鉅大LARGE | 點擊量：1529次 | 2022年07月12日
軟包鋰電池的進階之路
七月電池裝機量前十公司中，軟包鋰電池公司占據了4位。在市場集中度不斷上漲的當下，軟包鋰電池和軟包鋰電池公司，或將能夠成為破局、改變現狀的契機。
七月份是新補貼政策實行后首批上路的新能源汽車的裝機量。據行業機構統計，七月電池裝機量前十公司中，軟包公司竟然占據了4位。孚能、捷威動力、卡耐、北京國能都赫然在列，這四家都是動力軟包鋰電池公司，且都迎來了裝機量上漲。市場集中度不斷上漲的當下，軟包鋰電池和軟包鋰電池公司，或將能夠成為破局，改變現狀的契機。
軟包基礎知識
目前主流的商業化鋰電池按封裝形式不同重要分為三類：軟包、方形和圓柱。軟包鋰電池內部組成(正極、負極、隔膜、電解液)和方形、圓柱鋰電池的差別不大，最大的不同之處在于軟包鋰電池采用鋁塑復合膜作為外殼，方形和圓柱電池采用金屬材料作為外殼。
圓柱、方形、軟包鋰電池的外觀及內部結構示意圖
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
軟包鋰電池和方形、圓柱電池的外殼材料不同，決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝，而金屬外殼電池一般采用焊接(激光焊)進行密封。
軟包鋰電池采用熱封裝的原因是其使用了鋁塑包裝膜材料，通常分為三層，即外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構成的外層保護層)、阻透層(中間層鋁箔)和內層(多功能高阻隔層)。
鋁塑復合膜外觀及內部結構示意圖
軟包鋰離子電芯重要包括：鋁塑膜成型、頂封和側封、注液和預封、化成和整形、排氣和二封、裁邊和折邊。
軟包鋰電池重要工序示意圖
軟包鋰電池由于其特定的包裝材料和結構，具有下面一系列優勢：
1)安全性好：軟包鋰電池在結構上采用鋁塑膜包裝，在發生安全隱患的情況下軟包鋰電池一般先鼓氣，或者從封口處裂開釋放能量，而金屬殼電芯則較容易出現較大的內壓而發生爆炸。
2)比能量高：軟包鋰電池重量較同等容量的鋼殼電池輕40%，較鋁殼電池輕20%，因此具有較高的質量比能量;軟包鋰電池較同等規格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%，體積比能量也比較高。
3)電化學性能良好、壽命長：軟包鋰電池的內阻較小，可以極大的降低電池的自耗電;此外軟包鋰電池的循環壽命更長。
4)設計靈活：軟包鋰電池的尺寸以及形狀可根據客戶的需求定制，開發新的電芯型號。軟包鋰電池的不足之處：一致性較差，成本較高，容易發生漏液和脹氣，且在成組過程中要額外的殼體，PACK工藝復雜程度高。
市場趨勢：滲透率有望加速
隨著新能源汽車新補貼政策的出臺，電池的系統能量密度成為一項重要考核指標。三元軟包鋰電池容量較同等尺寸規格的鋼殼鋰電高10~15%、較鋁殼電池高5~10%，而重量卻比同等容量規格的鋼殼電池和鋁殼電池更輕，因此，補貼新政對三元軟包鋰電池更加有利。鑒于軟包鋰電池的優勢，業內專家預計，隨著電池路線的發展，軟包鋰電池在新能源汽車市場的滲透率將不斷提升。
近日，浙江遨優動力系統有限公司(以下簡稱"遨優動力")260Wh/kg三元軟包鋰電池順利通過國家強檢認證。
此次遨優動力通過國家強檢的260Wh/kg鋰電池正極材料采用三元材料，負極材料為石墨，電解液為LiPF6，單體蓄電池額定容量達82Ah，額定電壓3.65V，蓄電池模塊額定電壓為18.25V。應用車型為純電動乘用車和純電動商用車。
由遨優動力生產并供應配套的全球首款富鋰錳基軟包鋰電池。據悉，此款軟包鋰電池單體能量密度達260Wh/kg，已經通過國家強檢認證。遨優動力銷售總監毛小方向表示，遨優動力十分看好富鋰錳基軟包鋰電池在新能源汽車市場的應用前景。
據遨優動力總經理陳光森介紹，富鋰錳重要為錳酸鋰和三元的共用體，它可以做到鈷、鎳含量僅為三元鋰電池的1/3左右，甚至可以做到不含鈷，成本和錳酸鋰接近。同時，富鋰錳克容量可達300mAh/g，遠高于三元和錳酸鋰。此外，富鋰錳在安全性方面也優于三元鋰電池。
15家鋰電巨頭爭先恐后布局
國外的雪佛蘭Volt、Bolt，日產Leaf，福特(Focus、Fusion)等高端車型紛紛采取軟包鋰電池技術路線。國際動力鋰電池供應商四大巨頭中的AESC、LG化學也都主打軟包鋰電池。國內采用軟包鋰電池的車企車型代表有北汽新能源EV200、奇瑞eQ、東風日產晨風等，2017年銷量前六名的車企有四家在部分或全部車型中使用軟包鋰電池。
面對巨大的市場需求，國內動力鋰電池公司紛紛布局軟包鋰電池。根據對國內50家主流動力鋰電池公司的統計數據分析，布局軟包鋰電池的公司數量達到29家，遠高于方形和圓柱電池。目前，孚能科技、天能電池、捷威動力、萬向A123、力神電池、超威創元、微宏動力、桑頓新能源、天勁股份、妙盛動力等在軟包動力鋰電池領域具有領先優勢。在2017年新能源乘用車動力鋰電池裝機量排名中，孚能科技、天能電池、捷威動力等三元軟包動力鋰電池供應商名列前10。
1、遨優動力專注富鋰錳動力鋰電池，且通過國家強檢
目前，遨優動力量產三元軟包電芯的能量密度為260Wh/kg，系統能量密度達到160.9Wh/kg，產品應用于純電動乘用車和純電動商用車，重要合作客戶是東風。而磷酸鐵鋰的系統能量密度達到140Wh/kg。
2、捷威動力將產品目標瞄準純電動乘用車市場
目前，捷威動力量產的三元軟包鋰電池單體比能量已達245Wh/kg，260Wh/kg單體電池也完成B樣開發，公司預計2020年軟包鋰電池單體比能量可達300Wh/Kg。
3、萬向123預計2019年底量產高鎳811
目前，萬向123重要生產軟包鋰電池分為三元和磷酸鐵鋰，共計產量為4GWh。其中量產的三元軟包電芯能量密度為260wh/kg，磷酸鐵鋰電芯則達到了160wh/kg。而58Ah高鎳811電芯已基本完成技術儲備，能量密度為280Wh/kg，預計在2019年的第四季度量產。
4、億緯鋰能軟包技術突破進展如火如荼
量產的軟包三元電芯能量密度達到240Wh/kg以上，系統能量密度達到160Wh/kg。電池包平均能量密度可達到150Wh/Kg；放電倍率最多可達到4C，電池容量仍接近100%；單體電芯循環壽命最高可達2500次以上。
5、遠東福斯特（603806）(蘇州)重點關注軟包鋰電池路線
遠東福斯特(江蘇)決定將年產12GWh鋰電項目重點布局軟包路線，在電芯研發方面，能量密度達到220WH/kg，電池系統能量密度達到140Wh/kg。
6、桑頓新能源啟動三期項目，量產高能量密度電池
桑頓新能源的三期鋰電池廠于七月二日投產，共建十條全自動化生產線，規劃年產量為5GWh，同時總產量達到9GWh規模。該項目量產260wh/kg三元軟包電芯，電池系統能量密度達到170Wh/kg。
7、天勁股份致力于軟包研發，擴產進行中
已量產的三元軟包電芯能量密度超250Wh/kg，系統能量密度已達到150-160Wh/kg。目前，天勁動力已擁有1GWh以上產量，去年在建佛山順德項目產量為6GWh，該項目產量提升和產線自動化升級后，預計今年年底年產量將達到8GWh。
8、國能電池計劃續駛里程400公里以上的三元電池方法
目前，國能電池量產的三元軟包電芯能量密度為230wh/kg，系統能量密度達到150wh/kg。據悉，國能電池不僅在技術上突破三元軟包電芯達260Wh/kg，還將計劃在八月份進行投產。
9、微宏動力將逐步試水出租車等乘用車市場
微宏動力已量產的三代快充電池中，MpCO錳酸鋰電池其電芯能量密度已達到220Wh/kg，仍具備15-20分鐘充滿電的能力，并具備長循環壽命。目前，微宏動力總產量達到4GWh，2017年已啟動的三期項目預計新增產量11GWh。
10、孚能科技每一代技術都提前多年布局
今年孚能科技主推量產的三元軟包鋰電池單體能量密度為240Wh/Kg，系統能量密度可達140wh/kg，而單體能量密度270Wh/kg的軟包鋰電池已經測試中。
11、中信國安(盟固利)10GWh總產量全為軟包鋰電池
盟固利產品以軟包鋰電池為主，已量產的622型三元軟包鋰電池，其單體能量密度為250wh/kg，系統能量密度達到140wh/kg。預計八月份天津新產線建成投產之后，公司的總產量將達到2Gwh。同時，盟固利天津基地二期工程正在有序推進，計劃全部生產軟包鋰電池，到2020年總產量將達到10GWh。
12、妙盛動力規劃的鋰電池年產量將達到13GWh
妙盛動力是致力于軟包的研發和生產，現階段產品已軟包鋰電池為主。其中量產的三元軟包電芯能量密度達到250Wh/kg，系統能量密度161Wh/kg。
13、卡耐新能源快速擴張軟包鋰電池總產量
已量產的三元軟包電芯能量密度為220WH/KG，今年計劃量產產品能量密度達到250Wh/kg。預計今年年底產量釋放后，總產量為6GWh。
14、國軒高科計劃年底投產三元軟包
已開發出三元811軟包電芯能量密度到達302Wh/kg，計劃下半年開始建設小型產線。目前，該產線建設進展順利，國軒高科（002074）計劃2019年小批量配套供應。
15、CATL的軟包鋰電池或將是海外業務主力產品
目前，CATL（300750）正加強在軟包鋰電池方面的研發力度，預計2019年將達到270Wh/KG。
三元動力軟包能量密度相比去年明顯提升
去年三元軟包鋰電池公司批量供貨電芯單體比能量在180-210wh/kg，系統能量密度130-150wh/kg；今年批量供貨的三元軟包電芯單體比能量最低210wh/kg左右，個別公司單體比能量260wh/kg的電芯產品已經達到量產水平，系統能量密度輕松過140wh/kg，甚至達到160-180wh/kg。
軟包鋰電池的阿喀琉斯之踵
不過話說回來，任何事物都具有兩面性，軟包動力鋰電池也并非完美無缺，在其生產和使用過程中也面對著諸多問題，甚至制約著軟包動力鋰電池的市場化大規模應用。據業內人士介紹，軟包鋰電池的弊端重要有以下三點：
第一是標準化和成本的問題，由于軟包鋰電池具有非常多的型號，因此在中后段的自動化程度不如圓柱電池生產線上的自動化，這使得軟包鋰電池無法實現大規模生產，導致生產效率低下、成本高。
第二是高端鋁塑膜嚴重依賴進口，目前國內的軟包動力鋰電池所使用的高端鋁塑膜依舊依賴進口，造成了軟包鋰電池成本高昂，鋁塑膜國產化成為了軟包鋰電池能否在電動汽車領域大規模應用的關鍵因素之一。
進口鋁塑膜導致軟包鋰電池成本難降
第三是一致性的難題，就目前而言，軟包鋰電池的安全性相比硬殼和圓柱形電池相對而言更穩定，但是一致性問題仍然突出，這是由于軟包動力鋰電池在生產過程中自動化的程度比較低，造成電池的一致性較差，在動力鋰電池充放電過程中安全性降低、易出現脹氣等問題。
