中國(guó)粉體網(wǎng)訊 根據(jù)不同的封裝形式,鋰電池被劃分為圓柱電池、方形電池和軟包電池。近年來,以寧德時(shí)代、比亞迪為代表的方形電池大行其道,而軟包電池則不斷式微。華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,憑借電池封裝可靠度高和系統(tǒng)能量效率高等優(yōu)點(diǎn),2017年到2021年,方形電池在中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)的份額從57.5%增長(zhǎng)至86.4%,而軟包電池從15.3%降至7.3%,圓柱電池從27.2%降至6.2%。
(來源:GGII、中國(guó)粉體網(wǎng))
雖然圓柱電池市占率也在大幅下滑,但是隨著特斯拉4680大圓柱電池的發(fā)布,聲勢(shì)也在不斷壯大。在這樣的大趨勢(shì)下,孚能科技是國(guó)內(nèi)前十動(dòng)力電池生產(chǎn)商中,唯一一家仍在堅(jiān)守三元軟包路線的企業(yè)。
軟包電池的優(yōu)與劣
優(yōu)勢(shì)
相較于方形與圓柱,軟包電池具有更全面的性能優(yōu)勢(shì):
(1)在相同體積和質(zhì)量下,軟包電池比能量高,可滿足未來高比能、輕量化和長(zhǎng)續(xù)航的需求趨勢(shì)。
(2)軟包電池尺寸、體積靈活可變,可根據(jù)不同車型空間、底盤需求進(jìn)行定制,為未來純電動(dòng)汽車整車布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供方便。
(3)軟包電池的內(nèi)阻較小,國(guó)內(nèi)最小可做到 35 mΩ 以下,極大地降低電池的自耗電。
(4)軟包電池具備更強(qiáng)的抗擠壓性能,在大倍率電流等極端工況下不易炸,相較于方殼及圓柱型電池具有一定程度的安全性優(yōu)勢(shì)。
此外,軟包電池相對(duì)更高的安全性、尺寸靈活、便于布置等特點(diǎn)也使其更適合發(fā)展固態(tài)電池。
劣勢(shì)
軟包電池的缺陷也很突出:
(1)軟包電池工藝復(fù)雜,成本高。生產(chǎn)過程中合適的密封程度、密封力大小需要結(jié)合電池全生命周期充放膨脹收縮的疲勞失效特點(diǎn)進(jìn)行探究;鋁塑膜封邊的特點(diǎn)使其從單體到模組、再到整個(gè)電池包尺寸不易精確控制。
(2)軟包電池成組效率低(需要額外加支架,占用空間),且成組后所受預(yù)緊力大小需結(jié)合軟包電池全生命周期規(guī)律、實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
(3)軟包電池側(cè)面換熱面積過小,難以在保證電池包比能量與輕量化要求的同時(shí)設(shè)計(jì)高效、實(shí)用的熱管理系統(tǒng).
(4)軟包電池鋁塑膜外殼強(qiáng)度較低,在外部機(jī)械載荷與沖擊的作用下易受損、易破,且其熱失控產(chǎn)氣、噴發(fā)等安全性問題產(chǎn)生規(guī)律不易掌握。
孚能科技的守與破
孚能科技可以說是一家不走尋常路的企業(yè),因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)前十大動(dòng)力電池生產(chǎn)商中,孚能科技是唯一一家仍堅(jiān)持三元軟包路線的企業(yè)。憑借優(yōu)異的電池性能,孚能科技曾在2017-2019年連續(xù)三年蟬聯(lián)軟包動(dòng)力鋰離子電池國(guó)內(nèi)出貨量第一。
(來源:中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟)
守得云開見月明
孚能科技2020年7月登陸科創(chuàng)板以來,在2020年和2021年均告虧損,兩年累計(jì)虧損額接近13億元。
據(jù)其披露的2021年年報(bào)顯示,2021年,公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收35億元,同比增長(zhǎng)212.6%,創(chuàng)近5年新高。但公司虧損面進(jìn)一步擴(kuò)大,2021年度孚能科技實(shí)現(xiàn)歸屬于母公司所有者的凈利潤(rùn)為-9.53億元,同比下滑187.83%;歸屬于母公司所有者的扣除非經(jīng)常性損益的凈利為-12.63億元,同比下滑132.82%。成為2021年虧損最為嚴(yán)重的鋰電池上市公司。
(來源:孚能科技2021年年報(bào))
不過到了2022年,根據(jù)孚能科技發(fā)布的半年報(bào)來看,公司今年上半年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入52.23億元,同比大幅增長(zhǎng)495.48%;同期凈虧損為1.59億元,較去年同期2.26億元凈虧損明顯收窄,二季度單季已實(shí)現(xiàn)盈利。
(來源:孚能科技2022年半年報(bào))
分季度看,一季度公司營(yíng)收為15.29億元,同比增長(zhǎng)317.09%;二季度公司營(yíng)收達(dá)到36.93億元,同比增長(zhǎng)623.66%。孚能科技于22年上半年實(shí)現(xiàn)的營(yíng)收已超過20、21年全年,營(yíng)業(yè)收入進(jìn)入爆發(fā)增長(zhǎng)期。
推出SPS解決方案
9月9日,孚能科技在北京舉行“2022孚能科技戰(zhàn)略及新品發(fā)布會(huì)”,正式推出全新動(dòng)力電池解決方案--SPS(Super Pouch Solution),集大軟包電芯、大軟包電池系統(tǒng)、大軟包電池制造和直接回收四項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)于一體,從充電效率、降本增效、適配車型等方面打造滿足客戶要求和用戶需求的產(chǎn)品。
(來源:孚能科技)
孚能科技推出的全極耳、多極耳大軟包動(dòng)力電芯,改變上一代的多電芯串聯(lián)設(shè)計(jì),進(jìn)而簡(jiǎn)化電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu);具備從2.4C到5C甚至更高的充放電倍率,滿足各類新能源汽車的動(dòng)力需求;應(yīng)用半固態(tài)電解質(zhì),降低液態(tài)電解液用量,提升電芯的本征安全。 同時(shí),得益于對(duì)材料體系的高度兼容,大軟包電芯適用于高鎳三元到低鎳富鋰錳、磷酸錳鐵鋰、鈉離子等,匹配不同的客戶要求。
(來源:孚能科技)
SPS大軟包電池系統(tǒng)采用高效液冷板與底盤的一體化設(shè)計(jì),半固態(tài)大軟包電芯直接集成于系統(tǒng)底盤,使系統(tǒng)零部件減少50%,材料成本降低33%,體積利用率增加30%至75%。與搭載4680圓柱電池的車型相比,孚能科技SPS的體積利用率高出12%,擁有3倍循環(huán)壽命,導(dǎo)熱效率提升60%。
(來源:孚能科技)
押寶半固態(tài)電池
孚能研發(fā)的重點(diǎn)是下一代三元軟包高鎳電池,也就是半固態(tài)電池。孚能科技在2022年半年報(bào)中也提及了其當(dāng)期的研發(fā)進(jìn)展,例如第一代半固態(tài)電池的量產(chǎn),提高了電池的安全性,高鎳電池達(dá)到了NOTP的安全目標(biāo),使電池產(chǎn)品同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高安全、高能量密度、快速充電和長(zhǎng)循環(huán);在保證產(chǎn)品安全性和高能量密度前提下,產(chǎn)品充電時(shí)間由之前的42min縮短到18min(充70%電量),產(chǎn)品的功率特性與循環(huán)壽命(>3000次)表現(xiàn)優(yōu)異。
公司目前公司已少量送樣330Wh/kg的半固態(tài)第一代電池產(chǎn)品并獲得了良好反饋,未來隨著公司新生產(chǎn)基地的建成將逐步量產(chǎn)。
然而330Wh/kg并不是孚能的最終目標(biāo),下一步,孚能的研究計(jì)劃是400Wh/kg的半固態(tài)電池,其液態(tài)電解質(zhì)的含量會(huì)進(jìn)一步降低,最終邁向全固態(tài)電池。
前路并非坦途
軟包電池雖不是國(guó)內(nèi)的主流方向,但以全球的視野來看,海外車企卻偏愛軟包電池。EV Sales數(shù)據(jù)顯示,歐洲銷量靠前的電動(dòng)汽車中,絕大部分車型采用軟包電池,包括戴姆勒、日產(chǎn)、雷諾、大眾、現(xiàn)代、奧迪、沃爾沃等。更有研究機(jī)構(gòu)甚至預(yù)測(cè),到2030年軟包電池在新能源汽車市場(chǎng)滲透率將達(dá)45%,幾乎達(dá)半壁江山。
就客戶群體上,公眾周知和談?wù)撟疃嗟氖,孚能科技與世界最頂級(jí)汽車豪門戴姆勒結(jié)成的聯(lián)盟。四年之前,孚能科技“過五關(guān)、斬六將”擊敗國(guó)內(nèi)外強(qiáng)勁對(duì)手,拿下戴姆勒超百億歐元電池訂單,令業(yè)界大為震動(dòng),孚能科技也由此蜚聲全球。同時(shí),孚能科技與廣汽集團(tuán)進(jìn)入深度合作階段,再加上與吉利的合資工廠項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn),孚能科技有望在2022年基本實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。
新能源汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)是長(zhǎng)途耐力賽跑,時(shí)間的長(zhǎng)河很長(zhǎng),不應(yīng)計(jì)較短期內(nèi)一城一地的得失。正如孚能科技董事長(zhǎng)王瑀所言,做汽車電池要做到完全可控,要做百年老店,什么事情都必須控制住,要和世界最先進(jìn)的制造廠接軌。動(dòng)力電池是歷史機(jī)遇,這就要求我們以最快的速度補(bǔ)自己的短板,而不是補(bǔ)市場(chǎng)的短板。既然孚能堅(jiān)信軟包是動(dòng)力電池的優(yōu)選方案,那么就應(yīng)該迎難而上,突破前行。
參考資料:
1、徐雅慧等,《軟包電池在純電動(dòng)汽車中應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》
2、直觀,《孚能還有機(jī)會(huì)翻身嗎?》
3、電池中國(guó)網(wǎng),《『對(duì)話』孚能科技王瑀:動(dòng)力電池“終極夢(mèng)想家”突圍》
4、孚能科技官網(wǎng)、2021年年報(bào)、2022年半年報(bào)
5、第一財(cái)經(jīng),《孚能科技推出SPS解決方案,軟包電池能否收復(fù)失地?》
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安)
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