動(dòng)力電池領(lǐng)域的戰(zhàn)爭愈演愈烈。
中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，今年1-11月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成625.3萬輛和606.7萬輛，同比增長均達(dá)1倍，11月的新能源汽車市場占有率已經(jīng)超過了30%，市場前景廣闊。作為新能源汽車的“心臟”，動(dòng)力電池有望同步實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展，這也意味著該領(lǐng)域的競爭程度將加劇。
中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽明高也曾表達(dá)過類似觀點(diǎn)：未來三十年，動(dòng)力電池體系還會(huì)經(jīng)歷多次持續(xù)的技術(shù)變革。從目前行業(yè)發(fā)展來看，變革的核心就在于，到底哪種形態(tài)的動(dòng)力電池能最大程度的符合產(chǎn)業(yè)鏈不斷追求的“三角平衡”——能用更低的成本實(shí)現(xiàn)更優(yōu)越的性能、以及獲得更高的安全性。
近幾年，諸多動(dòng)力電池廠商開始試圖通過改變電池結(jié)構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)“三角平衡”，命名形式也五花八門。比如比亞迪的刀片電池、寧德時(shí)代的麒麟電池、廣汽埃安的彈匣電池等。但本質(zhì)上而言，這些動(dòng)力電池仍大多屬于方形電池范疇。
方形電池之外，也有部分動(dòng)力電池廠商在圓柱電池和軟包電池領(lǐng)域探索，希望以不一樣的電池形態(tài)滿足未來新能源汽車的需求。
形態(tài)之爭：軟包電池的優(yōu)勢(shì)
目前，由于成本高、研發(fā)周期長等原因，動(dòng)力電池市場仍以方形電池、圓柱電池為主流形態(tài)路線。其中，方形電池的市場占有率最高。2021年，方殼電池的市場份額超過54%，預(yù)計(jì)2022年還將進(jìn)一步上升達(dá)到61.9%。
但從裝機(jī)量的上升趨勢(shì)角度來看，軟包電池的增速則十分迅猛。高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）發(fā)布的《動(dòng)力電池裝機(jī)量月度數(shù)據(jù)庫》顯示，今年上半年，軟包動(dòng)力電池裝機(jī)量約6.03GWh，同比增速高達(dá)72%。
在車企端，軟包電池也開始受到越來越多車企的青睞。大眾、奧迪、奔馳、現(xiàn)代、福特、沃爾沃、保時(shí)捷等車企配置多款主流車型都使用了軟包電池。
究其原因，軟包電池有其獨(dú)特之處。相較于方形電池和圓柱電池，軟包電池的最大不同是，其電池外層只有一層鋁塑膜封裝，而沒有方殼電池外層的殼與其他配件，不僅在能量密度上有優(yōu)勢(shì)，而且成本更低。
雖然結(jié)構(gòu)簡單，但鋁塑膜封裝卻更能保證動(dòng)力電池的安全性。軟包電池外殼采用鋁塑膜形態(tài)包裝，即便帶電池發(fā)生熱失控，軟包電池也會(huì)通過放氣的方式減少內(nèi)部壓力，防止電池發(fā)生自燃、爆炸。
過去多年，安全性都是阻礙新能源汽車行業(yè)發(fā)展的“攔路虎”，諸多消費(fèi)者曾因“電車電池自燃、爆炸”等新聞而對(duì)新能源汽車望而卻步。軟包電池的出現(xiàn)，滿足了整個(gè)新能源汽車行業(yè)對(duì)安全性的強(qiáng)需求，有望進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
另一方面而言，軟包電池的設(shè)計(jì)靈活性更高。在電芯層面，軟包電池的厚度、形狀等，均可根據(jù)客戶對(duì)自身產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行定制，而在模組與電池包層面，軟包電池也可以根據(jù)不同車型需求，進(jìn)行矩形或T字形等不同形態(tài)的空間布局，滿足更多車型對(duì)動(dòng)力電池的空間要求。
此外，絕大多數(shù)軟包電池都采用疊片式工藝，相較于卷繞電池，疊片電池的極耳數(shù)能多出近一倍，內(nèi)阻相較于方形電池和圓柱電池顯著下降，因此產(chǎn)生的熱量也較小，電池自耗電明顯降低，電池的循環(huán)壽命會(huì)更強(qiáng)。
最重要的是，軟包電池的能量密度比方形電池和圓柱電池更高。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，三元軟包單體電芯比三元方形平均高10%-15%。當(dāng)前業(yè)內(nèi)量產(chǎn)的三元方形動(dòng)力電池平均電芯能量密度為210-230Wh/kg，而同材料體系的三元軟包動(dòng)力電池能量密度達(dá)240-250Wh/kg，更能滿足未來動(dòng)力電池輕量化、長續(xù)航需求。
有業(yè)內(nèi)人士分析稱，未來5-10年全固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)明顯降本以及量產(chǎn)。在這技術(shù)路線的過渡期間，能量密度更高的軟包電池有望“脫穎而出”。
當(dāng)下，奔馳、北汽藍(lán)谷、東風(fēng)等多家車企都有讓半固態(tài)電池、固態(tài)電池上車的計(jì)劃，促使動(dòng)力電池相關(guān)企業(yè)均在該領(lǐng)域加大研發(fā)力度。
隨著液態(tài)電池向固態(tài)電池的加速發(fā)展，具有“包羅萬象”特點(diǎn)的軟包電池即將實(shí)現(xiàn)快速上量——從制作工藝角度而言，軟包電池既能疊片，也能卷繞，從材料的選擇而言，軟包電池既可兼容磷酸鐵鋰、三元鋰，也可使用石墨、硅碳，其電解質(zhì)也可以從液態(tài)組織到半固態(tài)再到固態(tài)。
雖然目前軟包電池仍是國外車企主要使用的技術(shù)方案，但如果軟包電池能與固態(tài)電池產(chǎn)線完成平滑過渡，未來在中國市場，軟包電池或許將實(shí)現(xiàn)對(duì)方殼電池的“超車”。
軟包電池爆發(fā)前夜
目前，新能源汽車市場呈高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，動(dòng)力電池出貨量也大幅增長。在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上，中國科學(xué)院院士歐陽明高預(yù)測(cè)，2025年中國動(dòng)力電池出貨量將超過1TWh，產(chǎn)值超過1萬億元。
作為動(dòng)力電池下一階段的發(fā)展路線，軟包電池市場即將進(jìn)入爆發(fā)前夜。實(shí)際上，在國外，軟包電池路線已經(jīng)成為海外車企主流選擇。IHS顯示，2022年，海外銷量排名前20的主流電動(dòng)車型中，有大眾ID.4、大眾ID.3、奧迪e-tron、極星Polestar 2、福特Mustang Mach-E等11款車型都采用了軟包電池方案。
與此同時(shí)，軟包電池領(lǐng)域在最近幾年出現(xiàn)了新工藝，進(jìn)一步解決了其原本生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本居高不下等問題。
