钜大LARGE | 点击量:638次 | 2021年05月14日
公司集中投产、放量,软包电池要“雄起”?
动力锂离子电池按照封装方式的不同,可分为方形、圆柱、软包等形式。与圆柱电池和方形电池相比,软包电池在国内市场上的市场份额和装机量不高,且在减少。
我国化学与物理电源行业协会动力锂离子电池应用分会的数据显示,2020年国内软包电池的装机量比2019年减少了接近1.6GWh,市场份额减少了2.4%。
不过,随着各个公司电池产量的逐步释放,软包电池或迎来新的发展期。
认识软包电池
软包电池,就是采用了软性包装的电池。软包电池的内部结构和圆柱电池、方形电池的差别并不大,差别在于圆柱电池和方形电池的外壳重要采用金属材料,软包电池则选择铝塑膜作为外壳的封装材料。用铝塑膜包装,可以起到保护内部电芯材料的用途。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
软包电池的历史悠久。早在1990年,索尼公司就率先开发出商业化的锂离子电池。1998年,已经有公司将软包电池应用到了汽车上。2000年,软包电池在汽车上进行示范应用。如今,软包电池几乎垄断了3C市场。
软包电池的优势可以概括为“三高一低”。
高安全:软包电池的形状是长方形,薄且传热面积大,这样的结构便于散热和热管理,这使得电池在极端的情况下都能受控,可将电池热失控带来的破坏性降到最低。
高能量密度:软包电池采用铝塑膜封装的形式,相同容量前提下节省更多的装配组件,理论上能量密度可以更高。
高灵活性:软包电池的形状可变,尺寸可调,并且重量方面较同等容量的钢壳电池轻40%,比铝壳电池轻20%,适合在不同的场景应用。
低成本:相比较其他形态,软包电池的理论材料成本最低,同时软包电池的内阻较小,可以极大的降低电池的自耗电,循环寿命更长,也是成本的降低。
虽然软包电池的优势明显,但其在国内市场的市场的表现并不是太好。
国内外市场两重天
经统计,2020年我国新能源汽车市场动力锂离子电池装机量约为64GWh,其中方形、圆柱和软包电池装机量分别为50.88GWh、9.20GWh和3.93GWh,对应市场份额分别为79.5%、14.4%和6.1%。可以看出,我国动力锂离子电池装机量以方形电池为主,软包电池仅为极小部分。
而国外市场有关软包电池的喜爱程度远高于国内。
EVSales的数据显示,2020年欧洲销量前20名的电动汽车中,有15款车型采用了软包电池,戴姆勒、日产、雷诺、大众、现代、奥迪、沃尔沃等公司均有软包电池的车型,市场占比超过70%。而供应这些国际主流车企的电池供应商重要生产软包电池,如LG化学、SKI、远景AESC等。
有业内人士以为,软包电池受“冷落”的原因,除了有历史遗留问题,还与我国动力锂离子电池的支持政策有关:宁德时代、比亚迪等头部电池公司重要供应方形电池,供应软包电池的日韩动力锂离子电池公司逐步淡出我国市场后,造成软包电池供应量短缺。
不过,随着更多国外动力锂离子电池公司进入我国,并且越来越多的国内动力锂离子电池公司走向海外,国内软包电池公司将进入产量扩增和批量交付的关键期。
软包电池今年或迎发展机遇
作为国内软包动力锂离子电池龙头公司,孚能科技早在2018年就与戴姆勒签署了长达10年、累计超过170GWh的订单协议。2020年戴姆勒还参与了孚能科技IPO战略配售,获得孚能科技约3%股份,成为其股东。据介绍,双方此前签约的长期订单,今年会进入量产。
除了戴姆勒,孚能科技还与吉利科技集团、江铃集团新能源、国机智骏、东风岚图等汽车厂商就动力锂离子电池供应达成合作。
业界普遍认为,今年将是软包动力锂离子电池集中投产、放量的一年。亿纬锂能、孚能科技、多氟多等国内软包动力锂离子电池公司的产量释放将给车企更多选择,满足主机厂需求。
据了解,孚能科技镇江一期8GWh软包电池今年将实现满产;亿纬锂能2020年软包电池交付在3GWh左右,今年将实现10GWh产量满产满销;LG新能源南京软包项目,以及其与吉利汽车合资建设的10GWh软包项目将下线;远景AESC无锡20GWh软包电池一期项目也将于今年投产……
虽然被普遍看好,但软包电池在发展过程中也面对着很多挑战。
还要克服什么瓶颈
同济大学汽车学院教授魏学哲指出,软包电池欲在新能源汽车领域大展手脚,还要克服诸多难题。第一是尺寸和机械设计问题;第二是成组后所受预紧力大小需结合软包全生命周期规律调节;第三是难以设计热管理系统;第四是复杂工况下密封、热失控等安全性问题规律不易掌握。
同时,软包电池还面对上游材料供应安全的风险。据悉,动力锂离子电池上游环节中的正极材料、负极材料、隔膜、电解液、封装材料均已实现国产化,铝塑膜封装材料不仅是锂离子电池材料领域中技术难度最高的环节之一,也是产业链中唯一尚未完全国产化的材料,当前车用电池铝塑膜市场重要被日本公司所垄断。
对此,明冠新材董事长兼总经理闫洪嘉表示,原来业内对铝塑膜考虑的重要是成本问题,而现在考虑的更多是供应安全问题。据他分析,铝塑膜将在未来一段时间处于爆发期,技术的完全国产化与产量提升将是接下来要解决的问题。
此前有研究机构预测,到2030年软包电池在新能源汽车市场渗透率将达45%,几乎占据半壁江山。