孚能科技|高安全、低成本、高性能软包电池技术解决方案--孚能科技 Farasis Energy
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孚能科技|高安全、低成本、高性能软包电池技术解决方案
2021年10月21日

       
       10月13日至15日,PCLB2021第二届高能量密度软包锂电池发展论坛在江苏常州召开,以下是孚能科技研发总监熊得军的演讲内容(整理)。
 


       尊敬的各位同仁,非常荣幸参加第二届高能量密度软包锂电池发展论坛,今天的演讲分两部分,第一部分是车用软包电池未来发展的挑战和探索,第二部分是高能量密度软包电池的进展,并给大家分享孚能科技的SPS(Super Pack Solution)高集成解决方案和330Wh/kg 软包技术方案。
 
       软包电池的五大挑战

       目前,软包电池面临安全、成本、快充、能量密度、低温性能五大挑战,针对五大挑战,熊得军给出了相应的解决思路。
 
       安全方面:电芯层级,锂化后负极材料及SEI膜提高稳定性,高电压下正极材料结构稳定性提高的同时降低反应活性,采用更抗热收缩的隔膜,电解液从液态→半固态(凝胶)→半固态(固态) →固态(固态)。系统层级,通过AI 预警、定向喷发、热隔离、快速液冷和热疏导,做到整个系统热可控。
 
       成本方面:电芯层级选用高锰、低镍、无钴高电压正极材料和高镍低钴正常电压高能量密度正极材料,设备采用高速制片机及高速叠片机;系统层级采用软包、模组尺寸大型化和系统底盘集成,从而达到降本的目的。
 
       快充方面:电芯层级,运用低内阻技术和三封边,提高快充效率;系统层级运用800V高压快充技术,同时配合双边液冷达到快充目标,在功率一样的情况下,电压越高电流降低,极大降低整个系统产热。
 
       能量密度方面:电芯层级,高电压电池体系 (4.5V 以上)结合富锂锰/硅碳电池体系和固态电池技术布局逐步提升电芯能量密度,孚能科技新的体系富锂锰/硅碳电池体系在美国孚能的项目里达到了400Wh/kg;系统层级,集成电芯尺寸大型化,系统高度集成底盘提高成组效率。
 
       Super Pack和330Wh/kg技术方案破局软包挑战
 
       
       
       面对现状,孚能科技已研发出SPS(Super Pack Solution)高集成解决方案,该方案具有高安全、高效和低成本的优势。安全方面,可做到热失控可控不蔓延;高效方面,系统能量密度提升19%,体积成组效率提升22%;成本方面,PACK物料成本降低33%,零件种类减少65%,零件数量减少20%,且能柔性制造,易维护维修,整个方案极具优势,适用多个应用场景。
 

       
       孚能科技330Wh/kg 软包技术方案具有高能量密度,并兼具长寿命和高动力学性能的优势,填补目前行业空白。其中,质量能量密度331Wh/kg,体积能量密度730Wh/L,可在-20℃~55℃的环境下正常使用。寿命方面,该技术在25℃温度下提供80%以上的容量,45℃温度下可提供接近80%的容量。以523电芯能量密度250Wh/kg为例,330Wh/kg的电池能量密度提高到30%,如523电芯整车续航500km左右,其他系统层级不做任何变动的情况下,330Wh/kg的技术可以让整车续航提高150km以上也就是650km以上。低温性能方面,-20℃容量保持率接近90%,能量保持率接近80%,实现电池能量密度和循环性能双提升。
 
       未来,孚能科技将与业界同仁携手共进,攻坚克难,齐心战胜软包电池发展征程上的挑战,不断创新电池技术,加快产能布局,发挥自身产业优势,拓宽软包产业赛道,增加软包电池在全球的占比,为全球客户提供更全面的新能源解决方案,为实现碳中和目标贡献智慧和力量。