在剛結(jié)束的世界動力電池大會上，各家動力電池企業(yè)紛紛展示和推廣了各自的動力電池技術(shù)進展，而能量密度是行業(yè)最關(guān)注的話題。歐陽明高院士指出，未來十年動力電池體系還會經(jīng)歷三次技術(shù)變革，并在2035年前一定會規(guī)模生產(chǎn)能量密度為500 Wh/kg的下一代電池。孚能科技董事長王瑀博士分享的關(guān)于未來電池的設(shè)想也印著了這一觀點，從行業(yè)角度來看，半固態(tài)軟包電池技術(shù)及其延展，可幫助目前的頭部車企將汽車的真實續(xù)航里程從500公里級提升到800公里級，徹底消除用戶的里程焦慮。

劍指800公里，330Wh/kg電池技術(shù)率先突破行業(yè)瓶頸

(資料圖片僅供參考)

動力電池能量密度的進化之路從未止息。當(dāng)市場聚光燈仍聚集在寧德時代(300750)的304Wh/kg高比能動力電池和特斯拉的4680電池（能量密度約300Wh/kg）時，以孚能科技為代表的330Wh/kg半固態(tài)電池技術(shù)已后來居上，即將啟動大規(guī)模量產(chǎn)，適配多款全球品牌新車型。這一新技術(shù)的消息再次激起了行業(yè)對未來出行的想象，引發(fā)關(guān)于理想續(xù)航里程的新一輪討論。

孚能科技并不是一家“新勢力”企業(yè)，它深耕汽車動力電池已經(jīng)20年，并專注于軟包動力電池技術(shù)的創(chuàng)新。孚能科技的電池產(chǎn)品，其電芯能量密度從第一代的260Wh/kg已經(jīng)過渡到第三代的300Wh/kg，始終居于行業(yè)的領(lǐng)先水平。即將大規(guī)模量產(chǎn)的330Wh/kg電池是其第四代產(chǎn)品，而這也將是孚能科技的首代半固態(tài)電池技術(shù)。

孚能科技推出的330Wh/kg半固態(tài)軟包動力電池是其推出的第四代電池技術(shù)

這一技術(shù)的最大亮點，在于它突破了當(dāng)前硅材料電池技術(shù)壽命難題，這也讓孚能科技成為行業(yè)首家實現(xiàn)突破硅材料的企業(yè)。硅作為近期熱度較高的負極材料，其高容量特性能極大提升電池的能量密度。硅的理論容量能達到4200mAh/g，而當(dāng)前廣泛使用的石墨材料的容量僅為372mAh/g，兩者相差10倍以上。

孚能科技通過十年的深入研發(fā)，突破了正負極材料的研發(fā)和設(shè)計，再結(jié)合電解液等方面的改進，實現(xiàn)了比當(dāng)前行業(yè)內(nèi)常規(guī)的高能電芯在能量密度上提升25%以上。換句話說，在不增加電池模塊體積的前提下，這一技術(shù)可以幫助車輛實現(xiàn)續(xù)航里程25%以上的提升。

續(xù)航里程是越高越好嗎？對于電動車而言，是一個需要平衡的話題?，F(xiàn)在盡管有品牌推出了號稱續(xù)航里程可達1000公里的產(chǎn)品，但這是以巨大的電池系統(tǒng)重量實現(xiàn)的。一塊150KWh的三元鋰電池，其系統(tǒng)重量將超過1噸，這將會直接導(dǎo)致車輛除了直線加速外的其他操控性能幾乎都無法期待。因此，在未來五到十年中，汽車行業(yè)對電池技術(shù)的需求應(yīng)該是在保持800公里左右續(xù)航的同時，將電池重量降低到400-500Kg甚至更低的水平?！拔覀冇X得800公里就足夠了?！蓖醅r博士在分享中提及，而這也是孚能科技下兩代電池竭力實現(xiàn)的目標。

從中國市場通勤需求，看800公里為什么是理想續(xù)航

為什么800公里的續(xù)航里程就足夠了？王瑀博士的判斷并非虛妄之言，其背后是對中國市場與國情的充分思考。通常一款燃油車的續(xù)航里程也就在600KM，為什么消費者對純電汽車的續(xù)航里程更為焦慮，要求的更多，我們可以借用一些數(shù)據(jù)來進行討論。

在7月剛剛發(fā)布的《2022年度中國主要城市通勤監(jiān)測報告》1中，住建部和百度地圖統(tǒng)計了中國主要城市的人均通勤距離和通勤空間半徑。前者關(guān)系到每個人的日常上班距離，而后者關(guān)系到典型家庭的活動半徑。報告指出，超大型城市（北上廣深，下略）的人均單程通勤距離在9.4公里，其中北京最高，達到11.3公里；而超大型城市的通勤空間半徑在38公里，其中北京最高，達到41公里。特大型城市和I型大型城市（常說的新一線和二線城市）的人均單程通勤距離在7.8-8.1公里；通勤空間半徑在28-31公里。這也就意味著，一個典型北京車主，其每日的行駛里程最大約82公里，一周五個工作日所需的行駛里程最大約410公里。

《2022年度中國主要城市通勤監(jiān)測報告》統(tǒng)計的中國主要城市平均通勤距離和通勤空間半徑

生活不能只有工作，家庭尤其如此，所以自駕游成為當(dāng)下中國家庭另一項比較主流的需求。根據(jù)易車研究院的《2022家庭自駕游車市洞察報告》2顯示，自駕游的購車訴求已經(jīng)逼近上下班通勤的購車訴求。在家庭自駕游中，65%的行程半徑集中在50-200公里左右，而在日常性的親子游中，10-50公里的自駕游人次占比達到71.3%。所以，當(dāng)我們再將這一部分的需求統(tǒng)計算上，預(yù)計車主或家庭的每周續(xù)航里程還需要再增加100-400公里。

(圖片：易車研究院《22022家庭自駕游車市洞察報告》所統(tǒng)計的中國家庭的自駕游需求)

因此，一個典型一線城市家庭的用車續(xù)航里程，在充分考慮上班通勤需求和周末親子出游需求后，可以認為800公里是一個比較極限的數(shù)值。當(dāng)純電汽車的續(xù)航里程達到800公里后，用戶即可比較輕松的選擇一周充電一次即可，這也比較接近當(dāng)前燃油車的用戶行為習(xí)慣。即使按一款電池1000次的充電壽命來計算，這款車也可以伴隨用戶使用19年。

理想的電池，擁有更全面的性能優(yōu)勢

孚能科技的半固態(tài)軟包動力電池技術(shù)不僅具備更高的能量密度優(yōu)勢，還兼具了高低溫性能、高循環(huán)壽命和安全等方面的額外優(yōu)勢。

眾所周知，目前的鋰電池技術(shù)在低溫環(huán)境下表現(xiàn)普遍不佳。有媒體曾對現(xiàn)在市場上41款主流純電車型做過低溫測試，其在零下20度時續(xù)航里程基本縮減至35%-60%不等3。造成這一現(xiàn)象的原因主要來自于低溫環(huán)境下電解液黏度增大導(dǎo)致的導(dǎo)電率下降、以及電解液與負極和隔膜間的相容性變差，負極析出鋰嚴重、鋰離子在活性物質(zhì)內(nèi)部擴散系統(tǒng)降低導(dǎo)致電阻顯著增大等多方面原因?，F(xiàn)在，以硅為負極的半固態(tài)電池有效解決了這些問題。王瑀博士在分享中提及，330Wh/Kg半固態(tài)軟包動力電池在-20℃時依然能保持約90%的容量，這將極大改善當(dāng)下有低溫環(huán)境行駛需求的消費者的擔(dān)憂。

孚能科技推出的330Wh/kg半固態(tài)軟包動力電池同時具備高安全、長壽命和超快充等多樣優(yōu)勢

電池壽命是另一個被長期關(guān)注的議題。目前的國標（GB/T31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》測試標準）規(guī)定，動力電池循環(huán)次數(shù)達到500次時，放電容量應(yīng)不低于初始容量的90%；循環(huán)次數(shù)達到1000次時，放電容量應(yīng)不低于初始容量的80%。按照一輛標定500公里續(xù)航里程的電車計算，其初始電池能支撐的里程約為47萬公里。孚能科技借助硅負極技術(shù)、優(yōu)化的電芯設(shè)計、電解液和充電策略的綜合改善，可以實現(xiàn)循環(huán)次數(shù)達到1600次時放電容量不低于初始容量的80%。按前述標準計算，新技術(shù)可支撐的里程將達到68萬公里，整體提升達到44%以上。

半固態(tài)電池技術(shù)還會帶來安全上的額外優(yōu)勢。常見的三元鋰電池，在針刺試驗（未刺穿）中，即使沒有起火和爆炸，但內(nèi)部溫度也會迅速升到200多度，并最終導(dǎo)致系統(tǒng)的熱失控。而孚能科技的半固態(tài)軟包動力電池，即使全部刺穿，內(nèi)部溫度依然保持42度，甚至可以拿在手中。其中的奧秘就是更少的電解液，能有效控制阻抗，避免短路和熱失控。這一技術(shù)未來發(fā)展到固態(tài)電池階段時，也許我們將與電池的常見安全事故徹底告別。

對此，USABC（United States Advanced Battery Consortium，美國先進電池聯(lián)盟）用“三個首創(chuàng)”來表達對孚能科技該技術(shù)的高度認可：它是第一個唯一同時滿足USABC*2023 EV電池成本目標（0.1美元/Wh）、超高能量密度（330Wh/kg）和循環(huán)壽命（1,000+）的汽車應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)指標的項目，也是USCAR迄今為止驗證過的最佳電池技術(shù)；它是首家使用高比能硅碳復(fù)合材料作為電池負極材料，來實現(xiàn)電池能量密度并兼具長壽命和高動力學(xué)性能優(yōu)勢的全球動力電池企業(yè)；它是目前美國先進電池聯(lián)盟首屈一指的成功案例，同時也將是未來幾年新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域的典范。

據(jù)媒體報道，奔馳全新EQE車型適配孚能科技新一代電池，達到710-750公里續(xù)航里程（CLTC）

據(jù)媒體報道，最近全新上市的奔馳EQE純電汽車就選取了孚能科技的軟包電池作為動力。有第三方統(tǒng)計，作為奔馳重要的電池供應(yīng)商之一，孚能科技在其EQ系列的裝配率從2021年的不到20%上升至2022年上半年的60%4，其高能量密度電池技術(shù)優(yōu)勢是具有決定性影響力的關(guān)鍵推動因素之一。據(jù)奔馳方面公布，全新的EQE車型其續(xù)航里程普遍超過700KM。而根據(jù)王瑀博士的分享，360-385Wh/kg能量密度的新一代電池已經(jīng)處于驗證階段，會在未來幾年內(nèi)量產(chǎn)上市，幫助更多車企和車型實現(xiàn)理想里程，同時更輕量化的電池也將助力更多富于想象力的整車設(shè)計方案出現(xiàn)。

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