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孚能 SPS软包电池的最优解?

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 02:40:11

在上周的孚能新品发布会上,孚能科技董事长王瑀称:如果说软件定义汽车,那么软包三元将定义下一代动力电池。

支撑王瑀说出这种「豪迈」辞吐的正是孚能科技最新产品——SPS(Super Pouch Solution)。

孚能 SPS软包电池的最优解?

下面我用一组官方数据来展现 SPS 的设计能力,大家自行感想熏染:

体积利用率达到 75%电池系统部件减少 50%材料本钱降落 33%充电倍率达到 5C比较 4680,体积利用率赶过 12%、拥有 3 倍循环寿命、导热效率提升 60%

这列数据覆盖了几个关键工艺部分,分别是集成度、充电效率,其余王瑀还特殊提到了 SPS 的适配性与本钱等,下面我们就来详细理解软包电池领域新玩家 SPS。

大软包的 CTC 方案

提升电池能量密度的办法有两种,一是从化学手段上切入,例如 NCM 配方电池一样平常是提高 N,即镍的含量,我们常说的高镍电池,便是 N 的占比较高。

另一种是从物理手段切入,即在同等体积 pack 下,提高空间利用率,以此放入更多电芯。
再进一步则是 CTP、CTC 方案,将电芯直接集成到车身中。

SPS 正是采取物理办法,在同等 pack 体积下提高利用率。
SPS 采取的是液冷板与底盘一体化的设计,半固态的软包电池直接集成与系统底盘,将体积利用率提高到了 75%,同时 CTC 的方案还使得系统零部件减少 50%,材料本钱降落了 33%。

这样的体积利用率要优于宁德时期的 72% 与 4680 的 63%,当然「卧式」的软包电池在体积利用率上本身就具备上风。

王瑀还自傲地称,凡是供给客户的电池,只要用上了 SPS,容量都能直升 30%。
例如现在搭载的三元锂电池续航能力是 800 km,新系统就能做到 1,000 km。

5C 放电倍率

王瑀称现阶段的「焦虑」点并非来自续航里程,而是充电速率。
现在的车辆基本能达到 400 公里以上的真实续航,但是充电动辄一个多小时。
大多数人开个 400 公里,总会停车安歇的。
以是,利用一杯咖啡的韶光进行补能,是符合用户利用习气的。

SPS 展示了从 2.4C 到 4C 的充放电倍率,针对不同电池容量、续航里程的车型设计不同的充电倍率。

例如 150 kWh 电池包、续航里程为 1000 km 采取的是 2.4C 充电,十分钟可以补能 40%,即十分钟补能 400 km;

100 kWh 电池包、续航里程为 800 km,采取的是 3C 充电,十分钟可以补能 50%,即实现十分钟补能 400 km;

容量较小的 75 kWh 电池包,续航里程为 600 km,采取的是 4C 倍率,十分钟补能 70%,达 420 km。

大家可能创造了,小电池包反而采取大倍率充电,实在这是一种考虑我国现有充电桩功率的最优解。
如果大电池包同样采取高倍率充电,充电桩的功率是无法知足的。

适配性

王瑀称:在保持电池系统底盘尺寸不变的情形下,SPS 卧式电芯通过调度卧式支配的大软包电芯厚度,灵巧调节电池系统的底盘高度,即同款底盘、一款电芯就可以适配全系乘用车型。

SPS 卧式电芯厚度能够在 85 mm 到 145 mm之间灵巧调节,电池容量涵盖了 80 kWh 到 150 kWh,能够知足从轿车到皮卡的车型覆盖。
对付车企来说,这种方案能够缩短研发周期,乃至在不同车型上实现电芯的适配。

除了能够让车企「省钱」,大软包的生产制造也能让孚能减少大量本钱。

在制造端,大软包电芯的投产能够大幅降落投资本钱和制造流程用度。
孚能称 SPS 的制造将设备投资减少 50%、厂房面积减少 60%、制造能耗和用度分别减少 35% 和 30%。

其余,孚能电池还用了近 10 年韶光开拓和验证了锂电池的直接管受接收技能,可保留材料的晶体构造再次利用。
孚能称材料的回收利用率能够达到 99%,根据美国第三方实验室数据,掺入 25% 直接管受接收的正极材料之称的电芯与全新征集材料制成的电芯,在性能表现上无明显差异。

其余,SPS 还操持在未来采取其他材料体系进行电芯制造。

详细包括:

2021—23 年推出中镍/高镍电芯,能量密度分别达到 260—180 Wh/kg、270—290 Wh/kg;2023—27 年推出钠离子电池、同时正极高镍、负极硅碳的电芯能量密度达到 300—400 Wh/kg、低镍富锰体系电芯也在这段韶光推出;2030 年推出固态电池,能量密度达到 400—500 Wh/kg。

安全性

对付高利用率大容量电池来说,电池的液冷和导热也非常主要。

SPS 采取的是液冷板和导热片的复合利用办法,为电芯供应了「双面液冷、三面导热」的设计。

同时,液冷板还能可以作为构造件起到固定和保护的浸染。
王瑀称,SPS 电池系统的散热效率提升了 4 倍,精准的控温让电池系统循环寿命超过了 3,000 次。
同时由于 SPS 具有 6 面防护的能力,配以排气通道的设计和热交流能力,SPS 电池系统能够配备 8 系或更高镍含量的电芯,依然能做到单体电芯的热失落控不扩散。

但是是否能做到如宣扬的这般安全可靠,还需大量装车进行市场验证后才能下定论。

产能方案

末了则是产能方案,在发布会上,王瑀宣告未来四年孚能科技将方案 150 GWh 产量,个中中国本土方案了 130 GWh。

这 130 GWh 将会在全国四大生产基地完成,赣州大本营生产 46 GWh,与吉利合伙工厂能够制造 12 GWh 产量,该工厂即将竣工。
其余,江苏镇江、安徽芜湖分别方案了 24 GWh 产量,西南地区方案 16 GWh。

外洋方面,孚能科技将在土耳其和德国建厂,共方案 16 GWh 产量。

但是在宣告产能方案后,王瑀又补充说到,产能会根据工厂培植都诸多成分发生变革,还是要以实际能力为准。

海内多家车企都已经在德国培植了外洋工厂,日前,蜂巢能源宣告在德国勃兰登堡州培植一座面向欧洲市场的电芯工厂,该工厂将于 2025 投产,操持年产能 16 GWh。
早些时候,宁德时期也曾对外透露过其国际化进展,宁德时期将在德国图林根州培植电芯工厂培植资质,首批工厂电芯产量为 8 GWh,第一批电芯在 2022 年年底提高行下线冲刺。

写在末了

孚能科技有着响亮的「江湖名号」——软包电池第一股。
孚能科技是海内前十大动力电池生产商中,唯一一家仍旧坚持三元软包路线的企业。

根据 2021 年年报显示,孚能实现了 35 亿元营收,同比增长 212.6%,创近 5 年新高。
但是公司亏损却进一步扩大,2021 年度孚能科技实现归属于母公司所有者的净利润为 -9.53 亿元,同比下滑 187.83%;归属于母公司所有者的扣除非常常性损益的净利为 -12.63 亿元,同比下滑 132.82%。

市场场合排场一片大好,但是孚能却增收不增利,乃至涌现了走量让利的情形。
同时,孚能科技客户较为集中,基本都在为戴姆勒、广汽等 OEM 做事,这对付一家供应商,这是一种有风险的经营模式。

SPS 的发布,能够极大地为孚能潜在客户提振互助信心。
其余,SPS 也是孚能科技在未来一段韶光内与友商竞争的核心武器,其竞争对手包括了麒麟电池、4680 大圆柱等等,这样的高利用率大密度软包电池,能挽救装机量日益低落的软包电池吗?

Q&A

:现在孚能是软包电池的代表性企业,您以为未来软包领域,可以从方形电池那边抢到多少市场霸占率?

王瑀:2015 年之前,中国 90% 以上的市场都是软包,都是 LG、SK,没有方壳。
白皮书之后,很多软包电池厂没法连续,孚能也错过了最好的机会。
孚能是行业里第一个办理 A0 级车以下续航 300 公里问题,但是我们在有名度、产能上没有及时跟上。
软包是我们第一个提出来的,后来全天下都在做,包括 LG 等等,全天下基本都是软包,没有硬壳。

但是从第一性原则剖析,什么样的电池可以知足未来汽车的哀求?要做到可控,15 年、30 年,一定要担保所有的极片在利用过程当中,一定是非常空想化的放在一起,除了软包其他的担保不了。

软包也有问题,就像一张纸一样,做的过程当中要掌握非常难,工艺、设备都没有,须要重新开拓。
不像圆柱、方形,都这天本人、韩国人做涌现成的。
九几年开始一贯搞这些,产量很快就可以上去。

对付我们搞技能的人,终极还是要找到办理问题的方案,不要走环路,过程当中一定会有很难的情形,我们想办法打破。
我们的存在便是找到方向、办理,而不是躲避,或者赚快钱,这就损失了这么多年我们一天到晚搞研究的代价了。

:您此前讲到,未来迈向固态的方向软包电池可能是更合理的办法。
但目前软包电池的市场霸占率是下滑的,是否可以评价一下目前的市场趋势,包括软包电池的趋势?第二个问题,孚能在科创板是「科创 50」之一,但可以看到作股市当中我们这种类型的企业并不是很「出头」,相对宁德、比亚迪而言还有这样的差距。
怎么可以给到投资人信心?

王瑀:对付孚能来说,韶光的长河很长、市场很大,现在还是刚刚开始,还是「赛跑」的阶段,还在「填空」,以是到处都是电池公司。
我经历过两次淘汰,第一次是在美国,所有电池公司就孚能一家生存下来了,其他很多都是天下 500 强。

第二次是白皮书之后,末了差不多4家公司垄断了市场近 90% 旁边的电池量,孚能是个中之一。
现在是 9 家公司,市场份额又是 90%,你以为 9 家能剩多少?以是现在市场还在暴发当中,说这些还为时过早。

终极能生存下来的公司,首先是技能,这是担保,有了技能才有后续统统可能。
二是要有一个团队以及非常清晰的计策,使你在赛跑的过程当中找准自己的定位,就像孚能一样。
我找准我的定位,你再大的量也淘汰不了我,由于我是「不可短缺的」。
在这个过程当中我可以不断地创新、不断地发展、不断地扩展,终极我会找到我的精确定位、市场地位。

投资者要看长线投资,由于投资不是炒股。
在这个过程当中,一定要找到代价投资的投资点,这样投资长远来看才能受益。
否则可能你现在赚了 10 倍、8 倍,溘然一下「归零」都有可能,公司的基本面非常主要。

:孚能科技现在还处于亏损状态,按照之前的说法,可能奔驰电动车销量和孚能的古迹影响较大,如何办理盈利的问题?现金流如何改进?

主持人:我们只回答我们这一部分。

王瑀:我们第二季度的报表已经进入到了盈利状态。
孚能是专注于做汽车电池的,目前最大的互助伙伴是戴姆勒。
戴姆勒的家当化周期比较长,在家当化周期当中你不生产电池就涉及到摊销,这是造成亏损的主要缘故原由。

对付亏损的改进,我们须要提高产能,开释产能,像二季度一样,担保现金流、担保利润,这是可以做到的。

:锂电行业,构造创新,圆柱和方形创新较多,软包较少。
是不是软包的构造性创新难度更大一些?孚能发布大软包,对软包电子企业会有哪些影响?

孚能的大软包和宁德时期的麒麟电池、比亚迪刀片电池,特斯拉的 4680 这种电池,您如何评价这几种路线之间的利害?

主持人:本日讲演当中对几种电池类型做了评价。
本日有很多数据也是针对 4680 讲的,孚能科技 SPS 的体积利用率赶过 12%,这些都是针对 4680 的。

王瑀:软包电池不创新,是由于软包电池前辈。
第一代软包电池达到续航 300 公里以上,全天下都在用软包电池。
现在在能量密度、续航里程方面,大家知道软包电池都是做最长续航里程车,别的做不到。

像 CTP 都是想办法追上软包电池的能量密度,想办法降落本钱。
过去一款电芯做了七个车型,它七款电芯做七个车型,很累,而且能量密度上不去,逼着进行创新,逼着先把软包追上去,干掉它。
但终极我们的大模组还是领先。

对孚能来说,过去 4 年我们没有停,都在探求下一代的办理方案,SPS 便是 4 年的研究成果。
我们的办理方案是从源头到末了,一个整体的办理方案,不是就办理构造设计,是环绕着源头,就像九几年设立软包电池这样的技能路线,从第一性事理剖析,我们再重新设立一个技能路线,再引领。
不是去和方形电池竞争,而是环绕知足整车厂未来的需求。

孚能永久是在无人区, 3500Wh/kg 这个重点往回忆每年做什么、每个阶段做什么?这个阶段便是要推 SPS 来办理这个问题。
前一阶段办理续航里程,到末了老百姓不买账。
再长的续航里程,充电充不上去也没有用,本日我办理充电韶光的问题。

现在能量密度较低,通过将能量密度做得更高,又一次构造创新,又一次办理安全的忧虑问题、充电的韶光问题、寿命问题。

刚才也说了,电池是实验室的东西,和利用工况中完备不一样,如何担保电池正常利用?被动式 BMS 怎么能把几百万种工况都剖析出来?剖析不出来,以是我们要开拓 AI-BMS,让它有自驱智能。
汽车要「四化」,电池也要「AI 化」,这样才能担保应对每个人不一样的办法。

比如说本日你的车别人开了,他的习气不一样,踩加速踏板的韶光不一样,反馈的电流也不一样,加速不一样,对电池的花费也不一样。
这样的工况条件下,我要剖析电池究竟怎么回事,然后立时掩护、立时调节,使电池回归到设计的工况条件,让你达到 30 年寿命,达到所有的安全隐患不发生。

讲到创新,之前狼没有来,孚能也在做准备,但并不那么急迫。
由于过去几年孚能没有产能,推出来也没有用。
本日为什么推出?大量的产能在后续都是上这个东西,由于都准备好了。
这样一个产能,投资降落了 50%,零部件减少这么多,性能这么好,对市场的冲击就可想而知了,而孚能要的便是这个效果。

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