图片孚能科技
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自推广新能源汽车以来，续航焦虑一直存在。在电动汽车长续航压力之下，如何提高电量成为众多车企和电池厂重点研究方向之一。
车企方面，以蔚来、小鹏、特斯拉等为例，主要通过增加充电桩和换电站，减少补能焦虑，及接入高压快充平台改善补能方式，缓解用户里程焦虑。
电池厂方面，以宁德时代、孚能科技等为例，主要通过改变电池“质”与“量”来增加续航能力，“质”方面即从电池研发入手，进行材料创新，提高能量密度，推出新体系电池，“量”方面则是进行结构与工艺创新，提高体积利用率，体积利用率增大，底盘装载电量增加，续航增加。
可以看到的是，在动力电池端，目前还是以三元及磷酸铁锂电池为主流技术路线，其他锰基及固态电池等技术仍在初试阶段。因此，在材料体系尚未出现颠覆性创新的情况下，加强结构和工艺创新，提高有限底盘空间体积利用率，成为主流电池企业技术攻关重点。彼时，Cell to PACK 即直接把电芯集成到电池包的概念被提出，通过省去模组结构，实现同体积下的电池包能够装下更多的电芯，从而增加电动汽车续航。
其实，Cell to PACK 更适合被直观地称作为“无模组设计”。目前，动力电池三种技术路线中，软包电池在能量密度、安全性和模组设计灵活性等方面具有明显优势，且大众、戴姆勒、通用、日产等汽车巨头都在布局软包技术。对此，软包电池作为“第一代动力电池”能否打破历史集成方式，利用无模组结构进一步实现能量密度提升和电池成本下降，成为行业尤其关注的一环。
实际上，软包龙头孚能科技已经给出答案：2022年9月9日，孚能科技在战略及新品发布会上推出全新动力电池解决方案——SPS（Super Pouch Solution），可适用于CTP无模组集成，也可满足CTC一体化底盘结构。
能量密度可到330Wh/kg！10分钟补能400km以上
据悉，孚能科技SPS包含一整套从电芯到系统，从制造到回收的创新解决方案，不局限于系统结构的设计创新，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。
具体来看，孚能科技SPS技术方案是软包体系内首个无模组集成技术方案，电芯可以直接与汽车底盘集成，实现其高度的系统集成度和适配灵活性；其次，该技术是行业首次推出的大尺寸电芯，可兼容最新的半固态电池技术；同时采用无模组技术，极大地改善了制造工艺和成本。
不仅如此，在电芯设计方法上，SPS是通过大电芯配合层叠布置，可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%。而对比宁德时代第三代CTP技术麒麟电池，体积利用率为72%。
性能方面，SPS大软包电芯质量能量密度可达330Wh/kg，电池系统循环寿命超过3000次。而市场消息显示，蜂巢能源在2022年量产的第二代短刀片电池能量密度仅为185Wh/kg，且特斯拉4680电池能量密度表现也稍有逊色，为300Wh/kg。
SPS大软包使用全极耳、多极耳电芯设计，在简化电池系统结构的同时，通过孚能科技800VTC超充超压技术平台，使电芯具备从2.4C到5C甚至更高的充放电倍率，充电10分钟可补能400km以上。
据悉，孚能科技推出的800VTC超充超压技术是交通出行产业高度关注的未来先进技术之一，如2022年3月路特斯在伦敦发布的首款纯电超跑SUV Eletre搭载了孚能科技800VTC超充超压技术平台。800VTC超充超压技术作为国内首批可实现量产的400V和800V中高电压自由切换+快充的技术平台，这一技术已吸引了全球多家豪华汽车、高性能跑车品牌的青睐，未来将惠及更多的市场区间。
高适配性/高安全性能助力SPS成CTP最优选
尽管近年来，国内外市场软包电池被逐步挤压，但软包电池凭借高能量密度及低内阻等优点，仍获得高端车型青睐，占据整个市场近25%的份额。业内预计，随着半固态/固态锂离子电池在软包电池中率先商用，软包的市场占有率会进一步提高。
在此背景下，孚能科技彼时推出的SPS大软包技术方案，将成为软包电芯无模组技术“最优解”及青睐软包电池车企的“最优选”。
作出此判断的原因主要有三：SPS技术使电池能量密度、补能速率实现大幅的提升，可满足车企客户的期望；SPS技术表现出来的高适配性、高安全性、可大程度降低生产成本；为固态电池时代的到来打好前站。据观察，在市场端，全球头部几十余家车企、电池企业已先后投入巨资，用于半固态/固态电池开发。多名行业专家包括孚能科技董事长王瑀均认为，固态电池用软包技术，其能量密度、安全性更高，成本更低，寿命更长（循环更好），软包是固态电池最理想的技术形式。
如在高适配性方面，SPS方案使用无模组电池包集成角度，可实现CTP/CTC，且通过卧式布局和叠片技术，可灵活调节电池系统底盘高度，同款底盘、一款电芯就可适配全系乘用车。大软包电芯厚度，可根据不同要求配置成8mm-20mm，由于Pack高度=电芯厚度*电芯数量，大软包还可通过调整电芯堆叠数量来控制电池高度——SPS大软包系统的高度可在85mm-145mm之间灵活调节，搭载不同能量密度的大软包电芯让电池系统可拥有从80kWh-150kWh的不同容量，满足纯电动车、插电混动、混合动力等所有车型需求。
高安全性方面，通过应用半固态电解质，降低液态电解液用量，提升电芯本征安全。凭借多种材料对大软包电芯形成六面防护，配以高效排气通道设计和热交换能力，SPS大软包电池系统配置8系或更高镍含量的电芯，依然能做到单体电芯热失控不扩散。
此外，SPS大软包还有低成本优势，标准化方案可缩短新车型研发周期，并在电芯、底盘等关键部件上具备通用性，降低采购成本，保障稳定供应。在制造端，大软包电芯能降低产能投资成本和制造流程费用，设备投资减少50%，厂房面积减少60%，制造能耗和费用分别降低35%和30%。需要注意的是，SPS还可实现电芯材料的直接回收，回收材料利用率达99%以上，材料的再次利用，可进一步降低成本和能耗，且经数据测试，性能并无明显差异。
SPS高兼容性成就孚能科技客户开拓利器
孚能科技SPS技术另一个特点，是其超高的兼容性。
SPS采用的叠片工艺技术可充分利用电池边角空间，避免卷绕工艺情形下卷绕拐角部有弧度导致空间利用率较低的情况，并且SPS大软包电芯内阻低、极片一致性好、循环好，一条产线生产出的产品可适应不同容量和电量的需求。
得益于制造工艺升级，SPS技术则表现出对材料体系具有高度兼容。据了解，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。同时，SPS可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，匹配不同需求，并且可无缝切换到半固态再过渡到固态。
实际上，高镍三元目前占有一定的市场份额，锰基材料被认为是继三元和磷酸铁锂后最具前景的路线，钠离子电池则被主流电池企业争相布局，固态电池被行业认为是下一代电池技术。可以确定，孚能科技SPS的高兼容性为其大幅提升了竞争力。
据了解，孚能科技SPS正在建设生产产线，其赣州新规划30GWh产能的基地预计2023年下半年投产，并且孚能科技还计划在芜湖、广州等基地落地SPS产能。
其实，锰基电池和钠离子电池等产品，孚能科技均有布局并取得进展，孚能科技钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等计划将在2023年推出第一代产品。
其中，孚能科技计划到2030年将钠离子电池能量密度从160Wh/kg提升至220Wh/kg，且在磷酸铁锂和磷酸锰铁锂领域，形成能量密度从200Wh/kg到240Wh/kg的产品覆盖，在低镍方面，孚能科技计划在2024年推出250Wh/kg的低镍富锰体系产品，预计在2030年能量密度进一步提高至290Wh/kg。
最新进展显示，孚能科技钠离子电池产品已处于集中送样阶段，产品性能优异、成本优势明显，目前已满足A0级车需求。
2022年12月，孚能科技与江铃集团新能源达成就EV3车型开展钠离子电池前期适配性预研工作的合作，按照计划，该应用钠离子产品车型将在2023年上市销售。这标志着孚能科技钠电池系统基本性能达到车用标准并获得客户初步认可，2023年孚能科技将进入到性能指标量化及产业化准备阶段。
客观来看，孚能科技SPS可以满足下游客户多元化定制需求，凭借不同材料体系产品，不再局限于高端车型。这也意味着，在高镍富锰、钠电池、固态电池等技术路线的支撑下，孚能科技与终端客户的适配性会进一步加强。
写在最后
作为三元软包电池龙头企业，孚能科技已经连续6年出货量位居国内第一，这与其电池技术不断创新、战略客户不断拓展密不可分。其SPS超级软包解决方案发布后更是获得众多主机厂的青睐，成为其攻城掠地的又一秘籍。
目前，新能源市场仍处在持续爆发阶段，动力电池竞争格局并未完全确定，以孚能科技等为代表的技术型企业仍有赛跑的时间，而凭借新一代SPS技术，孚能科技将乘风破浪，直取腹地。
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关键词:【动力电池】【电池系统】【磷酸铁锂】