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靠軟包電池抗衡寧德時代比亞迪,解析孚能軟包電池解決方案

電池作為新能源汽車時代的核心近年來被越來越多關注,畢竟電池技術與使用者感知度較高的安全性、續航、充電效率等電動車的核心引數息息相關。9月9日,孚能科技在北京舉行“2022孚能科技戰略及新品釋出會”,正式推出全新動力電池解決方案——SPS(Super Pouch Solution)。

與我們通常熟悉的刀片電池或者麒麟電池不同,本次孚能科技釋出的SPS並非電池包的結構性解決方案,而是一套更加完善的從電芯到系統,從製造到回收的創新解決方案,不僅可以解決消費者關心的續航里程、充電效率、電池安全問題,還能進一步實現車企降本增效、適配更多車型、廢舊電池回收等的多樣訴求。

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  技術創新帶來軟包電池的春天

對於動力電池有所瞭解的朋友應該都知道,目前動力電池的結構型別主要分為硬包和軟包,硬包又分為圓柱形和方形兩種。目前特斯拉最為先進的4680正是硬包圓柱形電池的代表,而國新能源汽車市場對於續航要求更高,所以多采用更利於封裝的方形硬包電池,例如我們前邊提到的比亞迪刀片電池、寧德時代的麒麟電池都是這種。

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聊完硬包我們再來說說本次孚能科技釋出的軟包電池,顧名思義軟包電池外殼並沒有採用鋁合金或鋼材構成的外殼,所以在電池的不止方面會更為靈活。但是缺少硬化的外殼支撐,軟包電池在結構密封性方面往往差強人意,加上製造以及封裝難度方面的問題,導致不少車企對於更加靈活的軟包電池望而卻步。本次孚能科技釋出的SPS動力電池解決方案正是從根源上解決了軟包電池在實際使用中的多種問題,給新能源汽車帶來軟包電池的全新選擇。

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孚能科技憑藉自身在軟包電池領域多年的積累,推出了全極耳、多極耳大軟包動力電芯,這種結構一改以往動力電池系統多電芯串聯的設計,帶來更加出色的充放電一致性同時,也大幅簡化了電池結構,提升電池包的電池密度。電芯結構的優勢讓孚能科技的電芯具備從2。4C到5C甚至更高的充放電倍率,配合自身應用半固態電解質降低漏液風險,保證電池能量密度的同時提升電芯的本徵安全。

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另外,SPS動力電池系統還有著非常好電池材料體系相容性,大軟包電芯能用於高鎳三元到低鎳富鋰錳、磷酸錳鐵鋰、鈉離子等多種材料體系。除了傳統的三元鋰以外,本次孚能科技宣佈將在2023年推出包含鈉離子電池、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰在內的第一代產品,在2024年推出低鎳富錳體系產品,力爭2030年實現290Wh/kg的能量密度。

  能量密度+安全性是動力電池的首要考量

對於動力電池而言,使用者感知度最高的首先就是續航,相同型別的車型有著更長續航能力就會更加容易獲得使用者青睞。前邊我們有提到,孚能科技在電芯結構方面的創新讓電池系統的結構大幅減少為高能量密度提供了基礎。除此之外,本次孚能科技充分發揮軟包電池的優勢,SPS動力電池解決方案採用大軟包電芯臥式佈置設計,使電池系統部件減少50%,材料成本降低33%,提升體積利用率到75%。單純的資料很多朋友並沒有太多感知度,我們與搭載行業領先的4680圓柱電池的特斯拉車型相比,孚能科技SPS的體積利用率高出12%。這也意味著相同體積的電池包,搭載孚能科技SPS電池系統的車型將會擁有更出色的續航能力。

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當然在追求高能量密度的同時,電池安全問題同樣不容忽視,畢竟再長的續航都必須保證駕乘人員的安全性。為此孚能科技SPS採用高效液冷板與底盤的一體化設計,半固態大軟包電芯直接集成於系統底盤,不僅大幅減少了零部件以及材料成本,還能讓電池包的空間利用率更高。高效液冷板和導熱片的複合使用給大軟包電芯提供了“雙面液冷,三面傳熱”的高效熱交換,電池系統的散熱效率提升4倍,保證大功率充放電時的熱管理。

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同時多種材料對大軟包電芯形成6面防護,配以高效排氣通道的設計和熱交換能力,即使在發生單個電芯的熱失控,也能做到失控而不擴散保證電池包的整體安全性。精準全面的控溫,也大大提升了電池系統的迴圈壽命,官方宣稱,孚能科技SPS的電池迴圈壽命超過3000次,基本覆蓋了家用車的全生命週期。

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除了高溫問題外,北方使用者同樣關注電池包的低溫效能,孚能科技SPS電池系統的大軟包電芯的全極耳和疊片工藝,能給電芯帶來更低內阻和更好的低溫放電錶現,配合奈米材料的保溫設計帶來更好的電池低溫效能。為了滿足極寒條件下的正常充電,SPS應用了全新的低溫快速自加熱設計,即使在北方寒冷的冬季依舊保持九成的電池容量,以及更為穩定的快充時間。

  高靈活性可匹配更多車型,成本優勢更為突出

軟包電池最大的優勢在於高靈活性,本次SPS電池系統同樣將這一優勢進行了詮釋。我們知道當下電池佈置方式主要是平鋪在底盤上,硬包電池受制於結構原因會讓底盤高度大大受限壓縮車內空間,對於轎跑、MPV等車型來說影響不小。孚能科技SPS可以透過調節臥式佈置的大軟包電芯厚度,底盤高度能夠在85mm到145mm之間靈活調節,滿足不同車型的多樣需求,保證通用性降低車企的開發和採購陳本。

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另外孚能科技宣稱,大軟包電池還能大幅降低生產成本,大幅改善投入產出比,在動力電池市場競爭十分嚴峻的今天,這也是極為重要的一個點。

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另外為了更好地控制成本,孚能科技歷時10餘年開發和驗證了鋰電池的直接回收技術,可將材料利用率提升至99%以上,在不影響整體效能表現的同時也能大幅降低成本。

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  總結:

隨著新能源汽車的大勢已至,作為核心部分的動力電池未來市場競爭將會越發激烈,中國動力電池產業優勢已經逐步顯現。面向未來,我們依舊希望看到像孚能一樣更多不同型別解決方案,能夠為消費者帶來更多不同的產品體驗,也推動新能源汽車邁向新的發展階段。

文/小南