与搭载4680圆柱电池的车型相比,体积利用率高出12%!“中国软包动力电池之王”孚能科技中秋节前放大招!
近年来,动力电池行业各种技术创新不断涌现,刀片电池、麒麟电池、4680电池、短刀电池,“八仙过海,各显神通”。继软包大模组电池集成、800VTC超充超压等技术之后,如今孚能科技又推出了技术性能爆棚的“SPS电池”。
9月9日,孚能科技在北京举行“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),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用户需求的全新产品。
电池中国了解到,孚能科技SPS并非只是单纯的系统结构设计创新,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。
孚能科技董事长王瑀博士在台上情绪激昂,意气风发,以其浸研锂电池行业几十年的实践经验,坚持认定软包电池技术路线的光明前景,并拿出了令人惊艳的数据。
01
75%体积利用率
据介绍,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%。
“75%的体积利用率,这是非常骄人的成绩。”王瑀强调说。
对比之下,公开可查数据显示,特斯拉4680电池的体积利用率是63%,而宁德时代麒麟电池的体积利用率突破72%。
值得注意的是,全极耳、多极耳的大软包动力电芯,孚能科技SPS改变了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;同时具备从2.4C到5C甚至更高的充放电倍率;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。
02
兼容各种材料体系
不仅如此,SPS电池还将各种材料“一网打尽”。得益于对材料体系的高度兼容,孚能科技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。
行业周知,长期以来孚能科技以三元软包电池著称。据电池中国了解,孚能科技目前已量产能量密度达285Wh/kg的三元电芯产品,已开发验证330Wh/kg高能量密度半固态电池。从横向来看,孚能科技的330Wh/kg高能量密度电芯技术,比当前行业内常规的高能电芯在能量密度上提升25%以上。
“公司大力投入科技创新,持续推进高镍三元的迭代研发,能量密度 330Wh/kg的动力电池已给客户送样,并获得良好反馈。中镍高电压产品在2021年持续出货,该产品性价比高,公司将继续以该产品为样品开拓新客户。”孚能科技此前在投资互动平台表示。
而此次发布会,孚能科技还首次展示了其在三元材料体系之外的研发路线。
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。
03
热失控不扩散(NO TP)
在温控方面,据介绍,SPS系统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。
“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)。”王瑀表示。
在低温性能上,SPS表现亦相当突出。据介绍,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。
04
快充10分钟,适配全系乘用车型
在充电方面,王瑀谈道,鉴于未来快充充电桩300-350kW的功率条件,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。
孚能科技在现场展示了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420km的续航里程。
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,大软包电芯可直接集成于系统底盘。
“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。”王瑀介绍道。
他表示,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。
而在制造端,大软包电芯将设备投资减少50%,厂房面积减少60%,制造能耗和费用分别降低35%和30%。而孚能科技历时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,并将材料利用率提升至99%以上。
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