产，产品在技术创新、成本、安全和性能方面获得大客户的认可，在叠时代+半固态产业背景下，软包电池将大有可为。