汽车技术|软包电池还能玩出新花样吗？
软包电池不是什么新鲜的概念，由于安全性好、质量轻、能量密度高、寿命长等优点被很多电池厂商所采纳，但也因开发新的型号成本高的原因道之现有的软包电池型号有限，无法广泛应用 。软包电池还能玩出什么新花样？有的动力电池厂商找不到答案索性放弃了这条技术路线，但是孚能却在今天的2022孚能科技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），提出一整套从电芯到系统，从制造到回收的创新解决方案，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 。
电芯性能的优劣决定着电池系统性能的边界，作为动力电池的全新解决方案，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 。
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采用大软包电芯卧式布置设计的孚能科技SPS，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%；与搭载4680圆柱电池的车型相比，孚能科技SPS的体积利用率高出12%，拥有3倍循环寿命，导热效率提升60% 。
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与此同时，同步升级的制造工艺，使得SPS具备可观的投资产出比，直接回收技术的成熟在减少能耗和降低成本的基础上，进一步提升材料利用率 。
从电芯到结构的全新设计孚能科技推出的全极耳、多极耳大软包动力电芯，改变上一代动力电池系统多电芯串联的设计，进而简化电池系统结构；具备从2.4C到5C甚至更高的充放电倍率，满足各类新能源汽车的动力需求；应用半固态电解质，降低液态电解液的用量，提升电芯的本征安全 。
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得益于对材料体系的高度兼容，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，匹配不同需求 。
除三元材料之外，孚能科技在发布会上还首次系统性展示了其他材料体系的研发路线 。
钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等计划在2023年推出第一代产品，目标是到2030年将钠离子电池能量密度从160Wh/kg提升到220Wh/kg，磷酸铁锂和磷酸锰铁锂的能量密度形成从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年进一步提高至290Wh/kg 。
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在大软包电芯成功研制的基础上，SPS大软包电池系统得以采用高效液冷板与底盘的一体化设计，半固态大软包电芯直接集成于系统底盘，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% 。
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体积利用率再创新高的同时，高效液冷板和导热片的复合使用给大软包电芯提供了“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；精准全面的控温，让电池系统循环寿命超过3000次 。
在此基础上，多种材料对大软包电芯形成6面防护，配以高效排气通道的设计和热交换能力，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的热失控不扩散（NO TP） 。
在低温性能上，大软包电芯的全极耳和叠片工艺，给电芯带来更低内阻和更好的低温放电表现；液冷板和纳米保温材料的加入，均衡电池系统的内部温度；为了满足极寒条件下的正常充电，SPS应用了全新的低温快速自加热设计 。实验数据显示，在零下20摄氏度的环境中，SPS系统容量始终保持在90%以上，且充电时间缩短一半 。
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标准底盘，标配快充，适配全系乘用车鉴于未来快充充电桩300-350kW的功率，SPS以不同充电倍率大软包电芯，实现了“充电10分钟，续航400公里”的统一配置，满足各类用户的出行和补能需求 。
孚能科技展示了2.4C、3C和4C三种倍率快充电芯，对应带电量150kWh、100kWh和75kWh，对应续航里程1000km、800km和600km，充电10分钟补能40%、50%和70%，分别实现400km、400km和560km的续航里程 。
【汽车技术|软包电池还能玩出新花样吗？】
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在保持电池系统底盘尺寸不变的情况下，孚能科技SPS可以通过调节卧式布置的大软包电芯厚度，灵活调节电池系统的底盘高度，即同款底盘、一款电芯就可适配全系乘用车型 。
电芯厚度的变化让SPS的底盘高度能够在85mm到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拥有从80kWh到150kWh的不同带容量，满足从性能轿跑到城市皮卡的电动化需求，为整车企业客户缩短新车型的研发周期，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 。
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在制造端，大软包电芯的投产，将大幅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%，极大改善了大软包电芯的投资产出比 。
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值得一提的是，孚能科技历时10余年开发和验证了锂电池的直接回收技术，可保留正极材料的晶体结构并再次利用，进一步降低成本和能耗，并将材料利用率提升至99%以上 。根据美国第三方实验室数据，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 。
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目前，孚能已经在欧洲规划了16GWh的产能，在中国已经完成130GWh产能的规划与建设，其中赣州基地产能为46GWh，镇江、芜湖与西南地区（拟建）的产能分别为24GWh、24GWh与36GWh 。孚能也已经成为多家主机厂商的核心供应商，想必随着全新软包电池技术的应用，其出货量将有进一步提升 。
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