目前,国内软包电池的市占率远低于方形电池,一种普遍的认知是软包比圆柱和方形成本高。但王瑀直言这是一个误区。
他表示,铝塑膜的结构是铝箔加上多层聚合物材料,目前进口材料是30元/m2,国产材料是15元/m2。同等电池容量下,这种软包电池要比方形电池包装材料成本低66%,重量轻88%,能量密度高15%-20%。
而且,相比方形和圆柱电池,软包电池的铝塑膜直接集电池外壳、防爆膜和热敏阀于一体。
“软包电池是通过热封把电池材料封到一起的,热封材料在一定温度下会自然地软化,同时在一定的压力下可以自动胀开,就能把热失控降到最低。” 王瑀表示。
因为这些特性,软包电池被认为具备高能量密度和高安全性能的优势。而它的劣势则在于制造工艺要求高,制造难度更大。
在制造工艺上,软包和方形电池可以是叠片式也可以是卷绕式,圆柱电池则只有卷绕一种工艺。
根据高工产业研究院(GGII)的研究,三种形状动力电池的主要技术指标对比如下:
不同的电池企业偏爱不同的封装方式。根据全球商业咨询机构HIS Markit的数据,2021年全球动力电池市场前五名企业不同封装方式的占比如下:
从上表可以看出,五家企业中,韩国电池制造商更偏爱软包,中国电池制造商更偏爱方形,日本电池制造商更偏爱圆柱。
目前,三种封装方式各有其发展趋势。
圆柱电池是直径往大里做,就出现了4680大圆柱电池。方形电池是往薄里做,就出现了刀片电池。软包是往大包方向发展,比如孚能科技这次发布的大软包电池。
棋逢对手
动力电池的创新包括材料创新、结构创新以及制造创新等多个方面。孚能科技的SPS是一整套从电芯到系统、从制造到回收的解决方案,包含了这三种层面的创新。
SPS应用半固态电解质,提升了电芯的本征安全。当天,孚能科技在发布会现场展出了能量密度为300Wh/kg的SPS三元半固态电池包。
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。除三元材料之外,孚能科技还计划在2023年推出SPS钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂第一代产品。
此外,孚能科技推出的全极耳、多极耳大软包动力电芯,改变了上一代的多电芯串联设计,大大简化了电池系统结构。
SPS大软包电池系统采用高效液冷板与底盘的一体化设计,将大软包电芯直接集成于系统底盘,即CTC(Cell to Chassis)结构。相比之前孚能科技的大模组电池,这种设计使系统零部件减少50%,材料成本降低33%,体积利用率增加30%至75%。
高效液冷板和导热片的复合使用给孚能软包电池系统的散热效率提升4倍,精准控温让电池系统循环寿命超过3000次。