電池的不同包裝形式是為了滿足用戶的需求。在消費電子領域，軟包電池常用于移動電話、筆記本電腦和其他產(chǎn)品。

在汽車領域，目前方形電池被廣泛接受，而軟包電池由于供應鏈不成熟、技術難度大、群體效率低、參與的電池廠少等原因，在中國并不普及。但目前，軟包電池技術已經(jīng)非常成熟，未來如何發(fā)揮自身的優(yōu)勢。今天的文章主要討論這個問題。

 

1. 電池發(fā)展的背景
近年來，鋰電池領域的技術取得了突破性進展。除了化學體系的改進，許多技術進步是結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。

刀片電池、特斯拉4680電池與CATL CTP電池、麒麟電池CTP3.0技術與方形電池的搭配。相比之下，軟包電池是如何發(fā)展的。歷史上，軟包電池也經(jīng)歷了非標準的大尺寸等。

以前的設計更多的是從電池本身的角度出發(fā)，隨著軟包電池也與汽車結(jié)合起來進行結(jié)構(gòu)設計，軟包電池的新設計思路是什么？

 

2.軟包電池的特點

軟包電池的優(yōu)點
尺寸靈活，可以根據(jù)汽車客戶的需求調(diào)整生產(chǎn)線。
軟包電池的鋁塑膜變形空間大，熱失控時電池層更容易泄壓。
鋁塑膜重量輕，不活動部件比例小，軟包電池能量密度大。
循環(huán)過程中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的機械應力小。
標簽位置豐富，裝卸過程中熱量分布均勻。
在實際生產(chǎn)過程中，軟包電池采用層壓工藝，與采用卷繞工藝的棱鏡相比，具有以下優(yōu)點：

 

 

● 能量密度更高

電池片內(nèi)部的繞組工藝在繞組的一角有一個曲線，空間利用率比較低。這是因為層壓工藝充分利用了電池的空間。在相同體積的電池設計下，電池的能量密度高。

● 穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)

雖然層壓工藝在電池的周期性使用過程中也會膨脹，但一般來說，各層的膨脹力是相近的，所以界面可以保持平整。

● 更加安全

安全性也是由結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢帶來的。電極片的膨脹和收縮、隔膜的拉伸等都會引起電池的變形。

因此，確保電池片的變形最小化也是對電池安全的保證。層壓電池由于受力均勻，變形小，所以電池的安全系數(shù)更高。

● 更長的循環(huán)壽命

層壓電池有大量的標簽。電子傳輸距離越短，電阻越小，所以層壓電池的內(nèi)阻可以降低。而且電池的產(chǎn)熱也小。繞組容易出現(xiàn)變形、膨脹等問題，影響電池的衰減性能。

 

軟包電池的缺點
外殼強度低，組技術中附加材料多，以前沒有采用CTP設計。容量不大，鋁塑膜限制了電池的厚度，限制了容量。

 

 

壓合生產(chǎn)率相對較低。換句話說，從產(chǎn)品特性的角度來看，軟包電池需要直接面對的困難是：

突破技術難點，結(jié)合汽車的發(fā)展進行設計。
解決成組率低的問題，使電池容量更大。
完善產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度，提高生產(chǎn)能力。
有效的成本設計。
當然，最重要的是制造端的改進，隨著層壓工藝效率的提高，也帶動了軟包電池的優(yōu)勢擴大。

 

3. 軟包電池的市場格局
軟包電池的市場格局已經(jīng)發(fā)生變化。2018年至2022年的電池市場格局，有利于軟包電池的發(fā)展。圓柱形電池的市場份額正在萎縮。

 

 

軟包電池：由于市場份額持續(xù)增加，今年上半年份額略有下降，約為25%。
方形電池：一直占據(jù)50%的市場份額，近兩年比例有所上升。
從產(chǎn)品終端的汽車市場來看，電池產(chǎn)品的比例受到成品車銷售量的限制。因此，方形電池較高的份額與汽車終端市場密切相關，同時擠占了其他產(chǎn)品的份額。

 

4. 軟包電池的市場原因分析
整車企業(yè)的應用面在發(fā)生變化，從汽車企業(yè)的角度看，確實存在與電池企業(yè)的博弈。另一個容易被忽視的原因，也與方形的主要企業(yè)CATL和比亞迪的產(chǎn)能擴張速度有關–產(chǎn)能的快速擴張，客觀上增加了市場份額。

軟包電池的發(fā)展存在一些瓶頸。主要原因是：

一方面是材料供應問題，包括鋁塑膜等材料。在市場要求大規(guī)模供應的時候，對于全球10家鋰電池企業(yè)來說，軟包電池需要克服技術難題。

 

 

在技術方面，由于軟包電池的主要特點，圍繞能量密度的優(yōu)勢并不突出（高電池，大包折扣率）。在競爭時，在成本和生產(chǎn)率方面會有一些損失。這也是軟包電池急需解決的問題。

 

5. 軟包電池的發(fā)展
軟包電池的未來在目前的軟包電池設計中，孚能科技發(fā)布的SPS（Super Pouch Solution）很有特點，可以說為軟包電池的復興探索出一條正確的方向。仔細研究可以發(fā)現(xiàn)，SPS主要是圍繞著大尺寸的軟包電池、大尺寸的軟包電池系統(tǒng)、大尺寸的軟包電池來做的。材料成本降低，體積利用率提高。

● 解決熱失控問題

軟包電池是否能做CTP設計是一個很大的挑戰(zhàn)。SPS的設計是將小軟包電池堆疊在一起，直接集成到PACK甚至汽車底盤上。高效液態(tài)冷板和導熱片的復合使用，提高了電池系統(tǒng)的散熱效率。

● 快速充電速度

電池快速充電是電池特性改善的下一個熱點。電池系統(tǒng)散熱效率的提高，加上精確的溫度控制，也增加了電池的循環(huán)壽命。

 

6. 總結(jié)
一般來說，動力電池的三種技術路線，即圓柱形、方形形和軟包電池，都是分別發(fā)展的。軟包電池的技術路線一直很靈活。如果你想在不斷的競爭中獲得更多的份額，你必須使容量更大，結(jié)構(gòu)更簡單。在這個方向上，不斷有企業(yè)在進行電池級別和分組的創(chuàng)新，這對整個行業(yè)有很大的影響。