動力電池按封裝形態，可以分為圓柱、方殼和軟包電池。近幾年，隨著鋰電池 的技術進步，在結構創新方面，圓柱有了4680、方殼有了CTP3.0；相比之下，軟包電池的發展似乎沒有什么動靜。

實際上，軟包在消費電子領域的應用非常普及，廣泛應用在手機、筆記本里。作為動力電池，軟包技術非常成熟，但是什么問題讓軟包在動力電池領域的市占率不如其他兩種形態的電池？后續是不是有發揮自己的優勢機會？又需要有做出哪些改進呢？我們來談談這個問題。

軟包電池的市場格局演變

從市場數據來看，方殼一直是動力電池市場的主要占有者，這兩年還搶掉了不少圓柱電池的市場份額。相比之下，軟包的份額一直很穩定：從2018開始，伴隨著電動汽車市場逐步發展 ，軟包動力電池的市場份額穩扎穩打、逐步擴張，從2018年的14%，達到2021年的接近30%。2022年上半年略有回落，但也在25%左右。

為什么會有這樣的變化？ 可以從車企、技術和市場的角度來看。

●?從整車企業角度來說，整車企業的選擇在變化，而汽車銷量的變化，直接影響到電池的市場份額。特斯拉是圓柱的主要使用者，2020年開始導入方殼，最近方殼的比例在逐步上升。目前用軟包的車企，主要是奔馳的EQC階段，以及在EQS階段上導入的方殼和軟包兼容的模式。

目前用軟包的車企，從全球范圍來看，包括：

◎?美系：通用、福特

◎?歐系：大眾、奧迪、奔馳、雷諾、保時捷、Volvo、Stellantis

◎?日系：日產

◎?韓系：現代、起亞

●?而在中國市場，由于有2017年開始的補貼退坡要求，還有產能供給的問題，從這一年起，中國車企絕大多數企業只使用方殼。事實上，正是由于動力電池白名單卡住了軟包在中國使用的趨勢，這也是技術和產品競爭之外的影響因素，也是動力電池發展的分水嶺。

為什么這么多車企不約而同地選擇方殼？從技術端來看，主要還是方殼近兩年的在結構上的技術創新比較多：

◎?比如，取消了模組，利用自身剛性來提高體積使用效率，降低成本

◎?再比如，方殼的大電芯方案，讓電池從1倍厚改為3倍厚，容量做到300Ah

◎?最后一個容易被忽視的原因，就是車企和電池企業的博弈，以及電池企業的產能。

我們可以看到電池廠商的產品情況：軟包電池主要是LG、SK on、AESC遠景和國內的孚能；方殼電池，一個是寧德時代，一個是比亞迪（刀片也是方殼的變種，融合的產物）。

國內很多車企選擇和寧德時代合作，而寧德時代近幾年高速擴張的產能，客觀上提高了方殼電池的市占率，同時也擠掉了其他產品的份額。

圓柱電池的式微，一個重大的原因是因為質量一致性難以保證；而軟包在國內熱度不高的原因，主要是還是由于供應鏈不成熟、技術等因素，如果能克服這些問題，那么軟包是不是有進一步發展的可能呢？

軟包的發展空間

要預測軟包的發展高度，先來看看軟包電池在國內發展遇到的瓶頸，主要的原因有兩個方面的：

● ?一個是供應鏈上的原因：

◎?一方面是材料供應的問題，包括鋁塑膜這樣的材料沒有國產化。

◎?另一方面，在中國車企要求規模化供應的當口，軟包需要給關鍵的產能供給一些爬坡時間。

●?另一個是技術層面的原因：

軟包電池的缺點在于：

◎?殼體強度低，成組技術中附加材料多，Pack打折率大

◎?鋁塑膜限制了電池的厚度，限制了容量，在體積能量密度這個方面的優勢不突出，因此在與別的形態的電池競爭時有些吃虧。這也是軟包電池急需解決的問題。

但軟包電池并不是沒有翻盤的機會，因為軟包自身也有明顯的優點：

◎?尺寸靈活：可以根據汽車客戶的需求，調整產線

◎?熱失控管理：鋁塑膜變形空間較大，熱失控時電芯層級更容易泄壓

◎?重量能量密度：鋁塑膜，重量輕，非活性部分所占比重小，軟包電池容易把重量能量密度做高

◎?熱管理：極耳位置充裕，充放電過程中，熱量分布均勻；循環過程中，對內部結構產生的機械應力小

◎?制造工藝：軟包采用疊片制造工藝，這個工藝與采用卷繞工藝的方殼相比，也有較大優勢，之前我們專門有一期視頻講過這個事，這里就不多說了，有興趣可以再找來看看。也就是說，軟包需要克服供應鏈和技術層面的難點，一旦能突破，就能把軟包 的優勢充分發揮出來。

國內前端的軟包技術

目前的軟包電池中，有這樣的突破嗎？我最近發現，孚能發布的SPS（Super Pouch Solution）技術可以說為軟包的突破之路探索到一個正確的方向，也走在軟包技術的前端。

SPS主要圍繞大軟包電芯、大軟包電池系統、大軟包電池制造。在電芯的結構設計上，通過大電芯配合層疊布置，可以使電池系統部件減少50%，材料成本降低33%，提升體積利用率到75%。

在對軟包技術的揚長避短，孚能的SPS大軟包電池是提出了一種解題思路，主要從以下三個方面：

●?解決熱失控的問題

軟包能否做CTP設計，是一個很大的挑戰。孚能SPS的設計是給軟包電芯做個殼體，把軟包堆疊在一起，可以直接集成到PACK甚至汽車底盤。對高效液冷板和導熱片的復合使用給大軟包電芯提供了“雙面液冷，三面傳熱”的高效熱交換，其中豎起來的液冷板可以起到電池PACK的支撐作用，也是可以起到安全防護作用的。電池系統的散熱效率提升很明顯。

SPS大軟包電池系統配置8系或更高鎳含量的電芯，依然能做到單體電芯的無熱蔓延或無熱擴散，從而杜絕熱失控風險——當一個軟包電芯出現問題，把熱失控限制在一個堆疊的模組，從而防止電池包整體起火。

●?整車匹配問題

軟包因為電池的靈活性，所以更容易解決整車匹配的問題。隨著汽車企業的能耗競爭、以及對空間布置提要求，各家電池廠都必須根據主機廠的需求調整生產線，相比方殼和刀片尺寸，這種大軟包尺寸可以做到更薄，也就讓汽車的底盤厚度可以更薄，車內空間相應地增大。

具體來說SPS“大軟包”臥式布局和疊片工藝技術，首先，是可以靈活改變的電芯厚度，覆蓋8mm-20mm的配置；其次，由于Pack高度=電芯厚度*電芯數量，大軟包還可以通過調整電芯的堆疊數量來控制電池高度——可以在85mm-145mm之間靈活調節；再加上不同能量密度的大軟包電芯，電池系統可擁有從80kWh-150kWh的不同容量，同款底盤、一款電芯就可以適配全系乘用車。

●?快充速度

電池快充是電池特性提升的下一個熱點，目前在800V車型上是一個剛性需求。孚能科技的SPS方案中，具備從2.4C到5C甚至更高的充放電倍率，一方面是通過冷卻方式改進，提升電池系統的散熱效率；再加上控溫AI-BMS，增加了電池循環壽命——SPS的設計是可以超過3000次循環。

2021年開始，孚能就開始對800VTC的超壓超充技術進行儲備，可以應用到量產車型。對于消費者來說，把10%-80%的快充時間從現在的40分鐘縮短到10分鐘，一杯咖啡可以實現快充補能，將極大改變整個行業格局。

小結：總體來看，動力電池的三種技術路線，圓柱、方殼和軟包都是各自有發展。軟包電池的技術路線一直很靈活，在持續的競爭中想要得到更多的份額，一定是把容量做大，結構做簡單，才能更符合汽車的需求。在這個方向上，不斷有企業在提出電芯層面和成組方面的創新，對整個產業影響挺大。孚能作為在中國軟包電芯的代表，在軟包技術層面引領全行業，從技術方面做出一整套完整的解決思路，從中看到工程設計人員的功力。

另外，軟包電池面臨的產能難題，孚能科技也做出應對：去年11月1日贛州30G的SPS大軟包電池工廠已開工，預計2023年下半年正式投產。另外，蕪湖一期24G SPS大軟包電池工廠也在建設中，可以期待一下。

編輯：黃飛

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