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動力鋰電池成本制約電動汽車發展 “150美元/kWh”是一道坎

鉅大LARGE  |  點擊量:84次  |  2020年02月20日  

摘要
彭博新能源財經在去年年底做過一項調查,發現2017年鋰離子電池組的平均價格已降至209美元/kWh。但即便如此,想要吸引消費者依然有困難,如無補貼電動汽車的誘惑力將大打折扣。目前純電動汽車的三電系統成本占到總成本的50%,動力電池成本又占到三電成本的70

彭博新能源財經在去年年底做過一項調查,發現2017年鋰離子電池組的平均價格已降至209美元/kWh。但即便如此,想要吸引消費者依然有困難,如無補貼電動汽車的誘惑力將大打折扣。目前純電動汽車的三電系統成本占到總成本的50%,動力鋰電池成本又占到三電成本的70%。插電混動汽車對電池的依賴小一些,但依然是一筆很大開資。


在一輛售價為4.24萬美金的電動汽車上,22kWh的電池系統成本為7100美元,占車輛總成本的37%。


未來兩年形勢還會更加嚴峻。以國內為例,2019年新能源汽車補貼預計退坡40%,2020年再退坡40%,直至全部退出。受此影響,已有大批新能源公司開始縮小發展規模,特別是跟風入市的已岌岌可危。電池是電動汽車的命門,特別是火爆的鋰離子電池市場,誰能壓低成本就能掌握主動權。


1150美元/kWh是一道坎


就在日前,知名金融服務公司瑞銀對特斯拉/松下、LG化學、三星SDI以及寧德時代(CATL)生產的鋰離子電池進行了拆解成本分析。得出的結論是,特斯拉/松下最新使用的21700型圓柱形鋰離子電池的成本為111美元/kWh、LG化學公司為148美元/kWh。寧德時代雖然這一兩年賺足了眼球,但成本超過150美元/kWh,僅位列第四。


雖然瑞銀只挑選了四家公司做分析,但他們表示,到2025年,上述四家制造商將控制70%的新能源汽車電池市場,各家實力都不容小覷。而就實際表現看,日韓龍頭已將鋰離子電池成本從2010年的600-800美元/KWh降至當前的100-160美元/kWh,相比之下國內龍頭要變形弱一些,目前已進入到200-250美元/kWh。


就此我們可以得出一個結論:第一梯隊的鋰離子電池成本至少控制在150美元/kWh以內。關于150美元/kWh這個坎,工信部在《汽車產業中長期發展規劃》中也有提到過。《規劃》指出到2020年,新能源汽車動力鋰電池成本將降至144美元/kWh以下,而多位行業專家認為這個數據也是剝離補貼后電動汽車能夠與燃油車在價格上相抗衡的分界線。


那150美元/kWh以內能解決多大困難呢?


目前國內新能源汽車動力鋰電池的成本大約在1500元/kWh左右,換算成美元大概在236美元/kWh。一臺80kWh容量的汽車,成本差價大概在4.7萬人民幣。這個差價幾乎相當于網傳2019年純電動補貼中,續航里程大于400km的補貼價。


電池成本低,也會讓公司更加有底氣。比如自七月份來,原產于美國的進口車關稅上漲至40%,特斯拉全系車型漲價20%左右。但日前特斯拉宣布全系車型降價,自己背負降價成本。雖然特斯拉有很高的溢價做支撐,但不得不說出色的電池成本控制在這時也幫忙了。


雖然很多預測對降低鋰離子電池成本持有很樂觀的態度,比如以2020年為節點,日本計劃達到100美元/kWh,美國是90-125美元/kWh,歐洲則是120美元/kWh。個別公司設定的目標還要更加激進,比如大眾MEB項目指出,他們計劃將電池成本將從2016年的180美元/kWh縮減至2020年的93美元/kWh。


從2016年到2020年的計劃上看,電芯的成本下降了40美元,制造的成本比例從36.7%下降到34.4%,這是現今可被查詢的汽車公司中最為激進的一位。且不論大眾能不能達成所愿,至少行業平均水平想要達到要求還非常有難度。


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舉例來說,韓國研究機構SNEResearch對18650電芯成本進行過分析,發現電芯原材料成本占79.1%,組裝成本占20.9%,受鈷價影響,陰極材料所占成本比例最高,為31%。作為動力鋰電池中最重要的元素之一,鈷金屬因為保有量少,所以成本很高。


我國鈷資源儲量僅占全球總量的1%,鈷礦產能占全球產能的5%,鈷材料對進口依賴度超過90%,所以國內很長一段時間都沒有主推鋰離子電池就不奇怪了。當然你會說我國實現不了的,國外能實現也鋰離子電池廠家行啊,但很不巧的是,世界三分之二的鈷資源都在剛果(金)。歷史證明,但凡資源集中在某一個人手上時,對行業的發展是不利的。


2但我們也不能盲目悲觀


正如所看到的一樣,依然有大批公司受困于電池成本問題,但我們也不能盲目悲觀。就行業主流方向來說,解決辦法就是降低鈷的使用量。從一些先鋒公司獲得的成功看,降低鈷金屬含量也并非不可行。比如在今年七月份的時候,松下公布了他們的突破性進展研發出10%鈷含量新電池。這是什么概念呢?舉例來說,特斯拉最新鋰離子電池21700型圓柱形鋰離子電池的鈷含量為20%。據悉,此款松下新型動力鋰電池將在未來2-3年內應用量產。


而在日前,土耳其裔美國科學家KevinSahin提出他發明了一款電池GEMX,能夠將鈷含量進一步降低到4%。不過關于這項技術的細節并未公布,包括可能的量產時間。


除此外,降低鋰離子電池成本的方法還有很多,我們知道材料成本約占到整個電池成本的40%左右,但占到材料成本接近一半的卻是我們很少關注到的電池結構成本,例如外殼、端子和密封件等。關于結構設計方面的我們就不做展開,就提一個很有趣的點在相同的容量下方形電池的成本要低于圓柱形電池,這重要是得益于方形電池結構成本的降低。


所以我們不難發現現在市面上的車型幾乎都使用的是方形電池,雖然早前MINIE的測試車也使用的是圓柱電池,可到了i3和i8上,電池組又變成了方形電池。當然特斯拉因為歷史原因采用了圓柱形電池,屬于個例。現在想想看,萬一哪天特斯拉將電池改為方向結構,說不定表現會更突出呢。


雅斯頓小結


據OrbisResearch稱,到2026年,全球電池市場預計將從2017年的約300億美元擴大到1390億美元。高盛預測,到2025年,電池需求將以每年32%的速度增長。于此同此,到2020年,電池價格預計將低于100美元/kWh,不久后將低于80美元/kWh。


關于這段結論,我個人對后一部分持懷疑態度,因為這個發展速度也太樂觀了。就我看,在2020年,電池成本鋰離子電池能降到150美元/kWh,就很有競爭力了。當然了,鋰離子電池發展的速度總是超乎我們想象,或許我們不應該這么悲觀呢。


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