环球即时：全球动力电池竞争“白热化”，软包电池如何突围？

摘要

相较于方形电池和圆柱电池，软包电池的最大不同是，其电池外层只有一层铝塑膜封装，而没有方壳电池外层的壳与其他配件，不仅在能量密度上有优势，而且成本更低。

(相关资料图)

动力电池领域的战争愈演愈烈。

中汽协数据显示，今年1-11月，新能源汽车产销分别完成625.3万辆和606.7万辆，同比增长均达1倍，11月的新能源汽车市场占有率已经超过了30%，市场前景广阔。作为新能源汽车的“心脏”，动力电池有望同步实现飞速发展，这也意味着该领域的竞争程度将加剧。

中国科学院院士、清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高也曾表达过类似观点未来三十年，动力电池体系还会经历多次持续的技术变革。从目前行业发展来看，变革的核心就在于，到底哪种形态的动力电池能最大程度的符合产业链不断追求的“三角平衡”——能用更低的成本实现更优越的性能、以及获得更高的安全性。

近几年，诸多动力电池厂商开始试图通过改变电池结构的方式实现“三角平衡”，命名形式也五花八门。比如比亚迪的刀片电池、宁德时代的麒麟电池、广汽埃安的弹匣电池等。但本质上而言，这些动力电池仍大多属于方形电池范畴。

方形电池之外，也有部分动力电池厂商在圆柱电池和软包电池领域探索，希望以不一样的电池形态满足未来新能源汽车的需求。

形态之争软包电池的优势

目前，由于成本高、研发周期长等原因，动力电池市场仍以方形电池、圆柱电池为主流形态路线。其中，方形电池的市场占有率最高。2021年，方壳电池的市场份额超过54%，预计2022年还将进一步上升达到61.9%。

但从装机量的上升趋势角度来看，软包电池的增速则十分迅猛。高工产业研究院（GGII）发布的《动力电池装机量月度数据库》显示，今年上半年，软包动力电池装机量约6.03GWh，同比增速高达72%。

在车企端，软包电池也开始受到越来越多车企的青睐。大众、奥迪、奔驰、现代、福特、沃尔沃、保时捷等车企配置多款主流车型都使用了软包电池。

究其原因，软包电池有其独特之处。相较于方形电池和圆柱电池，软包电池的最大不同是，其电池外层只有一层铝塑膜封装，而没有方壳电池外层的壳与其他配件，不仅在能量密度上有优势，而且成本更低。

虽然结构简单，但铝塑膜封装却更能保证动力电池的安全性。软包电池外壳采用铝塑膜形态包装，即便带电池发生热失控，软包电池也会通过放气的方式减少内部压力，防止电池发生自燃、爆炸。

过去多年，安全性都是阻碍新能源汽车行业发展的“拦路虎”，诸多消费者曾因“电车电池自燃、爆炸”等新闻而对新能源汽车望而却步。软包电池的出现，满足了整个新能源汽车行业对安全性的强需求，有望进一步推动行业发展。

另一方面而言，软包电池的设计灵活性更高。在电芯层面，软包电池的厚度、形状等，均可根据客户对自身产品的设计需求进行定制，而在模组与电池包层面，软包电池也可以根据不同车型需求，进行矩形或T字形等不同形态的空间布局，满足更多车型对动力电池的空间要求。

此外，绝大多数软包电池都采用叠片式工艺，相较于卷绕电池，叠片电池的极耳数能多出近一倍，内阻相较于方形电池和圆柱电池显著下降，因此产生的热量也较小，电池自耗电明显降低，电池的循环寿命会更强。

最重要的是，软包电池的能量密度比方形电池和圆柱电池更高。根据高工产业研究院数据，三元软包单体电芯比三元方形平均高10%-15%。当前业内量产的三元方形动力电池平均电芯能量密度为210-230Wh/kg，而同材料体系的三元软包动力电池能量密度达240-250Wh/kg，更能满足未来动力电池轻量化、长续航需求。

近期，始终在软包电池领域深耕的孚能科技，推出了行业内较为领先的软包动力电池系统，其能量密度达到330Wh/kg，相较之下，其他动力电池企业还在努力研发能量密度300Wh/kg的电池。

“公司成立以来没有盲目追求产能，而是将大量资金用于产品开发和技术储备。”孚能科技董事长王瑀这样表示。正因如此，孚能科技早在2018年就成为EQA、EQB、EQE等车型的独家供应电池商，拿下了戴姆勒全球范围内迄今为止的最大一笔电池订单。

作为液态电池领域能量密度最高的电池，软包电池堪称“当下最接近固态电池高能量密度水平”的电池。而固态电池，几乎被整个行业视为继液态电池的下一代主流技术发展方向。但因材料成本、供应链重塑等问题，固态电池还暂未走上量产之路。

有业内人士分析称，未来5-10年全固态电池有望实现明显降本以及量产。在这技术路线的过渡期间，能量密度更高的软包电池有望“脱颖而出”。

当下，奔驰、北汽蓝谷、东风等多家车企都有让半固态电池、固态电池上车的计划，促使动力电池相关企业均在该领域加大研发力度。

随着液态电池向固态电池的加速发展，具有“包罗万象”特点的软包电池即将实现快速上量——从制作工艺角度而言，软包电池既能叠片，也能卷绕，从材料的选择而言，软包电池既可兼容磷酸铁锂、三元锂，也可使用石墨、硅碳，其电解质也可以从液态组织到半固态再到固态。

虽然目前软包电池仍是国外车企主要使用的技术方案，但如果软包电池能与固态电池产线完成平滑过渡，未来在中国市场，软包电池或许将实现对方壳电池的“超车”。

软包电池爆发前夜

目前，新能源汽车市场呈高速发展态势，动力电池出货量也大幅增长。在2022世界动力电池大会上，中国科学院院士欧阳明高预测，2025年中国动力电池出货量将超过1TWh，产值超过1万亿元。

作为动力电池下一阶段的发展路线，软包电池市场即将进入爆发前夜。实际上，在国外，软包电池路线已经成为海外车企主流选择。IHS显示，2022年，海外销量排名前20的主流电动车型中，有大众ID.4、大众ID.3、奥迪e-tron、极星Polestar 2、福特Mustang Mach-E等11款车型都采用了软包电池方案。

与此同时，软包电池领域在最近几年出现了新工艺，进一步解决了其原本生产工艺复杂、成本居高不下等问题。

今年9月，孚能科技推出全新动力电池解决方案全新SPS（Super Pouch Solution）超级软包解决方案。作为包含电芯、模组、制造和回收在内的“一揽子”技术解决方案，SPS具备高性能、低成本、高适配性等多个特点，一定程度上解决了软包电池的不足。

目前，无模组技术已在方形电池和圆柱电池领域实现应用，这种技术通过减少或去除电池“电芯-模组-整无模组技术已在方形包”的三级Pack 结构，不仅能有效提升动力电池的能量密度，也能减少电池组的零部件数量，更有利于提升整个系统的集成度和适配灵活性。

在孚能科技推出SPS前，软包电池领域还未有此应用。作为软包体系内首个无模组集成技术方案，SPS能将电芯直接集成到PACK甚至汽车底盘，可实现CTP/CTC。从车企角度而言，这种电池包与底盘直接集成的形式，可通过灵活调控电芯叠片厚度、电芯叠加数量，完美兼容同款底盘不同高度的需求，为企业在多种车型的同平台和架构开发上带来便利。

为了缓解当下消费者对于新能源汽车的“充电焦虑”，小部分车企直接选择“换电”路线，以更简单直接的形式为消费者提供服务。相较之下，更多车企则在提高新能源汽车续航里程、增加充电速度等方面努力，这同样也是动力电池厂商研发新技术的方向。

针对这种行业现状，SPS大软包方案也首次推出大尺寸电芯，可兼容最新的半固态电池技术，不仅拥有更高能量密度、更高安全度、更高补能速度，也更符合动力电池行业演进的大趋势。

据了解，SPS的电芯能量密度可实现330Wh/kg以上，支持800V、2-6C快充，充电10分钟可以实现400公里的续航里程，能够极大缓解消费者的“充电焦虑”，推动新能源行业发展。

无模组技术与大尺寸电芯带来的好处不止于此。在两项新技术下，SPS的零部件数量进一步减少，极大改善了软包电池原本的制造工艺，并实现成本降低。得益于全新的结构设计，SPS的电池系统部件减少了50%，材料成本降低33%。

与此同时，孚能科技建立了柔性化产线，进一步提升了生产效率，同时实现“同一条生产线生产多种电芯”的目标，也能生产不同材料体系（三元、磷酸铁锂、钠离子等）、不同尺寸的电池，且具备将其做得更薄的工艺，能满足多种电池、多种车型的需求。

此外，SPS能大幅提升动力电池的安全性能。通过液冷板和导热片的复合使用，SPS为大软包电芯提供了“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。此多种材料还对对大软包电芯形成了6面防护，杜绝热失控风险，有效解决了消费者对于新能源汽车安全隐患的顾虑。

总体来看，孚能科技推出的SPS于车企而言，能够更灵活适配多种车型、且实现成本降低；于消费者而言，则能有效缓解其“续航和充电焦虑”，并提升驾乘安全感；于行业而言，SPS不仅开创了软包电池“高性能、低成本”时代，同时更能助推整个新能源行业的快速发展。

电芯、PACK、制造之外，孚能科技还提出电池回收技术，对动力电池的全生命周期做出保障。一方面，SPS可实现电芯材料的直接回收，回收材料利用率达到99%以上，另一方面，SPS可在生产中使用回收材料进行制造，确保电池能力最大程度实现释放。

在软包电池方面，孚能科技一直走在行业前列。推出SPS后，孚能科技于今年11月初在江西赣州开工了年产30GWh新能源电池项目，总体规划建筑面积约44万平米，将生产SPS大软包及新能源电池,预计2023年4季度投产。

作为国内软包电池的龙头企业，孚能科技已经与戴姆勒、北京奔驰、广汽埃安、广汽三菱、一汽、吉利、东风、江铃等多家车企达成了合作。而随着该技术路线的加速发展，未来软包电池必将惠及更多车企，在降低成本的同时，提升新能源汽车的性能与安全特性，实现动力电池技术变革的三角平衡，让更多消费者享受到科技带来的全新驾乘体验。

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关键词： 能量密度 行业发展