圖片：孚能科技董事長王瑀在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)“下一代電池技術(shù)創(chuàng)新”分論壇做主題分享

截止2022年6月底，中國新能源汽車的保有量已經(jīng)突破1,000萬輛。隨著新能源汽車發(fā)展持續(xù)加速，汽車動(dòng)力電池的性能提升也在日益加速。7月22日，在四川宜賓舉辦的2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上，全球領(lǐng)先的動(dòng)力電池企業(yè)孚能科技的董事長王瑀在與行業(yè)分享的下一代動(dòng)力電池的技術(shù)創(chuàng)新中指出：一塊未來的理想電池，需要在具備高能量密度的基礎(chǔ)上，具備安全性、耐低溫、高功率、長壽命和超快充等多種特性。

高能量密度，將實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池性能和成本的雙贏

自21世紀(jì)初鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)成熟以來，動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)歷三次大的迭代。早期，鈷酸鋰電池的電芯能量密度剛剛超過100Wh/kg，而今天，大眾耳熟能詳?shù)娜嚒?680等電池的電芯能量密度已近300Wh/kg。但這一數(shù)據(jù)與燃油車仍有很大差距，汽油的能量密度約為3500Wh/kg，是當(dāng)前電池能量密度的10倍以上，電動(dòng)汽車不得不背上沉重的電池包，才能滿足用戶對(duì)續(xù)航里程的需求。

性能和成本之間的平衡一直是動(dòng)力電池行業(yè)的重要課題。從短期看，在安全的基石上，性能和成本仿佛蹺蹺板的兩端，一方的提高往往意味著另一方的妥協(xié)與讓步。在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上，廣汽集團(tuán)股份有限公司董事長曾慶洪曾提及，動(dòng)力電池成本已占汽車總成本的40%-60%。近期，越來越多的車企因?yàn)槌杀具x擇磷酸鐵鋰電池，但其較低的能量密度，讓選用磷酸鐵鋰電池的純電汽車其續(xù)航里程很難突破700KM。

但事實(shí)上，電池的能量密度和成本并不是站在絕對(duì)的對(duì)立面。隨著電池材料科學(xué)不斷創(chuàng)新進(jìn)步，以及半固態(tài)、固態(tài)電池技術(shù)帶來安全冗余的提升，更多高活性低成本材料的替代應(yīng)用成為可能，單位能量的制造成本將不斷降低。孚能科技指出，從長期來看，動(dòng)力電池的性能和成本會(huì)呈現(xiàn)“剪刀差”效應(yīng)，動(dòng)力電池的價(jià)格每年會(huì)下降8%-12%，而電芯的能量密度每10年會(huì)增長7%-8%。

基于這些判斷，王瑀認(rèn)為高能量密度是未來動(dòng)力電池最重要的特征之一，并帶來性能和成本的雙贏。他指出：一塊未來的理想電池，應(yīng)該具備六大特征，包括模組能量密度高于300Wh/kg、一次充電續(xù)航里程大于800km的長續(xù)航、10分鐘內(nèi)能充滿80%的快充便利性、以及根絕熱失控的絕對(duì)安全性、高可回收性、和化學(xué)元素低成本性這六大特征。而其中以高能量密度為代表的性能提升，是未來動(dòng)力電池的先決需求。

圖片：孚能科技認(rèn)為，一塊未來的理想電池應(yīng)兼具安全、性能和成本的優(yōu)勢(shì)

“1+N”，孚能科技叩開下一代電池的大門

在通往未來理想電池的道路上，孚能科技是行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的品牌之一。作為中國第一大軟包動(dòng)力電池生產(chǎn)商，擁有超過20年動(dòng)力電池開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的孚能科技，始終將提升電芯能量密度作為技術(shù)研發(fā)和核心方向。目前，這一指標(biāo)優(yōu)于目前其他頭部動(dòng)力電池企業(yè)的同類產(chǎn)品，包括特斯拉所使用的4680電池（其電芯密度約等于300Wh/kg）。除了高能量密度特性外，孚能科技的高能量密度方案還同時(shí)具備高安全、耐低溫、高功率、長壽命和超快充等五大特性，形成了極具特色的“1+N”解決方案。

圖片：孚能科技推出的新一代電池，具備“1+N”的技術(shù)特性

電芯高能量密度的實(shí)現(xiàn)來源于電化學(xué)體系的改善和提升。孚能科技是全球首家將硅碳復(fù)合材料作為電池負(fù)極材料并實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的企業(yè)。據(jù)王瑀介紹，孚能科技通過近十年的研發(fā)，才成為行業(yè)首家實(shí)現(xiàn)突破硅材料應(yīng)用的企業(yè)。硅作為近期熱度較高的負(fù)極材料，能憑借其高容量特性極大提升了電池的能量密度，硅的理論容量能達(dá)到4200mAh/g，遠(yuǎn)優(yōu)于當(dāng)前廣泛使用的石墨材料的容量（372mAh/g）。而孚能科技還在電解液中引入了固態(tài)電解質(zhì)，形成半固態(tài)的電解液形態(tài)，借助其較好的離子導(dǎo)電性，有利于提升電池的循環(huán)性。據(jù)介紹，孚能科技的330Wh/kg高能量密度電芯技術(shù)，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，可以幫助車輛實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程25%以上的提升。 

當(dāng)然，作為動(dòng)力電池技術(shù)的基點(diǎn)，安全性也是實(shí)用化的前提。孚能科技的高能量密度電芯技術(shù)通過了美國能源部下屬的認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室INL（Idaho National Laboratory）和SNL（Sandia National Lab）的專業(yè)安全認(rèn)證，包括過充電、過放電、外短路和熱箱測(cè)試。

此外，還有眾多消費(fèi)者關(guān)心的高低溫性能。傳統(tǒng)觀念中，能量密度越高的電池在低溫狀態(tài)下往往容量保持率低下。而孚能科技的高能量密度電芯技術(shù)做到了-20度到55度的環(huán)境內(nèi)都可以保持優(yōu)異的容量保持率，尤其在-20度環(huán)境下其容量保持率接近90%，遠(yuǎn)高于當(dāng)前主流鋰電池技術(shù)在-20度60%左右的容量保持率。

還有快充性能。作為最受消費(fèi)者詬病的一項(xiàng)挑戰(zhàn)，電池行業(yè)將1小時(shí)內(nèi)將電池充滿計(jì)為1C，速度越大則代表快充性能越好。現(xiàn)在，新一代的電池技術(shù)在快充方面普遍向2C甚至3C沖刺，一些電池技術(shù)可以做到在60%-70%的電量內(nèi)接近4C，也包括孚能科技。據(jù)介紹，得益于硅含量的增加，孚能科技顯著提升了電池的倍率性能，在2.75v條件下，3C 放電容量保持率大于98%；而在快充10%-80%時(shí)，其時(shí)間少于15分鐘，并具備高達(dá)1500次的充電循環(huán)壽命。

“330”電池即將全面投產(chǎn)，孚能科技向“400”及全固態(tài)技術(shù)沖擊

孚能科技的達(dá)到330Wh/Kg能量密度的電芯技術(shù)也得到了行業(yè)的高度關(guān)注。2020年，盡管該技術(shù)尚處于技術(shù)驗(yàn)證階段，孚能科技就已憑此獲得了美國汽車研究委員會(huì)（United States Council for Automotive Research LLC, 簡稱“USCAR”）的2020年度團(tuán)隊(duì)成就獎(jiǎng)（USCAR 2020 Team Awards）。該獎(jiǎng)項(xiàng)由USCAR于2003年發(fā)起，旨在表彰通過潛心技術(shù)研究，攻克關(guān)鍵技術(shù)難題和挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新的杰出團(tuán)隊(duì)。

圖片：孚能科技新一代電池技術(shù)，得到USABC“三個(gè)首創(chuàng)”的優(yōu)秀評(píng)價(jià)

USABC（United States Advanced Battery Consortium，美國先進(jìn)電池聯(lián)盟）也對(duì)于孚能科技的該技術(shù)給予極高評(píng)價(jià)，并用“三個(gè)首創(chuàng)”來概括，包括：它是第一個(gè)唯一同時(shí)滿足USABC*2023 EV電池成本目標(biāo)（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(biāo)的項(xiàng)目，也是USCAR迄今為止驗(yàn)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(fù)極材料，來實(shí)現(xiàn)電池能量密度并兼具長壽命和高動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)的全球動(dòng)力電池企業(yè)；它是目前美國先進(jìn)電池聯(lián)盟首屈一指的成功案例，同時(shí)也將是未來幾年新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域的典范。目前，該電池技術(shù)已部分應(yīng)用于市場(chǎng)，并贏得了一些對(duì)電池性能有高要求的頂級(jí)車企品牌的青睞。

王瑀在分享孚能科技電芯技術(shù)路線布局時(shí)提及，正在產(chǎn)業(yè)化的330 Wh/kg電池僅僅是個(gè)開始，目前孚能科技已儲(chǔ)備350Wh/kg的下一代電池技術(shù)；并正在積極開發(fā)能量密度達(dá)到甚至超過400Wh/kg的新電池技術(shù)，包括半固態(tài)和固態(tài)電池技術(shù)，其快充特性甚至能夠超過6C。

王瑀指出，作為動(dòng)力及儲(chǔ)能電池系統(tǒng)產(chǎn)品及方案整體提供商，孚能科技不僅將為低碳綠色出行貢獻(xiàn)力量，還將服務(wù)于更多的行業(yè)級(jí)場(chǎng)景，而由孚能科技引領(lǐng)的高能量密度動(dòng)力電池技術(shù)不僅可以提供更高的真實(shí)續(xù)航里程和更快的充能時(shí)間，也可能會(huì)對(duì)行業(yè)未來技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)路線的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。