三元軟包崛起，動力電池技術路線之戰未結束

1月20日，中國電動汽車百人會2018年論壇，國家863 計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組組長歐陽明高介紹動力電池專項研究進展。聽眾們發現，三家承擔新型鋰離子動力電池項目的企業，都選擇了三元軟包技術路線。

在市場層面，三元軟包電芯的市場份額也在增長。孚能、萬向A123、多氟多、卡耐新能源、捷威、天能等企業都在批量供貨給整車企業，並不斷擠占方形和圓柱的市場。

不過，《電動汽車觀察家》徵詢動力電池研究者和從業者之後認為，三元軟包在高能量電芯方面有突出優勢，但成組為電池包之後，能量密度優勢有所折損。軟包、方形和圓柱的動力電池技術路線之戰，還在進行當中。

三元軟包：科研和市場表現都搶眼

為了提高電動汽車續航里程，動力電池業界一直期望持續提升能量密度。一個關鍵節點是2020年量產300wh/kg的電芯。

根據《汽車產業中長期發展規劃》，工信部等主管部門希望，到2020年動力電池單體比能量要求達到300Wh/kg，力爭實現350Wh/kg，系統比能量力爭達到260Wh/kg。如果300wh/kg電芯付諸量產，電動汽車性價比將進一步提升，能更快普及。因此，科技部還設立了重點專項研究來實現這一目標。

這就是本文開頭提及的歐陽明高介紹的動力電池專項研究。目前，三家公司承擔的動力電池電芯專項研究進展很不錯，CATL、力神、國軒三家的三元軟包電池能量密度都達到了300

國軒高科在投資者關係活動記錄中也披露，公司承接國家科技部300wh/kg高能量密度重大科技專項目前進展順利，公司已開發出三元811軟包電芯，能量密度到達302wh/kg，公司目前已開始建設相關產品中試線，計劃2019年開始建設產線。

這是三元軟包在科研領域的進展。在市場層面，三元軟包的量產產品也在攻城掠地。在尤其重視能量密度的新能源乘用車領域，三元軟包表現尤其突出。

在2017年新能源乘用車動力電池裝機量前十中，孚能、天能、捷威都是三元軟包動力電池供應商。這三家都是近幾年進入新能源乘用車供應前列的。

其中典型就是孚能。2015年開始，孚能憑藉三元軟包的能量密度優勢和在北美的配套經驗積累，進入北汽新能源的供應體系，成為主力供應商。2015年在出貨量排行上，孚能還默默無聞。2016年，孚能出貨量達到341.68mwh，業界排名第13名。2017年繼續擴張，出貨量1.05Gwh，業界排名第六，乘用車配套排行第三。2017年12月20日，孚能還與北汽集團簽下五年百萬台電池大單，將確保其繼續佔有相當大的市場份額。

天能也是近幾年進入新能源乘用車供應的電池巨頭。2017年天能三元軟包電動汽車動力電池近300MWh。浙江天能能源科技股份有限公司營銷總監程焱松介紹，天能的軟包電芯能量密度已經達到230wh/kg，2018年底將推出250-260wh/kg的產品。目前天能三元軟包動力電池產能2.5Gwh-3Gwh，2019年將擴充到8Gwh左右，新增產能全部為三元軟包路線。

在前十名之外，多氟多、卡耐新能源、超威創元、天勁股份、億緯鋰能、鵬輝能源等企業都已經量產供應三元軟包電池，使得三元軟包相對於方形和圓柱，日漸呈現崛起之勢。

為什麼三元軟包的市場份額在增長？

卡耐新能源總經理於洪濤認為，有兩個核心原因：一個是大家日漸認可三元軟包的優點，另一個是能做好軟包電池的公司越來越多。「大家選擇餘地越來越大，市場佔比也就越來越大。」卡耐新能源專註做三元軟包動力電池，2017年出貨量大概3億wh，主要供給上汽通用五菱等企業，2017年底產能2Gwh，2018年底將擴展到6Gwh。

優缺點之辯

軟包，相對於硬殼，是電池的一種常見的封裝方式。硬殼的一般又分為圓柱和方形。軟包因此和圓柱、方形並列相稱。

自媒體「汽車人參考」用一組圖很好的解釋了軟包電池的特性，基本代表了業界的看法。其中最為突出的一點，就是能量密度高，因此受到追求續航里程的車企的青睞。

北京科易動力科技有限公司總經理田碩分析，這也是承擔科技部重大專項動力電池電芯項目研究企業選擇三元軟包的原因。「要完成300wh/kg的電芯，肯定軟包比方殼容易多了。」

於洪濤還列舉了三元軟包電池兩大先天性優勢，首先是安全性高。「在極限情況下，軟包只是鼓氣、破裂，不會發生爆炸。也就是在極限情況下，人都有逃生的時間。」其次，軟包電池採用平鋪層疊工藝，發熱量比較少，內阻小得多。「這種優點，是其他兩種技術路線天生不能相比的。」

軟包電池還被認為尺寸變化靈活，可以適應乘用車千變萬化的設計。對於當前業界非常看好的技術方向——固態電解液電池，軟包封裝也更好。「固態電解液需要外界加壓。但是方殼是不可以加壓的，因為他本身是硬殼。」於洪濤說。

在回收環節，於洪濤表示，圓柱將來是很難回收的，而方形和軟包電池，如果設計、開發的時候有所考慮的話，回收利用的便捷度差不多。

軟包電池的缺點是什麼？

首先，很多人都提及，軟包電池在成組之後，能量密度的優勢就沒那麼明顯了。「對於汽車來講，還是討論電池包的能量密度才有意義。」中科院物理所研究員黃學傑接受《電動汽車觀察家》徵詢時說。

田碩所在的科易動力是動力電池包生產企業。據他介紹，科易動力做的電池包，用方殼電芯，系統能量密度能做到電芯的77%，而軟包能做67%-68%。比如，同是200wh/kg的電芯，方殼電池的系統能量密度154wh/kg，而軟包的系統約為134wh/kg。全行業而言，軟包電芯到系統的能量密度轉化率約為60%，方殼約為70%。

這一點，於洪濤也部分同意。但他認為，軟包電芯到系統的轉化率為75%，方形為80%，差距沒有這麼大。

其次，三元軟包的工藝難度較大。早前有些觀點認為，三元軟包電池容易脹氣和漏液。對這一點，黃學傑、田碩和於洪濤都認為，起碼領先企業是已經解決了工藝問題。黃學傑說，「AESC電池用在聆風（Leaf）上賣了30幾萬台，雪佛蘭的Volt的也賣了幾十萬台，也不要妖魔化軟包電池。」

還有人質疑三元軟包材料供應問題，比如封裝用的鋁塑膜需要從日本進口。於洪濤對此表示，雖然鋁塑膜需要進口，但從動力電池產業發展來看，剛開始的時候，隔膜、極耳都是進口的，有了大的產業支撐後，就有了國產化，成本大大降低。「現在鋁塑膜也有很多國內企業在研發，試製情況下，已經接近成功了……國產化也是比較大希望和可能。」

價格方面，於洪濤表示，三元軟包是比圓柱電池貴，但和方形電池差不多。

於洪濤表示，目前軟包電池存在的問題是，技術難度比較高和部分核心零部件還沒有國產化。「但這些問題都是能通過技術的提升和研發解決的，都是後天的帶來問題。不像天生的問題，無論你任何措施都沒法解決。」

技術路線之戰未結束

CATL、力神、國軒，這赫赫有名的三家動力電池企業，承擔國家項目時都用三元軟包，是不是說明這個技術路線將勝出？

答案是否定的。

田碩認為，未來五年之內，軟包、方形和圓柱三種電池會並存。「三種技術路線都有各自的優點和缺點。沒有一家是壓倒性的優點和缺點。從國際車廠來看，也是三種路線都有的。」

他說，最終可能是會見分曉，但不是一兩年能解決的，應該放到五年十年的範疇。「但是十年後電池什麼樣？可能是完全一個樣子。」

「我覺得還處在一個發展的初步階段。」黃學傑說，「不會有唯一的技術路線。」他認為，乘用車最終見走向動力電池標準化。「在標準化的情況下，三種電芯大家再來比較性價比。」

於洪濤則認為，乘用車是以方殼和軟包電池為主，商用車還會用些圓柱。「但是慢慢來看，圓柱會被逐漸淘汰的。現在用圓柱主要是比較便宜，將來考慮回收等問題，圓柱成本低的優勢不能體現，再加上難以管理，成組比較困難的缺點，圓柱會有減少的趨勢。」

接受《電動汽車觀察家》徵詢的人士都認為，動力電池技術路線，還是各擅所能，市場選擇。黃學傑說，「LG化學為什麼沒想去做鋁殼？三星也沒想去做軟包。積累下來做自己的事，踏踏實實做自己的。但要瞄著電池包能量密度去。」

田碩說，承擔國家專項的三家企業做三元軟包，是專門用來驗證化學體系的一個特殊的試驗產品，不是量產產品。他們目前的電芯路線和產能都不是軟包，「最終還是做自己的主力產品的」。

於洪濤也表示，卡耐新能源選擇三元軟包，因為「自己做得比較熟悉，自己把握更大一點。別的技術路線也有優缺點，最終大家拿產品說話。」目前業界追求能量密度，是因為政策引導，將來市場主導作用更多的時候，有的企業會更強調性價比，也未必要用高比能量電池。（完）

《電動汽車觀察家》提供電動汽車行業的真實信息和誠懇意見，由電動汽車媒體界資深從業者邱鍇俊原創。邱鍇俊曾任第一電動網CEO和主編。更多電動汽車資訊，請點擊微-信右上角「+」，搜索公眾號「電動汽車觀察家」關注。

推薦閱讀：