环球要闻:孚能科技新电池解决方案发布 材料成本降低33%,新能源车有望不贵

  • 发表于: 2022-09-10 09:25:18 来源:搜狐汽车

【文/道哥说车听风吟】以智能化、电动化为代表的汽车产业革命方兴未艾,一大批互联网科技企业、动力电池制造商凭借自身的技术优势在这场革命中走到台前,发挥着越发重要的作用。这其中,孚能科技便是代表性企业之一,作为国内为数不多的以软包电池技术路线为主的动力电池企业,孚能科技为这个行业开辟着不同的思路,以差异化的布局为动力电池技术的发展做着贡献。并且,孚能科技善于针对当前新能源汽车的痛点,不断进行创新。

9月9日,孚能科技举行的“2022孚能科技战略及新品发布会”,正式推出全新动力电池解决方案——SPS(Super Pouch Solution),这是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。

值得一提的是,孚能科技的SPS并非只是思路上的创新,同时也在用创新性技术的赋能,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,而实现的结果也是足够优秀的,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%。


(相关资料图)

并且,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。在动力电池技术发展远没有达到终点,安全、成本、能量密度等方面还有较大提升空间的背景下,孚能科技显然正在用技术以及新的思路为行业赋能。

从电芯到结构的全新设计

从结构创新角度来看,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,这套电芯也具备从2.4C到5C甚至更高的充放电倍率,并且能够应用半固态电解质,降低液态电解液的用量,提升电芯的本征安全。

在提升电芯补能效率以及安全性的同时,孚能科技SPS最大的亮点在于,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,在当前动力电池材料以及路线尚未固定的背景下,孚能科技的SPS可谓十分具有前瞻性。

本次发布会中,孚能科技也展示了未来的产品布局。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。

与此同时,孚能科技的大软包电池系统的体积利用率也将大幅度提升,据了解,该系统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%,而这也意味着,使用该电池系统的车型将大幅度提升座舱空间。

在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)。

此外,该套电池系统对于北方用户也比较友好,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。

从整个孚能科技SPS所展现的特点来看,其具备多种材料兼容性,且电芯具备体积利用率高、安全性高、抗低温能力强等特点,无论对于整车制造商还是新能源汽车用户来说,都十分友好,有利于改善当前新能源汽车的痛点。

标准底盘,标配快充,适配全系乘用车

与在材料兼容方面展现的超前思维一般,孚能科技SPS在充电匹配以及车型适配方面也展示出了该企的前瞻性。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。发布会中,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。

值得一提的是,孚能科技的SPS能够在保持电池系统底盘尺寸不变的情况下,通过调节卧式布置的大软包电芯厚度,灵活调节电池系统底盘高度,据官方表述,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。

这项表现的意义在于能够实现同款底盘,一款电芯就可以适配全系车型的效果,对于整车制造商以及孚能科技来说,大大减轻了新车型的开发难度以及提升换代升级的效率,并且缩减成本更容易实现稳定的供应。

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,而这项表现的意义对于消费者也会产生直观的影响,即降低新能源汽车售价。

令人惊喜的一点是,与很多动力电池企业和整车制造商开发新能源汽车“管杀不管埋”的逻辑相比,孚能科技的SPS同时也追到电池回收以及循环利用,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。

综合来看,孚能科技的SPS是一套涵盖动力电池开发、适配、制造、回收等全生命周期的动力电池解决方案,不仅直接解决了新能源汽车使用上的痛点,同时也从成本、效率等方面为整车制造商做出考量,更有助于整车制造商开发新车型的效率。“帮车企造好车,帮消费者用好车”或许正是孚能科技SPS的意义所在。