孚能科技SPS“策动”软包变革 中国领衔动力电池创新2.0
数据来源: 高工锂电
发布时间:2022-11-11

新能源汽车市场极强的复杂性与多样性,造就了动力电池技术百花齐放的竞争局面。

在过去十多年的动力电池技术演化中,软包、方形、圆柱电池三大阵营你追我赶,并通过材料体系优化和系统结构创新不断探寻向上的技术边界,实现差异化技术创新。

在此过程中,中国电池企业在方形、圆柱电池技术创新方面给出了极具特色的解决方案,展示出越来越强的底层创新能力,抢占了全球电池技术创新制高点。

以宁德时代、比亚迪、蜂巢能源、国轩高科、亿纬锂能等中国电池企业主导的CTP、刀片电池、短刀、JTM、大圆柱等一系列创新技术,给其它电池企业在技术创新方面指明了方向。

值得注意的是,软包电池领域的技术创新也在“暗流涌动”,且同样由中国电池企业主导。

今年9月,国内软包动力电池技术领导者孚能科技推出全新动力电池解决方案——SPS(Super Pouch Solution)。

该方案集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四项创新技术于一体,在续航里程、充电效率、降本增效、适配车型等方面打造满足客户要求和用户需求的全新产品。

据了解,孚能科技SPS方案采用大软包电芯卧式布置设计,使电池系统部件减少50%,材料成本降低33%,提升体积利用率到75%;同时拥有3000次以上的循环寿命和高达5C的充放电倍率,体现出高安全、高集成、高倍率、长寿命和低成本等竞争优势。

11月1日,孚能科技年产30GWh新能源电池项目在江西省赣州市开工。据悉该项目将规划生产SPS大软包电池。

高工锂电分析认为,SPS大软包电池系统的推出表明中国电池企业已经开始引领软包电池领域的技术和产品创新,是孚能科技从材料到电芯到结构再到工艺的革新成果,也将成为其面向TWh时代参与市场竞争的关键创新产品。

至此,中国电池企业已经实现了在方形、圆柱、软包电池领域的技术和产品创新引领,中国电池企业成为全球动力电池创新2.0的引领者。

在此背景之下,孚能科技凭借过硬的研发能力加速拓展其动力电池产品矩阵,在大客户加持和新建产能释放作用下,规模化效应正日益显现,将助力孚能科技更深度的参与到新一轮全球动力电池市场竞争中。

多维度技术创新——孚能科技SPS方案亮点解读

随着全球电动渗透率持续提升,消费者对电动汽车在经济性、安全性、便捷性以及舒适性方面的诉求愈发突出。

消费者的核心要求就是要解决电动汽车成本高(一次购买成本和售后成本)、安全性能差(起火事故频发)、续航里程虚标、充电速度慢等痛点,而这些问题的根源很大程度上将归结于动力电池。

针对上述痛点,孚能科技从第一性原理出发,坚信软包叠片技术是动力电池的必然发展方向,通过一系列底层创新,推出基于软包电芯的创新解决方案——SPS。

据悉,孚能科技SPS并非只是系统结构设计创新,而是集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四大创新技术于一体。

通过上述创新,孚能科技SPS大软包电池系统在成本、安全性、能量密度以及快充性能方面都有优异的表现。

在快充方面,SPS具备从2.4C到5C的充放电倍率,可实现充电10分钟增加400km续航的快充性能。

在安全性方面,SPS配置8系或更高镍含量的电芯,依然能做到单体电芯的无热蔓延/无热扩散(NO -TP)。同时,SPS电池系统循环寿命超过3000次,实现大于传统电池2倍的高循环寿命。

一方面,SPS采用高效液冷板与底盘的一体化设计,高效液冷板和导热片的复合使用实现电池模组“双面液冷,三面传热”的高效热交换,使电池系统的散热效率提升4倍。

另一方面,SPS采用孚能科技自行研发的第三代BMS,实现数据的实时监测和分析,进一步提升电池安全性。

在材料方面,孚能科技SPS电芯采用半固态电解质,降低了液态电解液的用量,提升了电芯的本征安全。

同时,该电芯高度兼容高镍三元、低镍富锂锰、磷酸锰铁锂、钠离子等材料体系,从而可以匹配不同车型的动力需求。

在电芯方面,孚能科技SPS方案采用其最新研发的大软包电芯,该电芯采用全极耳和叠片工艺,使电芯拥有更低内阻和更好的低温放电表现。

在系统方面,孚能科技SPS方案采用无模组集成技术,采用电芯卧式布置设计,将大软包电芯直接集成于汽车底盘上,实现在系统集成度和适配灵活性上的出色表现。

例如,通过无模组技术以及大软包电芯带来的零部件数量减少,SPS使电池系统部件减少50%,体积利用率提升至75%。

此外,SPS通过调节卧式布置的大软包电芯厚度,使电池系统的底盘高度在85mm到145mm之间灵活调节,可为需要低底盘高度的车型(如轿车/MPV)提供更大的座舱空间。

同时,孚能科技SPS可实现同系统中兼容多种化学体系,也可以实现基于同化学材质的不同容量电池适配,让电池系统拥有从80kWh到150kWh的不同带电容量,满足当前主流车型的续航里程需求。

在制造方面,SPS导入无模组技术和大软包电芯实现零部件数量减少,使电池系统材料成本降低了33%。

同时,大软包电芯的投产使其设备投资、厂房面积、制造能耗和制造费用分别减少了50%、60%、35%和30%,极大改善了大软包电芯的制造工艺和成本。

在回收方面,孚能科技可为SPS电池全生命周期提供闭环的电池回收技术,公司历时10余年开发和验证了一种锂电池直接回收技术,可保留正极材料的晶体结构并再次利用,回收材料利用率提升可至99%以上。

据美国第三方实验室数据显示,掺入25%直接回收的正极材料制成的电芯与全新正极材料制成的电芯,在性能表现上无明显差异。

多元技术并行——备战新一轮全球动力电池市场竞争

事实上,孚能科技发布SPS不仅是中国电池企业引领动力电池技术创新的表现,也是软包动力电池在方形和圆柱电池“围剿”下的突围和探索,软包电池将以一种新的姿态登上国际动力电池竞争舞台。

作为中国最大的软包动力电池制造企业,也是屈指可数实现高镍三元软包电池量产,并且批量供货国际头部车企的软包电池企业,孚能科技发布SPS将进一步挖掘软包电池的竞争优势,同时也是孚能科技强大竞争实力的体现。

面向新周期,全球新能源汽车市场的多样性和复杂性正在驱动动力电池技术路线向多元化发展,这意味着单一的技术和产品已经无法在未来的市场竞争中立足。

基于此,孚能科技凭借其过硬的研发能力和产业实力,在巩固其三元软包电池的竞争优势基础上,正在积极探索在性能、成本、安全上具备竞争力的多元化产品方案。

在此情况之下,孚能科技也在加快创新产品的产业化以及加强电池技术研发

11月1日,孚能科技年产30GWh新能源电池项目在江西省赣州市开工。项目分两期建设,一期规划产能18GWh,初步规划为生产SPS大软包电池。

这意味着孚能科技已经规划了其SPS大软包电池的具体量产时间和产能。

目前,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、江铃等车企达成了合作。SPS大软包电池量产之后,有望成为带动孚能科技装机电量进一步上升的拳头产品。

与此同时,孚能科技330Wh/kg半固态电池也量产在即,并且正在开发400Wh/kg的高镍半固态电池。

此外,孚能科技还计划在2023年推出其第一代钠离子电池、磷酸铁锂电池、磷酸锰铁锂电池产品。

在产能布局上,孚能科技自2022年以来加快产能扩充步伐,目前已经规划了赣州、芜湖、镇江、昆明等多个生产基地。到2023年底,除现有镇江和赣州基地外,芜湖和赣州新基地也将投产,总产能将超过80GWh。

随着新电池产品量产以及新建产能逐步释放,孚能科技在产品、技术、产能、交付、供应链等方面的竞争力将得到进一步提升,从而在新一轮市场竞争中抢占更多主动权。

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