鉅大LARGE | 點擊量:1200次 | 2020年06月09日
頭部公司率先“沖線” 電池成本跨入0.7元/Wh時代
高成本一直是制約電動汽車大規(guī)模普及的重要因素之一。據(jù)麥肯錫公司的一份研究報告稱,目前EV電動汽車的生產(chǎn)成本與同等中小型內(nèi)燃動力汽車相比要高出12000美元。而眾所周知,電動汽車中最關(guān)鍵零部件為動力鋰離子電池,動力鋰離子電池系統(tǒng)約占汽車總成本的40%,由此降低電池成本成為整車降本的關(guān)鍵。
0.6-0.7元/Wh“門檻”
另據(jù)國內(nèi)研究機構(gòu)分析,電動汽車的續(xù)航里程至少要在400km以上,才能緩解消費者的里程焦慮。假如要以消費者可接受的成本來打造這類電動汽車,那么電池系統(tǒng)的價格需下降至0.6-0.7元/Wh,這才逐漸具備替代燃油車的條件。這也意味著,整車電池成本至少要較目前下降35-40%。
我國科學院院士、清華大學教授歐陽明高也表示,只有當動力鋰離子電池成本下降至0.1美元(約合人民幣0.7元)/Wh,新能源汽車才能真正大規(guī)模推廣使用。而國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目組組長王秉剛認為,電動汽車在沒有財政補貼的情況下,只有電池成本做到0.6元/Wh及以下時,才具備與傳統(tǒng)燃油汽車抗衡的競爭力。
降低電芯成本是電池系統(tǒng)降本的核心內(nèi)容,這也是未來電池公司取得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。在電芯成本中,其中原材料成本占90%。目前,車企有關(guān)電池的重要需求是,以盡可能低的成本裝載更多的能量;而電池公司努力的方向重要表現(xiàn)為降低電池制造成本、提高電池能量密度等。
特斯拉/通用/寧德時代/比亞迪的“成本經(jīng)”
為降成本,無論是整車公司還是電池供應(yīng)商,都不遺余力。
近期,特斯拉正計劃大規(guī)模生產(chǎn)更便宜的動力鋰離子電池,馬斯克稱之為“Roadrunner”計劃,若該項計劃達成,特斯拉電動汽車每千瓦時的成本有望下降至100美元,這也意味著特斯拉Model3的成本或可降低4000元人民幣左右。
此前的2019年二月,特斯拉宣布以2.18億美元收購電池技術(shù)公司Maxwell,從而獲得“電芯生產(chǎn)成本和規(guī)模方面的重要技術(shù)”。2019年十月,特斯拉收購了加拿大電池制造商Hibar,當時特斯拉的目標是將每kWh電池成本降低到100美元;而如今特斯拉正在接近這一目標。
值得一提的是,特斯拉的一種全新的電池設(shè)計專利日前被媒體曝光。特斯拉CEO馬斯克認為,目前市場的電池設(shè)計大多采用了膠輥形式,通過陰極接線片和陽極接線片將電池的正極、負極相貫通。電流通過電池上的觸點與外部連接器聯(lián)通,而觸點也會新增電池成本。因此,特斯拉的新專利就是為了降低這個成本,這款新設(shè)計的電池也被稱作為“無觸點電池”。
除了特斯拉外,今年三月,通用汽車公布全新電氣化戰(zhàn)略,最引業(yè)界關(guān)注的是其全新的Ultium電池系統(tǒng)。與Bolt電動汽車相比,全新Ultium電池的電芯將降低70%以上的鈷含量。目前通用汽車已與LG化學成立合資公司,共同研發(fā)和生產(chǎn)電芯,目標將電池成本降低至每千瓦時100美元以內(nèi)。同時隨著技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷突破,有望進一步降低電池成本。
而作為全球動力鋰離子電池領(lǐng)軍者,寧德時代在電池降本方面也下了許多功夫。之前,網(wǎng)傳的瑞士銀行(UBS)研究報告稱,松下電池成本約為111美元/kWh,而寧德時代動力鋰離子電池的成本則為150美元/kWh,高出約20%以上。寧德時代副董事長潘健表示:“CATL在材料開發(fā),電芯和系統(tǒng)設(shè)計上通過科技創(chuàng)新實現(xiàn)降本的能力在全球具有明顯優(yōu)勢,三元成本比松下貴20%屬于無稽之談。”
據(jù)了解,寧德時代重要從提高產(chǎn)品性能和能量密度,優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,改進生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品良率,實現(xiàn)更高效的自動化生產(chǎn),與產(chǎn)業(yè)鏈達成深度合作等方式降低生產(chǎn)成本和原材料成本。據(jù)介紹,寧德時代的CTP工藝,由于省去了電池模組組裝環(huán)節(jié),較傳統(tǒng)電池包,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,電池包零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,電池包能量密度也顯著提升,將有效降低動力鋰離子電池的制造成本。
此外,寧德時代財務(wù)總監(jiān)鄭舒表示,公司產(chǎn)品成本上具有日韓等競爭者不具有的規(guī)模采購、本地化供應(yīng)優(yōu)勢。興業(yè)證券測算稱,寧德時代的動力鋰離子電池成本已從2015年的1.33元/Wh下降至2019年的0.67元/Wh,下降幅度達49.62%。
為了降成本,另一業(yè)內(nèi)巨頭比亞迪則祭出了醞釀已久的“刀片電池”。今年三月,比亞迪舉辦隆重的“刀片電池”線上公布會,比亞迪董事長王傳福親自壓陣出場?!暗镀姵亍睘楸葋喌闲乱淮姿徼F電池,擁有300多項核心專利,體積能量密度新增了50%,配套電動汽車續(xù)航里程可達到600公里以上,壽命長達8年120萬公里,成本降低了30%。
30%的成本降幅,這確實是巨大的技術(shù)提升。據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局專利資料介紹,通過比亞迪“刀片電池”專利技術(shù),可以使得普通電池包體積比能量密度從251Wh/L提升至332Wh/L,同時由于單體電池本身可承擔機械加強用途,使得電池包的制造工藝簡單,制造成本降低;本專利可直接將多個單體電池并列布置在電池包中,既節(jié)省物料成本,又降低了人工費用,預(yù)計綜合成本會降低30%。
據(jù)中信證券研究統(tǒng)計,2019年比亞迪新能源乘用車電池包平均成本為0.85元/Wh,替換成磷酸鐵鋰刀片電池后,成本有望下降30%,預(yù)計成本將下降至0.6元/Wh。假設(shè)一輛純電動乘用車用電池容量50kWh,則單車電池成本下降約1.25萬元。研究稱,刀片電池配套比亞迪自家車輛,有關(guān)整車利潤和成本控制會有不少優(yōu)勢。
“沖”向電動化時代
從整個行業(yè)來看,有業(yè)內(nèi)機構(gòu)預(yù)計,2020年新能源汽車動力鋰離子電池系統(tǒng)價格將有10%的下降空間,對應(yīng)三元電池和磷酸鐵鋰離子電池系統(tǒng)的價格分別為0.90元/Wh和0.75元/Wh。
而通過比較可以看出,目前特斯拉、寧德時代、比亞迪等業(yè)內(nèi)頭部公司的成本控制能力都居于領(lǐng)先地位,其電池成本近期也都基本達到了“0.6-0.7元/Wh”,可以PK燃油車的水平。
頭部公司已率先“沖線”,看來真正的電動化時代就要來了!