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9月14日，韓國媒體TheElec報道，LG新能源最近取消了方形電池的開發(fā)。“今年早些時候，該公司開始審查該產品是否可行，但最近得出結論，從商業(yè)角度來看，該產品不可行。”

LG新能源是全球最大的軟包電池生產商，主要生產軟包電池，雖然也生產少量的圓柱電池，但用于電動汽車和儲能系統的電池大多是軟包電池。

今年1月，這家公司剛剛組建了方形電池開發(fā)團隊，希望為其產品組合增加潛在的多樣性。嘗試之后它發(fā)現自己在方形電池上并沒有優(yōu)勢。

很難判斷，8個月前的LG新能源和現在的LG新能源，究竟哪一個更加明智。

但它繼續(xù)堅守軟包電池陣地的選擇，也完全可以理解。

同樣執(zhí)著于軟包電池的還有孚能科技。

9月9日，這家國內最大的軟包電池生產商在北京舉行發(fā)布會，推出下一代軟包電池新產品SPS（Super Pouch Solution），支持1000公里、5C快充車型。

“大家說，軟件定義未來的新能源汽車。我們說，軟包三元定義未來的動力電池。”公司董事長王瑀在發(fā)布會上說道。 

齊頭并進

從封裝方式來看，鋰離子電池可以分為軟包、方形和圓柱三種類型。

在包裝材料上，它們有所不同。圓柱和方形電池主要采用鋼殼或鋁殼作為外殼，軟包動力電池采用鋁塑膜作為外殼。

目前，國內軟包電池的市占率遠低于方形電池，一種普遍的認知是軟包比圓柱和方形成本高。但王瑀直言這是一個誤區(qū)。

他表示，鋁塑膜的結構是鋁箔加上多層聚合物材料，目前進口材料是30元/m2，國產材料是15元/m2。同等電池容量下，這種軟包電池要比方形電池包裝材料成本低66%，重量輕88%，能量密度高15%-20%。

而且，相比方形和圓柱電池，軟包電池的鋁塑膜直接集電池外殼、防爆膜和熱敏閥于一體。

 “軟包電池是通過熱封把電池材料封到一起的，熱封材料在一定溫度下會自然地軟化，同時在一定的壓力下可以自動脹開，就能把熱失控降到最低。” 王瑀表示。

因為這些特性，軟包電池被認為具備高能量密度和高安全性能的優(yōu)勢。而它的劣勢則在于制造工藝要求高，制造難度更大。

在制造工藝上，軟包和方形電池可以是疊片式也可以是卷繞式，圓柱電池則只有卷繞一種工藝。

根據高工產業(yè)研究院（GGII）的研究，三種形狀動力電池的主要技術指標對比如下：

不同的電池企業(yè)偏愛不同的封裝方式。根據全球商業(yè)咨詢機構HIS Markit的數據，2021年全球動力電池市場前五名企業(yè)不同封裝方式的占比如下： 

從上表可以看出，五家企業(yè)中，韓國電池制造商更偏愛軟包，中國電池制造商更偏愛方形，日本電池制造商更偏愛圓柱。

目前，三種封裝方式各有其發(fā)展趨勢。

圓柱電池是直徑往大里做，就出現了4680大圓柱電池。方形電池是往薄里做，就出現了刀片電池。軟包是往大包方向發(fā)展，比如孚能科技這次發(fā)布的大軟包電池。

棋逢對手

動力電池的創(chuàng)新包括材料創(chuàng)新、結構創(chuàng)新以及制造創(chuàng)新等多個方面。孚能科技的SPS是一整套從電芯到系統、從制造到回收的解決方案，包含了這三種層面的創(chuàng)新。

SPS應用半固態(tài)電解質，提升了電芯的本征安全。當天，孚能科技在發(fā)布會現場展出了能量密度為300Wh/kg的SPS三元半固態(tài)電池包。

大軟包電芯能用于高鎳三元到低鎳富鋰錳、磷酸錳鐵鋰、鈉離子等材料體系。除三元材料之外，孚能科技還計劃在2023年推出SPS鈉離子電池、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰第一代產品。

此外，孚能科技推出的全極耳、多極耳大軟包動力電芯，改變了上一代的多電芯串聯設計，大大簡化了電池系統結構。

SPS大軟包電池系統采用高效液冷板與底盤的一體化設計，將大軟包電芯直接集成于系統底盤，即CTC（Cell to Chassis）結構。相比之前孚能科技的大模組電池，這種設計使系統零部件減少50%，材料成本降低33%，體積利用率增加30%至75%。

高效液冷板和導熱片的復合使用給孚能軟包電池系統的散熱效率提升4倍，精準控溫讓電池系統循環(huán)壽命超過3000次。

當天，孚能科技還披露了一組數據：與4680圓柱電池相比，SPS的體積利用率高出12%，擁有3倍循環(huán)壽命，導熱效率提升60%。

孚能科技SPS還有一大創(chuàng)新是，在保持電池系統底盤尺寸不變的情況下，通過調節(jié)臥式布置的大軟包電芯的厚度，使得電池系統的底盤高度在85mm到145mm之間靈活調節(jié)，電池系統容量覆蓋80kWh到150kWh。

這樣，車企可以在同一款底盤上做電芯的迭代。同款底盤、一款電芯滿足全系乘用車，幫助整車企業(yè)縮短研發(fā)周期，降低采購成本。

此外，孚能科技SPS具備從2.4C到5C甚至更高的充放電倍率，可以實現“充電10分鐘，續(xù)航400公里”。

在制造工藝上，孚能科技SPS選擇的是疊片。他們經過仿真測試發(fā)現，軟包疊片在整個電池全生命周期不會出現明顯的變形。

“未來的電池一定是固態(tài)電池，固態(tài)電池一定是軟包+疊片。”王瑀認為，在電解質從液態(tài)向半固態(tài)到固態(tài)進化的過程中，軟包疊片會是一個好的選擇。

短期內，SPS大軟包電池就會推向市場。王瑀稱，“今年是我們開發(fā)戴姆勒和廣汽以外客戶的元年。”

他對這款軟包電池的自信可謂爆棚。“這么有競爭力的產品，為什么（孚能）要放棄（它）去做短刀、長刀？沒有道理。”

目前來看，SPS軟包電池的競爭對手，包括采用方形電芯的刀片電池和麒麟電池，以及采用圓柱電芯的4680電池。

下表為根據企業(yè)官方信息和網絡公開信息整理的三種電池包的對比。

寧德時代今年6月發(fā)布的麒麟電池已經敲定了理想汽車、哪吒汽車、路特斯等客戶。

另據外媒今年9月初的報道，特斯拉的4680電池已經實現了2000-3000美元的成本節(jié)約，并計劃在今年年底前大批量生產。

兩重天地

軟包電池在全球市場和中國市場面臨的是兩重天地。

從全球來看，LG新能源、SK On等已經為大眾、奧迪、奔馳、通用、現代、福特等車企的多款車型配置了軟包電池。

韓國市場調研機構SNE Research預測，2022年至2025年全球軟包動力電池市場份額總體保持穩(wěn)定，2022年市場份額為34.49%，2025年市場份額為35.23%，總量約為409GWh。

相比全球市場，軟包電池在國內市場卻備受冷落。

孚能科技是國內軟包電池的龍頭，2021年1-9月在國內三元軟包動力電池裝機量市占率達到27.44%。而在國內動力電池裝機量排名中，軟包之王勉強擠進前十，今年8月的排名是第8位。軟包電池在國內市場的地位由此可見一斑。

王瑀告訴汽車商業(yè)評論，其實在2015年之前，中國動力電池市場90%以上市場份額都是軟包，在當年動力電池白名單出來之后，LG新能源、SK On等很多軟包電池商沒法繼續(xù)在中國生產。后來就是方形電池席卷中國市場。

不過，現在不一樣了，形勢已經發(fā)生了變化。

除了孚能科技、捷威動力、寧德時代、億緯鋰能等電池企業(yè)生產軟包電池，還有更多企業(yè)正邁進這一領域。

國內車企對軟包電池的態(tài)度也在發(fā)生改變。比如蔚來之前使用寧德時代的方形電池，今年它公布了軟包電池方面的專利。

“從明年開始，我們會看到軟包的市占率大幅提升。”王瑀肯定地表示。

根據GGII去年3月的預測，到2025年，中國軟包動力電池出貨量預計達88.6GWh，軟包電池的市場份額將從2021年的12%升至16%。

根據IHS Markit對中國車載電池市場的預測，到2025年，中國動力電池出貨量預計為590.55GWh，軟包電池出貨量預計為89.04GWh，軟包電池市場占有率預計為15%。

暗中角力

動力電池的三種封裝方式，誰會是未來主流呢？一個可能的影響因素會是半固態(tài)乃至固態(tài)電池的量產。

固態(tài)電池正面臨著兩大技術挑戰(zhàn)：高界面阻抗和高負極體積膨脹。

解決界面阻抗難題，目前常用的方法是極片和電芯兩個維度加熱和加壓，基于卷繞方式的方形或者圓柱很難實施。而要解決負極體積膨脹的問題，需要在電芯層面施壓一定的外力，方形或者圓柱封裝方式很難實施。

而采用鋁塑膜封裝方式的軟包電池，在解決這個難題上有用武之地。這也是為什么我們目前看到的半固態(tài)電池往往采用軟包封裝。

未來固態(tài)電池量產上車，可能會帶動更多企業(yè)走向軟包。之所以是說“可能”，是因為目前方形固態(tài)電池、圓柱固態(tài)電池也都有企業(yè)在研究。

另外，選擇哪種封裝方式，這背后不僅隱藏著電池企業(yè)之間的角力，更有車企和電池供應商之間的博弈。

特斯拉一邊采購寧德時代的方形電池，一邊也在4680圓柱電池上發(fā)力。馬斯克唯獨看不上軟包電池。2021年他曾表示：“特斯拉永遠不會使用軟包電池。”

2021年3月，大眾汽車突然通知LG新能源和SK On，稱其計劃最終轉向方形電池。按照計劃，2025年后，大眾汽車80%的電動汽車將使用方形電池。而幾乎all in軟包電池的兩家電池企業(yè)被打了個措手不及。

今年4月，韓國媒體TheElec報道，SK On正計劃建立方形電池試產線，并有望于12月投入使用。

與LG新能源試圖增加方形電池一樣，SK On的舉動也可以理解為向大眾汽車妥協。不過，LG新能源淺嘗輒止不再妥協，SK On的方形電池最終能否推出，還要打一個問號。