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软包电池为何国外开花国内不香?

软包电池在中国,似乎越来越不受待见。

2020年前5月,中国软包动力电池累计市场份额低至4.3%。

而2018年,中国软包动力电池市场占有率还在13%以上。

从装机量上来看,2020年软包电池的装机量下滑速度超过动力电池整体市场。根据整车出厂合格证数据,2020年前5月,软包电池装机543.89MWh,累计同比下滑74.5%,远超过整体装机量45.4%下滑幅度。前5月方形电池装机量同比下滑49.7%,也明显小于软包的下滑幅度。

资料来源:整车出厂合格证数据

与此相对的是,软包电池在国际市场上蓬勃发展。2019年,全球销量排名前十的新能源乘用车中,软包电池配套上升至 4 款。全球软包动力电池 企业 LGC、SKI、AESC等已为大众、奥迪、日产、现代起亚、通用、雷诺等车企配置了多款主流车型,其中,日产 Leaf 车型使用软包动力电池,该车型自2010年12月上市至今,总销量已经突破50万辆。

国外采用软包电池的车企和车型

资料来源:根据公开资料整理

从上述车型可以看出,国际车企对软包电池还是青睐有加的。

唯独中国市场软包电池的装机市场占有率下滑明显。是软包技术路线问题,车企不认可?还是中国软包电池供应商产品质量问题?

要弄清这个问题,首先要了解下软包电池。

1、软包电池的优劣势

所谓软包电池,是相比圆柱和方形这两种硬壳电池的一种叫法,其内部组成(正极、负极、隔膜、电解液)与方形、圆柱锂电池的区别不大,最大的不同之处在于软包电池采用铝塑复合膜作为外壳,方形和圆柱电池则采用金属材料作为外壳。

软包电池的优劣势都有哪些呢?孚能科技在招股说明书中总结了软包电池的四大优势,三大劣势。

优势主要集中在能量密度高、安全性好、内阻小及设计灵活方面。

首先,能量密度高,GGII数据显示,目前动力电池行 业 内 量 产 的 三 元 软 包 动 力 电 池 平 均 电 芯 能 量 密 度 已 达240-250Wh/kg,但同材料体系的三元方形动力电池能量密度为 210-230Wh/kg。三元软包动力电池单体电芯能量密度比三元方形动力电池平均高10%-15%。

其次,安全性能好。同材料体系下,三元软包动力电池在铝塑膜软包封装下,如果发生电池热失控,一般胀气释放热量;而方形、圆柱电池由于采用硬壳包装,热量无法释放,内部压力较大,则会引起爆炸。

另外,采用卷绕生产工艺的方形、圆柱电池,随着电池使用时间增加,更容易出现电池内部温度不一、应力分布不均匀,尤其是卷绕弯曲处,从而产生安全隐患。

第三,三元软包动力电池具备容量大、内阻小的电化学性能优势。三元软包动力电池由于内阻较小,可以极大的降低电池的自耗电,提升电池倍率性能、循环寿命,产热量小。

第四,电芯层面,三元软包动力电池电芯的尺寸以及形状设计灵活。企业可以依据自身产品设计、客户需求进行定制。在模组和电池包层面,三元软包动力电池的空间布局更为灵活,可以呈矩形或T字形布局,能够满足更多车型对动力电池的空间要求。

劣势则体现在工艺上更为复杂、成组效率低及成本高三方面。

例如,封装环节等较难控制,容易发生鼓胀等问题,使得产品一致性较差,对企业的技术水平、制造工艺等提出了更高的要求;相对于同材料体系的方形、圆柱动力电池,三元软包动力电池成组效率相对较低;三元软包动力电池电芯的自我保护性较差,在出现极端情况时容易被刺穿,因而在电池包环节需要加入金属防护层等给予更多的保护,会带来成本提升的问题。

那么是这些劣势,导致软包电池市场占比不断下滑的么?

恐怕没那么简单。从数据上看,近几年,中国搭载软包电池的车型有明显增加,2016-2019年配套软包动力电池的新车型数目分为67、72、95和103款。

这说明车企对软包电池的接受度在提升,但是配套的规模却没有显著提升。同时也说明车企对软包电池仍抱有疑虑。

车企的疑虑到底是什么?

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