“发展到最后,电池能量密度增加,安全方面务必要靠固态电解质来处理,也只有固态(电解质)才能让更高能量密度的材料得到应用。”
▍个人介绍
王瑀博士, 孚能科技 老总,资深锂离子电池科学家,博士结业于里斯本高等理工学院,在不列颠哥伦比亚大学从事博士后研究;上世纪90年代开始从事车用锂离子电池的研发及产业化,先后在NEC Moli、PolyStor Corporation担任研发科学家、电芯总设计师;其开办的 孚能科技 自2017年起稳居中国软包动力电池出货量第壹,产品的能量密度等性能指标领先行业,是奔驰集团、 广汽集团 等的战略合作伙伴。
▍第壹标签
资深锂离子动力电池科学家,软包叠片技术路线开创者
▍公司简介
孚能科技 (赣州)股份有限公司(简称 孚能科技 ,688567.SH)建立于2009年,专注于 新能源 汽车动力电池系统、 储能 全面的研发、生产和销售,是国内首批量产三元软包动力电池的企业之一。 孚能科技 开创团队自1997年起专注于动力电池、 储能 电池的技术研发及产业化已超过20年,是全球最早从事锂离子动力电池开发的技术团队之一。
2020年, 孚能科技 登陆科创板,迈入从“1到N”的规模化发展阶段。 2022年, 孚能科技 赣州基地满产、镇江基地全面产业化,全年营业收入超115亿元人民币,出货量跻身全球前十。 孚能科技 计划在广州、赣州、芜湖、昆明等建设产能,2025年规划产能约150GWh。
秉持“投入生产一代、储蓄一代、开发一代”的技术开发思路, 孚能科技 在中、美、德建有研发机构并与全球科研院所、知名企业保持长期战略合作,持续在高能量密度、超长寿命、高安全性能等研发的高投入,在新型正负极材料、固态电解质、成本领先化学体系等方面积累丰厚经验。 孚能科技 批量供应的高镍三元软包电芯和系统能量密度达到285Wh/kg和188Wh/kg领先于行业,开发并验证了能量密度330Wh/kg的下一代动力电池获得USCAR(美国汽车研究委员会)年度团队成就奖。2022年, 孚能科技 面向全面电动化的“TWh”时代发布SPS超级软包解决方案。2023年, 孚能科技 第壹代 钠离子电池 量产装车,初步构成钠锂互补的产业格局。
2022年是我国动力电池产业大放异彩的一年,在全球517.9GWh的动力电池装车量中,中国便占了60.4%,达到了294.6GWh。其中,“软包动力电池第壹股” 孚能科技 以高性能软包三元动力电池而知名,并在这个细分领域做到了国内龙头、全球领先。据SNE Research数据,2022年 孚能科技 全球出货量位列全球前十,目前主要包含奔驰、TOGG、广汽、东风、吉利等。
不久前,《科创板日报》记者专访了 孚能科技 老总王瑀,他认为,只有解决动力电池“咋样”的问题,才能迎来全面电动化的TWh时代,软包作为理想解决方案有望重回主流赛道。
01 谈创新:TWh时代需要“好” 的动力电池
王瑀告诉《科创板日报》记者,纯电动汽车已经证明在现阶段可以满足市场的初步需求,而且符合国家的“双碳”战略、符合全球减碳的目标,但现有动力电池和纯电动汽车的技术,还不足以支撑 “双碳”目标的落地见效。
随着补助、牌照等鼓励政策的退坡,售价更亲民且可加油可充电的插电混合(PHEV)车型的销量逐年攀升,从2020年前约25万台,到2021年超过50万辆,再到2022年超过150万辆。从去年直到今天,PHEV销量的同步增速明显高于纯电动汽车。
“接着要处理如何突破现状,让纯电动汽车成本能够与传统汽车相当,有更好的使用体验并把碳排放量降下来,使得消费者能够在同等条件下优先选择纯电动汽车,就是要处理‘咋样’的问题。”王瑀坦言,纯电动汽车的续航里程、价格和安全性等槽点问题仍未得到很好的解决,已经成为消费者主动选择纯电动汽车的主要障碍。
当问及如何做到时,王瑀直言,只有依靠不断的技术创新才能让动力电池的性能、成本、安全三者达成统一,“发展到最后,电池能量密度增加,安全方面务必要靠固态电解质来处理,也只有固态(电解质)才能让更高能量密度的材料得到应用。”
需要警惕的是,当前我国动力电池产业虽处于全球领先地位,但在全固态领域等迭代技术上与日韩企业还存在差距。以全 固态电池 专利数量为例,丰田以1300余件位列全球第壹,而前十名均为日韩企业。正因为此,在今年1月,工信部等六部门在《关于推动能源电子产业发展的指导意见》中明确提出,要推进 固态电池 研发和应用。
记者了解到, 孚能科技 能量密度330Wh/kg的第壹代半 固态电池 产品已经实现产业化,具有高能量密度、高安全、耐低温、高倍率、长寿命等优势,辅以充电10分钟续航超过400公里的快充,将解决消费者的里程和充电焦虑。
在此基础上,王瑀强调,动力电池的制造环节同样要杜绝碳排放给社会、环境造成的担子,“纯电动汽车是代表着将来的低碳产品,制造过程要实现‘净零’碳排放,实现环保责任、社会责任和经济创收的高度统筹”。
02 谈技术:软包电池将重回主流
站在未来需求的无人区里为 新能源 汽车发展提供最好的动力电池解决方案,这是王瑀开办 孚能科技 以来恪守的唯一信条。
软包电池,即采用了铝塑复合膜外壳软性包装的电池,在正极、负极、隔膜和电解液这四大电池核心材料上与圆柱和方形区别不大。时直到今天日,动力电池的技术路线显现出“百花齐放”的态势,既有因 特斯拉 而广为人知的圆柱电池,也有以 宁德时代 、 比亚迪 等为代表的方形电池, 孚能科技 则是软包电池的领军企业。
当问及 孚能科技 为何选择深耕三元软包动力电池时,王瑀对《科创板日报》记者表示,早在97年做公司整体规划时就把能量密度更高、理论成本更低、体积更小、重量更轻的软包叠片电池技术路线,定为长期发展的方向并分步实施落地。
软包电池正处于技术的不断突破中。
去年9月, 孚能科技 面向TWh时代发布了全 新动力 电池解决方案——SPS,这是一整套覆盖从材料设计到工艺流程,再到回收利用的系统性集成方案,兼容三元、磷酸铁锂和 钠离子电池 ,兼顾液态电池向 固态电池 的转换。
“我们的技术路线是沿着上述方向率先5到十年投入生产下一代产品,这也是确立软包电池技术路线的初衷。” 王瑀表示,只有从建立之初就进行超前布局,在技术研发上做到“开发一代、储蓄一代、量产一代”,才能保持在行业的领先地位。
如今,这种终局思维已得到行业的广泛认可。今年上海车展期间 宁德时代 发布的凝聚态电池就采用了软包封装,而近期卫蓝 新能源 宣布交付的高能量密度 锂电池 ,也同样是软包电池。可以预见,未来还将涌现更多的高性能软包动力电池。
“软包电池的成本很低,理论上性能最好,只有软包才能更好的支撑TWh时代的真正到来。我认为软包电池以后一定会重回主流赛道,今年行业内大伙都在谈论软包。”王瑀总结到。
03 谈愿景:钠电池破除资源制约
过去两年,碳酸锂等原材料价格的剧烈波动给行业造成影响,业界普遍希望解决供应问题以持续降本。
王瑀对《科创板日报》记者指出,全球范围内的锂资源储量丰富,但作为 锂电池 强国的中国也是全球最大的锂资源进口国,80%的锂资源依赖进口,“锂价的剧烈波动,实际上已经影响到整个产业的健康发展”。
因此,原材料储量丰富且价格便宜的钠电池,备受关注。
产业化钠电池不仅能解决锂资源对行业的约束,还可建立更稳固的供应链以满足市场对电动化的切实需求。另一方面,钠电池技术趋于成熟,相较于磷酸铁 锂电池 在产品倍率性能、低温容量保持率等方面表现优异,且能量范围也更高。
其实,专做三元动力电池的 孚能科技 ,在此之前已成功解决钴资源的约束问题,将三元材料的钴含量降到5%以下甚至可以完全去掉钴。如今面对锂资源问题, 孚能科技 同样迈入了去锂的进程中。
“目前 钠离子电池 的槽点是能量密度较低,可是层状氧化物技术路线在短时间内可以做到与磷酸铁锂相当,虽然还存在一些不成熟的地方,但未来依靠研发都能解决。”王瑀介绍, 孚能科技 计划在短时间内用钠电池取代300公里以下的经济型车型,中期会取代500公里以下的车型,未来给整车厂提供的方案将是钠电池与三元相辅相成的组合方案。
“今年量产第壹代160Wh/Kg的钠电池,未来三年将通过持续的技术迭代,推动钠电池快速进入产业化。”王瑀总结说。