中國粉體網訊 根據不同的封裝形式,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。華經產業(yè)研究院的數(shù)據顯示,憑借電池封裝可靠度高和系統(tǒng)能量效率高等優(yōu)點,2017年到2021年,方形電池在中國動力電池市場的份額從57.5%增長至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、中國粉體網)
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,聲勢也在不斷壯大。在這樣的大趨勢下,孚能科技是國內前十動力電池生產商中,唯一一家仍在堅守三元軟包路線的企業(yè)。
軟包電池的優(yōu)與劣
優(yōu)勢
相較于方形與圓柱,軟包電池具有更全面的性能優(yōu)勢:
(1)在相同體積和質量下,軟包電池比能量高,可滿足未來高比能、輕量化和長續(xù)航的需求趨勢。
(2)軟包電池尺寸、體積靈活可變,可根據不同車型空間、底盤需求進行定制,為未來純電動汽車整車布局和結構設計提供方便。
(3)軟包電池的內阻較小,國內最小可做到 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。
此外,軟包電池相對更高的安全性、尺寸靈活、便于布置等特點也使其更適合發(fā)展固態(tài)電池。
劣勢
軟包電池的缺陷也很突出:
(1)軟包電池工藝復雜,成本高。生產過程中合適的密封程度、密封力大小需要結合電池全生命周期充放膨脹收縮的疲勞失效特點進行探究;鋁塑膜封邊的特點使其從單體到模組、再到整個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),且成組后所受預緊力大小需結合軟包電池全生命周期規(guī)律、實時狀態(tài)進行調節(jié)。
(3)軟包電池側面換熱面積過小,難以在保證電池包比能量與輕量化要求的同時設計高效、實用的熱管理系統(tǒng).
(4)軟包電池鋁塑膜外殼強度較低,在外部機械載荷與沖擊的作用下易受損、易破,且其熱失控產氣、噴發(fā)等安全性問題產生規(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),因為在國內前十大動力電池生產商中,孚能科技是唯一一家仍堅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)軟包動力鋰離子電池國內出貨量第一。
(來源:中國汽車動力電池產業(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,兩年累計虧損額接近13億元。
據其披露的2021年年報顯示,2021年,公司實現(xiàn)營收35億元,同比增長212.6%,創(chuàng)近5年新高。但公司虧損面進一步擴大,2021年度孚能科技實現(xiàn)歸屬于母公司所有者的凈利潤為-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年虧損最為嚴重的鋰電池上市公司。
(來源:孚能科技2021年年報)
不過到了2022年,根據孚能科技發(fā)布的半年報來看,公司今年上半年實現(xiàn)營業(yè)收入52.23億元,同比大幅增長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,二季度單季已實現(xiàn)盈利。
(來源:孚能科技2022年半年報)
分季度看,一季度公司營收為15.29億元,同比增長317.09%;二季度公司營收達到36.93億元,同比增長623.66%。孚能科技于22年上半年實現(xiàn)的營收已超過20、21年全年,營業(yè)收入進入爆發(fā)增長期。
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”,正式推出全新動力電池解決方案--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創(chuàng)新技術于一體,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品。
(來源:孚能科技)
孚能科技推出的全極耳、多極耳大軟包動力電芯,改變上一代的多電芯串聯(lián)設計,進而簡化電池系統(tǒng)結構;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力需求;應用半固態(tài)電解質,降低液態(tài)電解液用量,提升電芯的本征安全。 同時,得益于對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計,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年半年報中也提及了其當期的研發(fā)進展,例如第一代半固態(tài)電池的量產,提高了電池的安全性,高鎳電池達到了NOTP的安全目標,使電池產品同時實現(xiàn)了高安全、高能量密度、快速充電和長循環(huán);在保證產品安全性和高能量密度前提下,產品充電時間由之前的42min縮短到18min(充70%電量),產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)第一代電池產品并獲得了良好反饋,未來隨著公司新生產基地的建成將逐步量產。
然而330Wh/kg并不是孚能的最終目標,下一步,孚能的研究計劃是400Wh/kg的半固態(tài)電池,其液態(tài)電解質的含量會進一步降低,最終邁向全固態(tài)電池。
前路并非坦途
軟包電池雖不是國內的主流方向,但以全球的視野來看,海外車企卻偏愛軟包電池。EV Sales數(shù)據顯示,歐洲銷量靠前的電動汽車中,絕大部分車型采用軟包電池,包括戴姆勒、日產、雷諾、大眾、現(xiàn)代、奧迪、沃爾沃等。更有研究機構甚至預測,到2030年軟包電池在新能源汽車市場滲透率將達45%,幾乎達半壁江山。
就客戶群體上,公眾周知和談論最多的是,孚能科技與世界最頂級汽車豪門戴姆勒結成的聯(lián)盟。四年之前,孚能科技“過五關、斬六將”擊敗國內外強勁對手,拿下戴姆勒超百億歐元電池訂單,令業(yè)界大為震動,孚能科技也由此蜚聲全球。同時,孚能科技與廣汽集團進入深度合作階段,再加上與吉利的合資工廠項目穩(wěn)步推進,孚能科技有望在2022年基本實現(xiàn)盈虧平衡。
新能源汽車市場的競爭是長途耐力賽跑,時間的長河很長,不應計較短期內一城一地的得失。正如孚能科技董事長王瑀所言,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,要和世界最先進的制造廠接軌。動力電池是歷史機遇,這就要求我們以最快的速度補自己的短板,而不是補市場的短板。既然孚能堅信軟包是動力電池的優(yōu)選方案,那么就應該迎難而上,突破前行。
參考資料:
1、徐雅慧等,《軟包電池在純電動汽車中應用的機遇與挑戰(zhàn)》
2、直觀,《孚能還有機會翻身嗎?》
3、電池中國網,《『對話』孚能科技王瑀:動力電池“終極夢想家”突圍》
4、孚能科技官網、2021年年報、2022年半年報
5、第一財經,《孚能科技推出SPS解決方案,軟包電池能否收復失地?》
(中國粉體網編輯整理/長安)
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