来看看孚能科技新发布的SPS

2022年9月9日上午，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客户要求和用户需求的全新产品。董事长王瑀博士亲自上阵全程推介。现在我们结合孚能科技提供的新闻稿以及个人全过程听下来的感受，来简单看一看孚能科技这次新品发布会的主要内容。

首先，王瑀博士介绍了孚能科技为什么选择软包电池路线。他主要讲了两点，一是铝塑膜非常轻薄，可以有效提高电池的重量能量密度（Wh/kg）和体积能量密度（Wh/L），二是软包路线符合动力电池发展的大方向，可以无缝升级，他认为未来的全固态电池一定是软包+叠片的形态（①因为全固态电池解决了安全问题，没有必要用重量更重、体积更大的铝壳或钢壳；②全固态电池的电解质是固体，叠片工艺比卷绕工艺更适合）。

当然，王瑀博士还讲了软包的第三点优势，那就是安全。不过，这一点方形和圆柱电池厂可能不会认同。具体见下面两张图。王瑀博士认为，由于圆柱钢壳和方形铝壳的强度和硬度，不管是采取卷绕工艺还是叠片工艺，电池内部在遭遇大量热能聚集散发不出去的时候，极片就会受到挤压而变形，从而影响电池的安全。而软包电池则不会遇到这种情况。

电芯性能的优劣决定着电池系统性能的边界，在介绍了软包电池的优势之后，紧接着，王瑀博士发布了孚能科技关于电池系统方面的最新解决方案——SPS（Super Pouch Solution）。作为动力电池的全新解决方案，孚能科技SPS并非只是系统结构设计创新，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。

采用大软包电芯卧式布置设计的孚能科技SPS，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%。

这一点与CATL的麒麟电池CTP3.0有类似之处，水冷板最大程度地覆盖电池芯，最大程度保障电池安全（更有效、更均匀地散热）的同时，作为pack内部的结构支撑。这里引用孚能科技新闻通稿里的相关表述

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）。

在低温性能上，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。

在软包电池芯方面，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；具备从2.4C到5C甚至更高的充放电倍率，满足各类新能源汽车的动力需求；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。

如上图所示，孚能科技的大软包电池芯可以根据充放电倍率的需要，纵向、横向或者纵向+横向来布置全极耳，在同样的生产线上制造出不同的软包电池芯。而软包电池芯叠加的厚度，也可以根据需要，在85mm到145mm之间灵活调节。简单来说，就是根据电池包（pack）不同电量的要求，在电池芯数量保持不变的情况下，通过调节电池芯本身的厚度来增/减电池芯的容量来实现。这就是孚能科技强调的他的优势同款电芯，厚度调节；同款底盘，高度可变。

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。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。

在电池管理系统（BMS）方面，王瑀博士表示，SPS解决方案搭载了孚能科技最新研发的第三代AI-BMS系统，可以做到个性化和实时的系统调整。总的来看，孚能科技的这种SPS最新电池系统解决方案，与传统的方案相比，在大小不变的情况下，可以显著增加电池包容量。他列举了两个应用案例，都能让电池包所存储的电量增加30%以上。

在制造端，王瑀博士指出，孚能科技大软包电芯的投产，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。简单来说，能做到这些的最主要原因就是各种电池芯可以共用产线。

发布会上，王瑀博士还代表孚能科技公布了他们的材料技术研发路线。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。在高镍三元方面，孚能科技计划2025年量产能量密度300-400Wh/kg的“高镍正极+硅碳负极”体系的三元电池产品。

至于孚能科技的产能规划，王瑀博士表示，计划在中国布置130GWh的产能，已确定的地方分别是江西赣州、江苏镇江和安徽芜湖，其中，江西赣州计划46GWh产能，已有4GWh的产能，和吉利合作的12GWh的产能即将建成，另外，自身规划的30GWh的新增产能的建设工作也已经启动。江苏镇江有24GWh产能，已经全部建成投产。安徽芜湖规划建设24GWh的产能。另外，还拟在西南地区建设36GWh的产能以辐射西部大市场。

海外建厂方面，王瑀博士透露，目前孚能科技已确定在欧洲的德国和土耳其建厂，合计有16GWh产能规划，其中，土耳其工厂已经开始了建设。最后，王瑀博士表示，实际的产能建设情况，会根据具体条件的变化而有所调整，最终以孚能科技官方公告为准。

最后提一下王瑀博士提到的孚能科技历经10余年开发的直接回收技术。与多数采用化学湿法的回收处理技术不同，孚能科技采用的是物理干法，将回收上来的电池直接粉碎成粉末材料，利用开发出的相关技术，将这些粉末材料分离成保留晶体结构的三元粗料、石墨粗料和其他粗料，再将三元粗料、石墨粗料分别制成新的三元正极材料和石墨负极材料，重新利用。这样可以极大程度地减少相关回收处理环节，从而节约成本、能耗和时间。

孚能科技表示，这种直接回收技术可将材料利用率提升至99%以上。至于效果，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。