軟包電池是當前動力鋰電池的三種主流封裝形式之一。

不同于方形電池和圓柱電池所使用的鋼殼或鋁殼，軟包電池最大特點是采用鋁塑膜外殼，使其具備“三高一低”的優(yōu)勢，即高安全、高能量、高靈活和低成本。

當前，軟包電池主要應(yīng)用市場在海外。高工鋰電數(shù)據(jù)顯示，2020年歐洲銷量前20的電動車型中，大眾、奔馳、雷諾旗下的15款車型采用了軟包電池，在歐洲電動車市場占比超過70%。

(資料圖片)

不過，在以方形電池為主的國內(nèi)市場中，軟包動力電池市場份額近年主要呈下滑趨勢：2017-2021年，軟包電池市占率分別為15.30%、15.50%、7.90%、9.50%以及7.36%。

孚能科技（688567.SH）是國內(nèi)前十動力電池生產(chǎn)商中唯一一家堅持走三元軟包路線的企業(yè)。高工鋰電數(shù)據(jù)顯示，2021年孚能科技動力電池裝車量為2.37GWh，占比1.69%，位居第七位。

“全球軟包電池的市占率還是很高的，孚能也在增長，今年出貨量預計14GWh。”孚能科技董事長王瑀接受第一財經(jīng)采訪時表示，擴產(chǎn)不能急于一時，更要放眼長期練好內(nèi)功。

孚能科技為何錨定軟包路線，又如何一步步走來成為國內(nèi)軟包之王？身為軟包唯一龍頭的孚能又能否推動軟包電池重回國內(nèi)主流賽道？

1.確立軟包電池路線

孚能科技董事長王瑀幾乎見證了動力鋰離子電池從誕生到輝煌的整個發(fā)展階段。

2002年，美國普利斯特公司（PolyStor Corporation）決定放棄動力鋰離子電池項目，理由是“看不到商業(yè)應(yīng)用前景”。

但時任公司研發(fā)部總監(jiān)、電芯總設(shè)計師的王瑀并不贊同。他認為動力鋰電池對解決環(huán)境污染、替代化石能源，以及人類社會的可持續(xù)發(fā)展能起到推動作用，具備一定的商業(yè)前景。

于是那一年，王瑀和基思·開普勒（Keith D. Kepler，現(xiàn)孚能科技實際控制人之一）在美國創(chuàng)立了孚能科技，專注于車用鋰離子動力電池和儲能電池的技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。

2009年，王瑀帶著他的孚能科技和美好愿景回國。

王瑀稱，當時美國推行新能源汽車產(chǎn)業(yè)化政策，鼓勵全世界的新能源電池公司和汽車公司到美國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但美國缺少原材料、工程師，且用工成本高，“我們覺得動力電池在美國不具備產(chǎn)業(yè)化條件，存在一些風險因素。動力電池廠最好選擇在中國。”

2010年3月，孚能科技位于江西贛州的第一個車間正式開工。

在此之前，王瑀和他的團隊已對動力電池研發(fā)做了大量市場調(diào)查與技術(shù)評估。在他看來，使用壽命長、制造成本低、安全保障性高、續(xù)航里程長，是動力電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的四大重要因素。

要想電池使用壽命長，所有正負極都要像書本一樣板板正正疊在一起，只有在這種情況下電池才能達到5000次的循環(huán)壽命。孚能科技由此確定了軟包電池的制造工藝——疊片。

電池材料方面，要滿足《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》中所提出的“到2020年，新型鋰離子動力電池單體比能量超過300瓦時/公斤”，在當時只有三元材料可以做到。

同時，在鋁塑膜的作用下，軟包電池能具備高安全性、高靈活性和強通用性等特點。

至此，孚能科技基本確定了“軟包電池+三元材料+疊片工藝”這一技術(shù)路線。

2.孚能的三次遭遇戰(zhàn)

“孚能科技已經(jīng)挺過了前兩次遭遇戰(zhàn)。”王瑀稱，目前第三次遭遇戰(zhàn)正在進行中。

第一次是在美國，王瑀介紹，美國很早就涉足動力鋰電池產(chǎn)業(yè)，但后期產(chǎn)業(yè)重心開始偏離。2012年，隨著當?shù)卣揞~資助的新能源電池制造商A123系統(tǒng)公司（A123 Systems Inc）宣布申請破產(chǎn)保護，美國鋰電行業(yè)逐漸支離破碎。

“同時期的美國新能源汽車動力電池公司僅剩我們一家。”王瑀表示。

第二次遭遇戰(zhàn)則始于2015年，彼時國內(nèi)新能源汽車市場剛開始爆發(fā)。王瑀稱，當時出現(xiàn)在工信部動力電池“白名單”，生存至今且擠進行業(yè)前十的，只剩寧德時代、比亞迪、國軒高科和孚能科技。

目前，孚能科技正面臨第三輪遭遇戰(zhàn)，市場中也出現(xiàn)了中創(chuàng)新航、蜂巢能源、欣旺達、億緯鋰能等強有力競爭對手。

“這一輪競爭結(jié)束后還有哪些企業(yè)能繼續(xù)生存，我希望孚能科技是其中一家。”王瑀說。

動力電池產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋從原材料到制造設(shè)備，要想完全實現(xiàn)國產(chǎn)化是一項巨大挑戰(zhàn)，再加上軟包電池在國內(nèi)的需求量不如方形電池，原料、設(shè)備等供應(yīng)商關(guān)注度有限，“擁有完備的國產(chǎn)配套供應(yīng)鏈對軟包電池來說會有些困難”。

其中，最為重要的一環(huán)就是鋁塑膜。

鋁塑膜在軟包電池成本中的占比近20%，但相較于金屬殼體，鋁塑膜在三種封裝形式中成本最低，進口鋁塑膜約30元/㎡，國產(chǎn)價格僅為進口的一半。

目前中國鋁塑膜市場主要由日本DNP、日本昭和、日本T&T、韓國栗村等海外企業(yè)主導，占據(jù)約70%的市場份額。國產(chǎn)鋁塑膜則在近兩年才逐漸開始批量應(yīng)用。

據(jù)高工鋰電，2005年，我國已有部分企業(yè)進入鋁塑膜領(lǐng)域，但直到11年后才開始陸續(xù)投產(chǎn)。與此同時，新綸科技于2016年收購了日本T&T鋁塑膜業(yè)務(wù)線，極大提高了國產(chǎn)化率。

孚能科技對國內(nèi)外的鋁塑膜均有采用，國外主要是日本DNP，“未來軟包電池發(fā)展的好壞還是取決于供應(yīng)鏈，我們也在扶持幾個國內(nèi)廠家，助力鋁塑膜國產(chǎn)化。”王瑀稱，在中國制造和中國速度優(yōu)勢日益顯著的當下，孚能科技作為三元軟包電池的領(lǐng)軍企業(yè)，有義務(wù)也有能力推動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。

3.“先研發(fā)后產(chǎn)能”

先聚焦技術(shù)研發(fā)，再追求產(chǎn)能提升，是孚能科技一以貫之的發(fā)展思路。

用王瑀的話說，孚能成立以來大家都專注在研發(fā)上，大量資金用于產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)儲備，“為此，公司并沒有盲目追求產(chǎn)能。”

2017-2021年，孚能的研發(fā)支出費用分別為0.47億、1.27億、2.71億、3.72億、5.42億元——真金白銀的投入，換來的是公司在電芯能量密度、高壓快充等領(lǐng)域的研發(fā)成果。

電芯能量密度方面，孚能科技已從第一代產(chǎn)品的260Wh/kg提升到第三代的300Wh/kg，并于2022年的世界動力電池大會上介紹了即將大規(guī)模量產(chǎn)的第四代產(chǎn)品，能量密度達330Wh/kg，這也標志著行業(yè)內(nèi)采用硅碳負極的動力電池進入產(chǎn)業(yè)化階段。

據(jù)悉，孚能第四代產(chǎn)品在零下20攝氏度仍能提供90%的容量，系統(tǒng)能量密度突破250Wh/kg，可以有效減少電動車續(xù)航里程焦慮，同時該技術(shù)可匹配4C-2.5C等不同車型。

值得一提的是，第四代產(chǎn)品采用孚能科技的首代半固態(tài)電池技術(shù)，未來將對8系、9系高鎳電池的安全性進行改善。

高壓快充技術(shù)方面，孚能科技打造了業(yè)界首個可實現(xiàn)量產(chǎn)的400V和800V中高電壓自由切換、快充的技術(shù)平臺，相比傳統(tǒng)快充1C的充電倍率，800VTC超充超壓技術(shù)整包充電倍率達到2.2C-4C，10%-80% SOC充電僅需15分鐘。

據(jù)孚能2022年半年報，該技術(shù)預計總投資規(guī)模為8500萬元，已結(jié)合公司鋰離子動力電池產(chǎn)品開始批量生產(chǎn)。

隨著電池技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展和訂單量的逐步提升，孚能科技的產(chǎn)能擴張也提上了日程。王瑀稱，2021年底，公司產(chǎn)能僅能滿足三分之一的訂單；到2022年，產(chǎn)能還不能滿足客戶的所有需求。

孚能科技現(xiàn)有贛州和鎮(zhèn)江兩大基地，贛州基地現(xiàn)有產(chǎn)能5GWh，鎮(zhèn)江基地規(guī)劃產(chǎn)能24GWh，其中鎮(zhèn)江工廠一期、二期16GWh產(chǎn)能爬坡已結(jié)束。

孚能科技在蕪湖的246GWh生產(chǎn)基地預計2023年開始陸續(xù)建成并投入使用。該基地產(chǎn)能不僅用于汽車動力電池，二期還規(guī)劃有6GWh磷酸鐵鋰電池產(chǎn)能，主要應(yīng)用于大型儲能系統(tǒng)，預計2023年四季度投產(chǎn)。另外該公司與吉利科技在贛州的合資工廠正在積極推進中，設(shè)備將于2022年底進廠。

孚能對未來產(chǎn)能布局還在不斷加強。2022年8月，該公司發(fā)布公告稱，擬投建贛州年產(chǎn)30GWh新能源電池項目，一期規(guī)劃建設(shè)18GWh，擬生產(chǎn)三元軟包動力電池產(chǎn)品。

4.與戴姆勒合作獲得突破

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，軟包電池在歐洲電動車市場占比達到70%，而在我國的份額不足10%。

這一方面由于圓柱和方形電池的生產(chǎn)難度相對較低，國產(chǎn)化程度高，在市場需求上量的時候，能夠大規(guī)模擴產(chǎn)并釋放產(chǎn)能；另一方面，軟包電池國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈還未發(fā)展成熟，沒有足夠產(chǎn)能來滿足客戶需求，國內(nèi)競爭力較為欠缺。

“艱難”背景下，孚能科技審時度勢，抓住與戴姆勒的合作契機保障公司收入，從而得以持續(xù)堅持軟包路線。

2017年，孚能科技加入了戴姆勒EVA、MFA兩大平臺的RFI（信息邀請書）、RFQ（報價邀請書）競爭。當時公司為戴姆勒提供的電池能量密度已接近300Wh/kg，順利通過A樣驗證，并被戴姆勒評價為“這是唯一一款滿足需求的電池”。

2018年10月，孚能科技獲得了上述將近240GWh的定點訂單，成為新款EQA、EQB、EQE等車型的獨家供應(yīng)電池商——這也是迄今為止戴姆勒全球范圍內(nèi)最大的一筆電池訂單。

2021年4月，孚能科技的產(chǎn)品順利通過戴姆勒所有驗證，進入量產(chǎn)。這一年的四季度也成為該公司為戴姆勒供貨新起點。

孚能科技的業(yè)績與大訂單的順利供貨相呼應(yīng)。2021年4季度以來，公司單季度營收分別為15.35億、15.29億、36.93億元，分別同比增長173.32%、317.09%、623.66%；尤其是2022年二季度，該公司凈利潤自上市以來首次轉(zhuǎn)虧為盈，為0.85億元，同比大增268.93%。

孚能科技稱，在合作過程中，戴姆勒幫助公司熟悉國際整車廠的整個操作流程，也讓公司認識到自身與國際先進制造業(yè)在技術(shù)和管理方面的差距。

“戴姆勒是首屈一指的OEM，有著從供應(yīng)鏈管理到品質(zhì)管控再到碳排放要求的完整體系，這正是孚能科技面對大規(guī)模擴產(chǎn)時亟待提高的能力。”王瑀稱，“戴姆勒做了大量工作，孚能科技過去幾年確實學到很多東西。”

5.中國軟包電池看孚能？

不可否認，軟包電池在電芯大型化和結(jié)構(gòu)件升級方面存在顯著“瓶頸”。

目前軟包電池接近極限的長度是韓國LG做到的600mm，但在鋁塑膜的限制下，電池厚度增加較為困難，結(jié)構(gòu)強度問題和散熱問題可能隨著尺寸的增長而出現(xiàn)。

同時，可以大幅簡化電池系統(tǒng)的CTP（Cell To PACK）、CTC（Cell To Chassis）技術(shù)也更適用于電池本身具備一定結(jié)構(gòu)強度的方形電池和圓柱電池，軟包電池所采用的鋁塑膜難以在CTP、CTC中作為結(jié)構(gòu)件使用。

但這不影響孚能科技始終旗幟鮮明地看好軟包電池的發(fā)展前景。

就在今年9月，孚能科技召開新品發(fā)布會，推出了全新的“超級軟包方案”（Super Pouch Solution，SPS）軟包動力電池系統(tǒng)。該產(chǎn)品能量密度達到330Wh/kg，支持800V、4C快充，充電10分鐘可續(xù)航400公里。

相比于之前的大模組電池，新SPS軟包動力電池采用半固態(tài)+直接集成+冷卻板承載模式，使得集成度提高了30%、壽命提高2倍，材料成本、設(shè)備成本、制造成本分別降低33%、48%、30%，成組效率達75%。

也是在此次發(fā)布會上，王瑀提出，“軟包是固態(tài)電池最理想的技術(shù)形式”，軟包電池的生產(chǎn)工藝和封裝模式上更適合固態(tài)電池，正好處于液態(tài)電池向固態(tài)電池過度的關(guān)鍵節(jié)點上。

固態(tài)電池被認為是下一代技術(shù)的重要發(fā)展方向，軟包與固態(tài)電池產(chǎn)線若能實現(xiàn)平滑過渡，無疑將給軟包的未來帶來巨大想象空間。

據(jù)悉，孚能科技現(xiàn)有產(chǎn)線設(shè)備無需經(jīng)過大規(guī)模改造升級，就能實現(xiàn)半固態(tài)、固態(tài)電池的量產(chǎn)，設(shè)備投資成本較低。再加上成熟的制造工藝和經(jīng)驗，良品率也較有保障，可進一步降低損耗成本。

固態(tài)電池所需的純硅負極材料該公司也有涉及。據(jù)悉，孚能科技是全球首家攻克硅負極循環(huán)次數(shù)的企業(yè)，循環(huán)次數(shù)可達1800次，容量保持在80%。

結(jié)語

王瑀選擇了一條并不平坦的路。歷經(jīng)整整二十年跌宕起伏，孚能科技能夠走過低谷邁向光明，離不開對研發(fā)的執(zhí)著和對技術(shù)路線的堅持。

研發(fā)上，孚能秉持“投產(chǎn)一代、儲備一代、開發(fā)一代”的策略，通過自主研發(fā)及外部合作，持續(xù)加大投入，保持技術(shù)領(lǐng)先。

依靠研發(fā)硬實力，孚能科技得以成功拿下戴姆勒這一重量級客戶，而戴姆勒的入股“加持”，也令公司獲得軟硬競爭實力的躍升。

技術(shù)路線上，孚能科技堅持軟包路線，始終相信軟包電池的“先進性”，也自信“軟包是未來固態(tài)電池最理想的技術(shù)形式”。

電池技術(shù)路徑遠沒有定局，誠如王瑀所言，現(xiàn)在還是剛剛開始“賽跑”的階段。

本文不構(gòu)成任何投資建議，投資者據(jù)此操作，一切后果自負。市場有風險，投資需謹慎。