孚能SPS电池专利解析及一些思考

孚能3个月前发布了软包电池领域全新的解决方案－SPS（Super Pouch Solution）。

经过对孚能过去两年申请的电池专利进行检索，甄别和解析，发现孚能对于其SPS电池技术，已经做了大量的专利申请保护工作。SPS电池技术除了在电池Pack系统层面的设计革新之外，其实还涉及到冷却板产品的微创新，涉及到软包电芯封装层面的技术微创新等，孚能针对每个创新点都有做专利布局。

因篇幅有限，本文仅对SPS电池Pack系统层面进行技术解析。

一篇名为《一种电池模组以及电池包》专利中透露的信息，与目前孚能官方公开的SPS电池系统技术较为匹配。

在讲述孚能的SPS电池技术之前，回顾下传统的软包电芯模组结构。如下图所示，传统软包电芯模组中的电芯姿态是站立着的，每个模组都有侧板和端板这样的结构件存在。比较典型的产品有：Audi e－tron的模组，大众MEB平台的LG590模组，以及GM Hummer的模组。

▲Audi e－tron的软包电芯模组

GM Hummer EV电池介绍的动图，如下。该动图已经将传统的软包电芯在模组中的姿态，软包模组在Pack中的布置展示的很形象了。

▲GM Hummer EV电池介绍的动图

回到孚能SPS电池专利，孚能SPS电池专利的核心思想，如下：

1）将软包电芯传统站立式姿态，变成平躺着的姿态，然后层层进行堆叠，形成一个个专利中所述的堆叠体，这样可以对电池箱体顶部的空间进行有效利用，从而XY方向相同的电池Pack根据堆叠体的高度可以去匹配同一个平台不同电量，不同底盘高度的整车需求；

2）SPS 电池中的端板（下图4所示）和十字交叉且竖立放置的冷却板（下图2和3所示）将整个箱体隔成了很多独立的空间，这些空间用于放置电芯堆叠体，且对电芯堆叠体进行限位；

3）上述的端板只存在电池Pack的两端，相比原来每个模组都有的端板，数量大幅度减少，从而降低了整个Pack的重量；

4）上述所述的冷却板对电芯堆叠体起到支撑和冷却的作用。电芯和冷却板之间填充有导热胶。因此一个电芯堆叠体是有两个面同时被液冷，三个面在传热；

▲孚能专利中的图示

如前文所述，SPS 电池Pack系统的革新不是孤立的，其中涉及到电芯层面的创新，比如对于SPS电池系统结构，电芯层面要能做到定向泄压和爆喷，孚能已申请名称为：《一种定向爆喷的软包电芯、电池模组以及电池包》等相应专利。

当电芯热失控爆喷之后，需要将高压气体排出。孚能已申请名称为：《一种定向泄压压板、散热组件、电池堆叠模块及电池包》等相应专利。从下图看到两个竖立放置的冷却板中间已经形成了排气的通道。

当然，软包电芯是不可能像方壳电池一样直接放置在箱体中的。根据孚能已申请的名称为：《一种电芯散热翅片、软包电芯、电池模组以及电池包》专利内容所述，软包电芯先放置在铝制的U型散热盒中。

▲孚能发布会视频截图

专利中还有其他一些细节，本文不再一一列举。

根据孚能申请的SPS电池一系列专利中所透露的信息，再结合孚能SPS电池发布的内容，可以看到：

1）孚能的SPS电池系统方案，其实折射出了它的一些竞争对手产品创新点的影子。比如冷却板竖立放着，这一点类似宁德麒麟电池的方案；比如电芯平躺放着，这一点类似上汽魔方电池的方案。但我不认为孚能是参考了宁德和上汽的方案，才有了SPS；

从孚能专利申请时间来看，我更倾向认为孚能的SPS电池方案的结构创新开发，其实与麒麟电池和魔方电池是处于同一个时间维度的；

2）另外，可以确定的是：孚能的SPS方案中电芯所放置在的散热铝制翅片，其实是参考了当年软包电芯大哥美国A123的电芯成组方案；

3）在过去的三年，我们可以看到方壳电芯成组领域一系列的方案创新，从BYD的刀片，宁德的CTP技术三代方案迭代到上汽魔方等，也能看到特斯拉和国内亿纬锂能引领的46系列大圆柱电池成组方案，唯独软包电芯领域一直缺席这场系统方案的＂军备竞赛”。

而这次孚能祭出的SPS软包方案，似乎在为自己这个国内软包电芯领域一哥名号正名。近期孚能与投资者的电话会议纪要所透露的信息：SPS电池已经获得广汽和吉利的定点。

如果SPS电池真正量产落地之后，体积利用率的大幅提升，制造运营维度的降本等利好真如孚能发布会中所透露的数据一样，再配合固态电池使用软包的应用场景，对于这几年孚能一直被资本市场所诟病的经营状况，相信在后续几年中的改善幅度会有较大的想象空间。

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