9月14日，韓國媒體TheElec報道，LG新能源最近取消了方形電池的開發(fā)。“今年早些時候，該公司開始審查該產(chǎn)品是否可行，但最近得出結(jié)論，從商業(yè)角度來看，該產(chǎn)品不可行。”

LG新能源是全球最大的軟包電池生產(chǎn)商，主要生產(chǎn)軟包電池，雖然也生產(chǎn)少量的圓柱電池，但用于電動汽車和儲能系統(tǒng)的電池大多是軟包電池。

今年1月，這家公司剛剛組建了方形電池開發(fā)團隊，希望為其產(chǎn)品組合增加潛在的多樣性。嘗試之后它發(fā)現(xiàn)自己在方形電池上并沒有優(yōu)勢。

很難判斷，8個月前的LG新能源和現(xiàn)在的LG新能源，究竟哪一個更加明智。

但它繼續(xù)堅守軟包電池陣地的選擇，也完全可以理解。

同樣執(zhí)著于軟包電池的還有孚能科技。

9月9日，這家國內(nèi)最大的軟包電池生產(chǎn)商在北京舉行發(fā)布會，推出下一代軟包電池新產(chǎn)品SPS（Super Pouch Solution），支持1000公里、5C快充車型。

“大家說，軟件定義未來的新能源汽車。我們說，軟包三元定義未來的動力電池。”公司董事長王瑀在發(fā)布會上說道。 

齊頭并進

從封裝方式來看，鋰離子電池可以分為軟包、方形和圓柱三種類型。

在包裝材料上，它們有所不同。圓柱和方形電池主要采用鋼殼或鋁殼作為外殼，軟包動力電池采用鋁塑膜作為外殼。

目前，國內(nèi)軟包電池的市占率遠低于方形電池，一種普遍的認知是軟包比圓柱和方形成本高。但王瑀直言這是一個誤區(qū)。

他表示，鋁塑膜的結(jié)構(gòu)是鋁箔加上多層聚合物材料，目前進口材料是30元/m2，國產(chǎn)材料是15元/m2。同等電池容量下，這種軟包電池要比方形電池包裝材料成本低66%，重量輕88%，能量密度高15%-20%。

而且，相比方形和圓柱電池，軟包電池的鋁塑膜直接集電池外殼、防爆膜和熱敏閥于一體。

 “軟包電池是通過熱封把電池材料封到一起的，熱封材料在一定溫度下會自然地軟化，同時在一定的壓力下可以自動脹開，就能把熱失控降到最低。” 王瑀表示。

因為這些特性，軟包電池被認為具備高能量密度和高安全性能的優(yōu)勢。而它的劣勢則在于制造工藝要求高，制造難度更大。

在制造工藝上，軟包和方形電池可以是疊片式也可以是卷繞式，圓柱電池則只有卷繞一種工藝。

根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）的研究，三種形狀動力電池的主要技術(shù)指標對比如下：

不同的電池企業(yè)偏愛不同的封裝方式。根據(jù)全球商業(yè)咨詢機構(gòu)HIS Markit的數(shù)據(jù)，2021年全球動力電池市場前五名企業(yè)不同封裝方式的占比如下： 

從上表可以看出，五家企業(yè)中，韓國電池制造商更偏愛軟包，中國電池制造商更偏愛方形，日本電池制造商更偏愛圓柱。

目前，三種封裝方式各有其發(fā)展趨勢。

圓柱電池是直徑往大里做，就出現(xiàn)了4680大圓柱電池。方形電池是往薄里做，就出現(xiàn)了刀片電池。軟包是往大包方向發(fā)展，比如孚能科技這次發(fā)布的大軟包電池。

棋逢對手

動力電池的創(chuàng)新包括材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新以及制造創(chuàng)新等多個方面。孚能科技的SPS是一整套從電芯到系統(tǒng)、從制造到回收的解決方案，包含了這三種層面的創(chuàng)新。

SPS應(yīng)用半固態(tài)電解質(zhì)，提升了電芯的本征安全。當天，孚能科技在發(fā)布會現(xiàn)場展出了能量密度為300Wh/kg的SPS三元半固態(tài)電池包。

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。除三元材料之外，孚能科技還計劃在2023年推出SPS鈉離子電池、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰第一代產(chǎn)品。

此外，孚能科技推出的全極耳、多極耳大軟包動力電芯，改變了上一代的多電芯串聯(lián)設(shè)計，大大簡化了電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

SPS大軟包電池系統(tǒng)采用高效液冷板與底盤的一體化設(shè)計，將大軟包電芯直接集成于系統(tǒng)底盤，即CTC（Cell to Chassis）結(jié)構(gòu)。相比之前孚能科技的大模組電池，這種設(shè)計使系統(tǒng)零部件減少50%，材料成本降低33%，體積利用率增加30%至75%。

高效液冷板和導(dǎo)熱片的復(fù)合使用給孚能軟包電池系統(tǒng)的散熱效率提升4倍，精準控溫讓電池系統(tǒng)循環(huán)壽命超過3000次。

當天，孚能科技還披露了一組數(shù)據(jù)：與4680圓柱電池相比，SPS的體積利用率高出12%，擁有3倍循環(huán)壽命，導(dǎo)熱效率提升60%。

孚能科技SPS還有一大創(chuàng)新是，在保持電池系統(tǒng)底盤尺寸不變的情況下，通過調(diào)節(jié)臥式布置的大軟包電芯的厚度，使得電池系統(tǒng)的底盤高度在85mm到145mm之間靈活調(diào)節(jié)，電池系統(tǒng)容量覆蓋80kWh到150kWh。

這樣，車企可以在同一款底盤上做電芯的迭代。同款底盤、一款電芯滿足全系乘用車，幫助整車企業(yè)縮短研發(fā)周期，降低采購成本。

此外，孚能科技SPS具備從2.4C到5C甚至更高的充放電倍率，可以實現(xiàn)“充電10分鐘，續(xù)航400公里”。

在制造工藝上，孚能科技SPS選擇的是疊片。他們經(jīng)過仿真測試發(fā)現(xiàn)，軟包疊片在整個電池全生命周期不會出現(xiàn)明顯的變形。

“未來的電池一定是固態(tài)電池，固態(tài)電池一定是軟包+疊片。”王瑀認為，在電解質(zhì)從液態(tài)向半固態(tài)到固態(tài)進化的過程中，軟包疊片會是一個好的選擇。

短期內(nèi)，SPS大軟包電池就會推向市場。王瑀稱，“今年是我們開發(fā)戴姆勒和廣汽以外客戶的元年。”

他對這款軟包電池的自信可謂爆棚。“這么有競爭力的產(chǎn)品，為什么（孚能）要放棄（它）去做短刀、長刀？沒有道理。”

目前來看，SPS軟包電池的競爭對手，包括采用方形電芯的刀片電池和麒麟電池，以及采用圓柱電芯的4680電池。

下表為根據(jù)企業(yè)官方信息和網(wǎng)絡(luò)公開信息整理的三種電池包的對比。

寧德時代今年6月發(fā)布的麒麟電池已經(jīng)敲定了理想汽車、哪吒汽車、路特斯等客戶。

另據(jù)外媒今年9月初的報道，特斯拉的4680電池已經(jīng)實現(xiàn)了2000-3000美元的成本節(jié)約，并計劃在今年年底前大批量生產(chǎn)。

兩重天地

軟包電池在全球市場和中國市場面臨的是兩重天地。

從全球來看，LG新能源、SK On等已經(jīng)為大眾、奧迪、奔馳、通用、現(xiàn)代、福特等車企的多款車型配置了軟包電池。

韓國市場調(diào)研機構(gòu)SNE Research預(yù)測，2022年至2025年全球軟包動力電池市場份額總體保持穩(wěn)定，2022年市場份額為34.49%，2025年市場份額為35.23%，總量約為409GWh。

相比全球市場，軟包電池在國內(nèi)市場卻備受冷落。

孚能科技是國內(nèi)軟包電池的龍頭，2021年1-9月在國內(nèi)三元軟包動力電池裝機量市占率達到27.44%。而在國內(nèi)動力電池裝機量排名中，軟包之王勉強擠進前十，今年8月的排名是第8位。軟包電池在國內(nèi)市場的地位由此可見一斑。

王瑀告訴汽車商業(yè)評論，其實在2015年之前，中國動力電池市場90%以上市場份額都是軟包，在當年動力電池白名單出來之后，LG新能源、SK On等很多軟包電池商沒法繼續(xù)在中國生產(chǎn)。后來就是方形電池席卷中國市場。

不過，現(xiàn)在不一樣了，形勢已經(jīng)發(fā)生了變化。

除了孚能科技、捷威動力、寧德時代、億緯鋰能等電池企業(yè)生產(chǎn)軟包電池，還有更多企業(yè)正邁進這一領(lǐng)域。

國內(nèi)車企對軟包電池的態(tài)度也在發(fā)生改變。比如蔚來之前使用寧德時代的方形電池，今年它公布了軟包電池方面的專利。

“從明年開始，我們會看到軟包的市占率大幅提升。”王瑀肯定地表示。

根據(jù)GGII去年3月的預(yù)測，到2025年，中國軟包動力電池出貨量預(yù)計達88.6GWh，軟包電池的市場份額將從2021年的12%升至16%。

根據(jù)IHS Markit對中國車載電池市場的預(yù)測，到2025年，中國動力電池出貨量預(yù)計為590.55GWh，軟包電池出貨量預(yù)計為89.04GWh，軟包電池市場占有率預(yù)計為15%。

暗中角力

動力電池的三種封裝方式，誰會是未來主流呢？一個可能的影響因素會是半固態(tài)乃至固態(tài)電池的量產(chǎn)。

固態(tài)電池正面臨著兩大技術(shù)挑戰(zhàn)：高界面阻抗和高負極體積膨脹。

解決界面阻抗難題，目前常用的方法是極片和電芯兩個維度加熱和加壓，基于卷繞方式的方形或者圓柱很難實施。而要解決負極體積膨脹的問題，需要在電芯層面施壓一定的外力，方形或者圓柱封裝方式很難實施。

而采用鋁塑膜封裝方式的軟包電池，在解決這個難題上有用武之地。這也是為什么我們目前看到的半固態(tài)電池往往采用軟包封裝。

未來固態(tài)電池量產(chǎn)上車，可能會帶動更多企業(yè)走向軟包。之所以是說“可能”，是因為目前方形固態(tài)電池、圓柱固態(tài)電池也都有企業(yè)在研究。

另外，選擇哪種封裝方式，這背后不僅隱藏著電池企業(yè)之間的角力，更有車企和電池供應(yīng)商之間的博弈。

特斯拉一邊采購寧德時代的方形電池，一邊也在4680圓柱電池上發(fā)力。馬斯克唯獨看不上軟包電池。2021年他曾表示：“特斯拉永遠不會使用軟包電池。”

2021年3月，大眾汽車突然通知LG新能源和SK On，稱其計劃最終轉(zhuǎn)向方形電池。按照計劃，2025年后，大眾汽車80%的電動汽車將使用方形電池。而幾乎all in軟包電池的兩家電池企業(yè)被打了個措手不及。

今年4月，韓國媒體TheElec報道，SK On正計劃建立方形電池試產(chǎn)線，并有望于12月投入使用。

與LG新能源試圖增加方形電池一樣，SK On的舉動也可以理解為向大眾汽車妥協(xié)。不過，LG新能源淺嘗輒止不再妥協(xié)，SK On的方形電池最終能否推出，還要打一個問號。