坚持软包路线,孚能科技发布SPS大软包电池

  • 发表于: 2022/09/12 21:12:00 来源:车云网

“大家说软件定义未来的新能源汽车,但是我们说软包三元定义未来的动力电池。”

“大家说软件定义未来的新能源汽车,但是我们说软包三元定义未来的动力电池。”

日前,孚能科技董事长王瑀在2022战略及新品发布会上以这句话开场,这也契合了孚能科技一直坚持的软包技术路线。

当天发布会的重点是,孚能科技推出了全新的软包动力电池系统SPS(Super Pouch Solution),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于一体。

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按照官方数据,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%。

如此大的提升,孚能科技是怎么做到的?

兼容多种材料体系,体积利用率达75%

按电芯的封装方式来划分,相比于常见的方形电池,以及被特斯拉带火的圆柱电池,软包电池如今的存在感并不那么强。

“但是从第一性原则分析,什么样的电池可以满足未来汽车的要求?要做到可控,15年、30年,一定要保证所有的极片在使用过程当中,一定是非常理想化地放在一起,除了软包其他的保证不了。”王瑀在接受采访时如此解释软包路线的优势。

孚能科技此次推出的是全极耳、多极耳大软包动力电芯,改变了上一代动力电池系统多电芯串联的设计,从而可以简化电池系统结构。

大软包电芯可以做到对材料体系的高度兼容,适用从高镍三元到低镍富锂锰、磷酸锰铁锂、钠离子等不同的材料体系。在此次发布会上,除三元材料之外,孚能科技还首次系统性展示了其他材料体系的研发路线。

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孚能科技计划在2023年推出钠离子电池、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等第一代产品,目标到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。

此外在低镍方面,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。

SPS大软包电池系统采用高效液冷板与底盘的一体化设计,可以将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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在体积利用率提升的同时,得益于高效液冷板和导热片的复合使用,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,此外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)。

低温性能表现方面,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。

充电10分钟,续航400公里

在续航里程的比拼还远远没有结束时,现在电动车又将战火引到了快速充电方面。

随着包括岚图、极氪、小鹏、广汽埃安等国内新能源车企,以及通用、大众、奔驰等国际主流车企业开始布局800V超充技术,孚能科技也在2021年推出了800VTC超充超压技术。

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。

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孚能科技此次展示了2.4C、3C和4C三种倍率快充电芯,对应带电量分别是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。

SPS可以做到同款底盘、一款电芯就可适配全系乘用车型。这是因为在保持电池系统底盘尺寸不变的情况下,SPS能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。

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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,从而满足不同车型的电动化需求。

这样的好处不仅可以为整车厂缩短新车型的研发周期,而且由于电芯、底盘等关键部件上具备通用性,也可以降低采购的成本。

在锂电池回收方面,孚能科技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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在制造端,大软包电芯的设备投资减少50%,厂房面积减少60%,制造能耗和费用分别降低35%和30%,从而可以大幅降低产能投资成本和制造流程费用。

最后在产能布局上,孚能科技的产能规划并没有激进,反而显得十分务实。孚能科技2025年的产能目标是150GWh,其中江西赣州46GWh、江苏镇江24GWh、安徽芜湖24GWh,并拟在西南地区建设36GWh;海外市场,孚能科技在欧洲规划了16GWh的产能。


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