全球动力电池竞争“白热化” 软包电池如何突围？

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。

（本文来源：微信公众号 高工锂电 ID：weixin-gg-lb）

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。