采用大軟包電芯臥式布置設計的孚能科技SPS,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%;與搭載4680圓柱電池的車型相比,孚能科技SPS的體積利用率高出12%,擁有3倍循環壽命,導熱效率提升60%。

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9月9日,孚能科技在北京舉行“2022孚能科技戰略及新品發布會”,正式推出全新動力電池解決方案——SPS(Super Pouch Solution),提出一整套從電芯到系統,從制造到回收的創新解決方案,在續航里程、充電效率、降本增效、適配車型等方面打造滿足客戶要求和用戶需求的全新產品。

電芯性能的優劣決定著電池系統性能的邊界,作為動力電池的全新解決方案,孚能科技SPS并非只是系統結構設計創新,而是集大軟包電芯、大軟包電池系統、大軟包電池制造和直接回收四大創新技術于一體。

采用大軟包電芯臥式布置設計的孚能科技SPS,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%;與搭載4680圓柱電池的車型相比,孚能科技SPS的體積利用率高出12%,擁有3倍循環壽命,導熱效率提升60%。

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與此同時,同步升級的制造工藝,使得SPS具備可觀的投資產出比,直接回收技術的成熟在減少能耗和降低成本的基礎上,進一步提升材料利用率。

從電芯到結構的全新設計

孚能科技推出的全極耳、多極耳大軟包動力電芯,改變上一代動力電池系統多電芯串聯的設計,進而簡化電池系統結構;具備從2.4C到5C甚至更高的充放電倍率,滿足各類新能源汽車的動力需求;應用半固態電解質,降低液態電解液的用量,提升電芯的本征安全。

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得益于對材料體系的高度兼容,大軟包電芯能用于高鎳三元到低鎳富鋰錳、磷酸錳鐵鋰、鈉離子等材料體系,匹配不同需求。

除三元材料之外,孚能科技在發布會上還首次系統性展示了其他材料體系的研發路線。

鈉離子電池、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰等計劃在2023年推出第一代產品,目標是到2030年將鈉離子電池能量密度從160Wh/kg提升到220Wh/kg,磷酸鐵鋰和磷酸錳鐵鋰的能量密度形成從200Wh/kg到240Wh/kg的產品覆蓋。在低鎳方面,孚能科技計劃在2024年推出250Wh/kg的低鎳富錳體系產品,預計在2030年進一步提高至290Wh/kg。

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在大軟包電芯成功研制的基礎上,SPS大軟包電池系統得以采用高效液冷板與底盤的一體化設計,半固態大軟包電芯直接集成于系統底盤,使系統零部件減少50%,材料成本降低33%,體積利用率增加30%至75%。

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在體積利用率再創新高的同時,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,電池系統的散熱效率提升4倍;精準全面的控溫,讓電池系統循環壽命超過3000次。

在此基礎上,多種材料對大軟包電芯形成6面防護,配以高效排氣通道的設計和熱交換能力,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熱失控不擴散(NO TP)。

在低溫性能上,大軟包電芯的全極耳和疊片工藝,給電芯帶來更低內阻和更好的低溫放電表現;液冷板和納米保溫材料的加入,均衡電池系統的內部溫度;為了滿足極寒條件下的正常充電,SPS應用了全新的低溫快速自加熱設計。實驗數據顯示,在零下20攝氏度的環境中,SPS系統容量始終保持在90%以上,且充電時間縮短一半。

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標準底盤,標配快充,適配全系乘用車

鑒于未來快充充電樁300-350kW的功率,SPS以不同充電倍率大軟包電芯,實現了“充電10分鐘,續航400公里”的統一配置,滿足各類用戶的出行和補能需求。

孚能科技展示了2.4C、3C和4C三種倍率快充電芯,對應帶電量150kWh、100kWh和75kWh,對應續航里程1000km、800km和600km,充電10分鐘補能40%、50%和70%,分別實現400km 、400km和420km的續航里程。

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在保持電池系統底盤尺寸不變的情況下,孚能科技SPS可以通過調節臥式布置的大軟包電芯厚度,靈活調節電池系統的底盤高度,即同款底盤、一款電芯就可適配全系乘用車型。

電芯厚度的變化讓SPS的底盤高度能夠在85mm到145mm之間靈活調節,搭載不同能量密度的大軟包電芯讓電池系統擁有從80kWh到150kWh的不同帶容量,滿足從性能轎跑到城市皮卡的電動化需求,為整車企業客戶縮短新車型的研發周期,并在電芯、底盤等關鍵部件上具備通用性,降低采購成本,保障穩定供應。

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在制造端,大軟包電芯的投產,將大幅降低產能投資成本和制造流程費用,設備投資減少50%,廠房面積減少60%,制造能耗和費用分別降低35%和30%,極大改善了大軟包電芯的投資產出比。

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值得一提的是,孚能科技歷時10余年開發和驗證了鋰電池的直接回收技術,可保留正極材料的晶體結構并再次利用,進一步降低成本和能耗,并將材料利用率提升至99%以上。根據美國第三方實驗室數據,摻入25%直接回收的正極材料制成的電芯與全新正極材料制成的電芯,在性能表現上無明顯差異。

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[責任編輯:張倩]

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