鉅大LARGE | 點擊量:812次 | 2020年08月15日
全生命周期比拼:磷酸鐵鋰比三元電池省錢嗎?
乘用車企對磷酸鐵鋰離子電池的支持,從口頭落到了行動。
六月份,磷酸鐵鋰離子電池裝機占比達到今年來最高峰,占比超過35%。而且,乘用車用磷酸鐵鋰環(huán)比上升了143%。
車企應用磷酸鐵鋰離子電池的最大動力在于降成本。用在乘用車上,磷酸鐵鋰離子電池到底能便宜多少?從全生命周期來看,磷酸鐵鋰離子電池和三元電池的價值表現(xiàn)又如何?
這個賬一算完,我們就可以理解為何車企愛磷酸鐵鋰。那么消費者能從中獲益嗎?
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裝車成本:
300公里節(jié)約3000-6000元
400公里節(jié)約7000元以上
首先來了解,磷酸鐵鋰與三元電池在車上的成本是多少?
為了弄清這個問題,《電動汽車觀察家》分別采訪了整車公司、電池系統(tǒng)公司以及電池公司相關負責人,發(fā)現(xiàn)電池價格差距非常大。
(1)不同車企電池價格差異大
一位電池系統(tǒng)生產(chǎn)公司負責人表示,目前磷酸鐵鋰電芯不含稅的價格最低大約在0.4元/Wh,pack價格在0.6元/Wh以內(nèi),不同公司的價格價差在0.10.15元/Wh,甚至更多。
而三元NCM523的pack價格大約在0.750.9元/Wh。
也有某車企工程師表示,他們采購的磷酸鐵鋰pack不含稅價格就已經(jīng)在0.7元/Wh以上。
某電池公司市場負責人坦言,由于不同車企需求量、季節(jié)、合同時長等因素影響,電池公司供貨價格并不相同。車企和電池公司的約定方式有很多種,有的是返利;有的是階梯定價,即采購量達到某一額度,價格自動下浮;當然,也有車企發(fā)現(xiàn)全行業(yè)電池降價后,要求降價。
也就是說,不同車企電池成本差異可能會相當大。因此,我們只能大致估算電池的成本。
(2)相同車型不同電池成本差異大
假設磷酸鐵鋰都能裝載入車內(nèi),不考慮電池體積能量密度問題,則可以測算相同續(xù)駛里程下,兩種電池的成本差。
《電動汽車觀察家》選擇搭載兩種電池的車型進行價格、續(xù)駛里程、帶電量等數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),300公里的純電動乘用車,采用磷酸鐵鋰離子電池可以節(jié)省3000-6000元的成本,有的甚至達到6000-7000元成本;400公里以上車型,電池成本差異可達7000元以上。
注1:哪吒N01和eQ1兩種電池車型續(xù)駛里程相同,為300公里;國機智駿GC1和江淮iEVS4續(xù)駛里程兩種電池續(xù)駛里程不同,《電動汽車觀察家》將其續(xù)駛里程統(tǒng)一后進行測算,GC1統(tǒng)一為338公里,iEVS4統(tǒng)一為470公里。具體推算見文末表格不同車型電池成本(不含稅)情況。
由于磷酸鐵鋰離子電池更沉,所以搭載磷酸鐵鋰離子電池的乘用車一般更重,要達到與三元電池相同的續(xù)駛里程,其帶電量就要更多。
不過,從合格證數(shù)據(jù)看,除了比亞迪漢達到600公里,還沒有磷酸鐵鋰車型的續(xù)駛里程能夠接近500公里。
在傳統(tǒng)主機廠研發(fā)人員看來,這一成本差十分可觀,整車成本控制非常嚴格,零部件價格差5-10元,都要上升到很高級別討論,更別說3000-5000元的成本了。
(3)不是所有電池成本差都體現(xiàn)在售價上
但是另一個問題出現(xiàn)了,這個成本差是否反映到車價上呢?
為了確認這一情況,《電動汽車觀察家》分別咨詢了奇瑞新能源汽車與合眾汽車相關負責人,他們皆表示沒有因為電池不同而有差價。
這或許是因為兩款車型的續(xù)駛里程僅為300公里,成本差異仍然不是特別明顯。
但當續(xù)駛里程達到400公里時,其售價差異就顯現(xiàn)了。例如,江淮iEVS4售價有明顯差異:這一車型搭載不同電池,續(xù)駛里程相差近70公里,售價也相差1萬元。
也就是說,換裝磷酸鐵鋰,雖然對車企降本貢獻很大。但目前這一效應,在400公里以下尚未明顯惠及消費者。
(4)兩種電池電費差異并不大
相同車型不同電池的車輛帶電量存在差異,那么兩者的全生命周期的電費能差多少呢?
《電動汽車觀察家》對此進行了測算,假設按照現(xiàn)行最多的質(zhì)保周期8年15萬公里;公共充電樁電費+服務費按平均1.3元/kWh,家用充電樁則按照0.5元/kWh進行測算:
假如15萬公里全在公共充電樁充電,則磷酸鐵鋰車型比三元電池車型多支出約600元;若在私人充電樁充電,磷酸鐵鋰車型要多支出約200元。
兩種電池百公里耗電量越接近,電費差距越小。
資料來源:根據(jù)整車出廠合格證測算
可以看到,兩者充電費用的差距與購車成本差相比,微乎其微。假如精確計算的話,300公里三元電池車型比磷酸鐵鋰離子電池車型的購車費+電費要低一些;400公里以上,則是磷酸鐵鋰離子電池車型的購車+電費成本更低一些,差距在1萬元甚至以上。
這些只是兩種新電池的成本差,退役后電池回收價格又是怎么樣呢?
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兩種電池的回收價值
退役電池的價值,取決于電池的剩余壽命。假如退役后的電池剩余容量仍然較高,那么可以進行梯次利用;假如電池容量極低,已經(jīng)沒有再利用的價值,則會被拆解。
目前看,我國車用磷酸鐵鋰離子電池包,實驗室測試循環(huán)壽命在3000次左右沒問題,三元電池循環(huán)壽命大致在1500次。
某電池回收公司負責人周先生告訴《電動汽車觀察家》,一般退役后,磷酸鐵鋰次利用價格高于三元電池;三元電池的回收拆解價格高于磷酸鐵鋰離子電池。
磷酸鐵鋰離子電池的退役價格,我們可以通過鐵塔的招標了解一二。
北極星儲能網(wǎng)顯示,截至今年五月,我國鐵塔招標要求磷酸鐵鋰離子電池單價限定最高為0.667元/Wh,而公司參與投標一般會給出折扣,以河北地區(qū)的備電磷酸鐵鋰離子電池采購項目為例,招標最高限價單價0.9元/Wh,而最終雙登給出了64.19%的報價折扣,力神電池也給出了75.26%的報價折扣,投標折扣后的最低單價約0.602元/Wh。
我國鐵塔部分招標情況
資料來源:北極星儲能網(wǎng)
不過,這一價格還在降低。周先生表示,上述鐵塔采購價格已經(jīng)是比較早的了。前兩個月磷酸鐵鋰新電池成交價格已經(jīng)達到0.53-0.57元/Wh,梯次電池在0.4元/Wh左右。
據(jù)周先生透露,目前三元電池梯次回收價格在0.20.3元/Wh。假如報廢的話,三元電池的殘值大約在0.1元/Wh;磷酸鐵鋰離子電池則幾乎不值錢。
資料來源:根據(jù)采訪整理
可以看到,磷酸鐵鋰離子電池的梯次和回收價格都要略低于三元電池。
六月初,寧德時代宣布研發(fā)出16年超長壽命或200萬公里行駛里程,成本相比當前電池新增不超過10%,這一技術適用于磷酸鐵鋰和三元;特斯拉也申請了百萬英里電池的技術專利,應用在三元電池領域。也就是說三元和磷酸鐵鋰離子電池循環(huán)壽命將有望進一步提升,電池梯次利用的經(jīng)濟性也會大幅提升。
值得注意的是,我國不少車企認為,目前我國三元電池技術與日韓公司相比仍然存在較明顯差距,體現(xiàn)在一致性、壽命等各個方面。而我國磷酸鐵鋰離子電池技術相對更成熟,各公司產(chǎn)品的壽命差異較小,穩(wěn)定性更高。
也正是由于這一優(yōu)勢,磷酸鐵鋰離子電池由于循環(huán)性和安全性優(yōu)勢,在儲能、備電及低速動力等領域應用更為廣泛。
梯級利用和回收的價值,三元電池更強一些。在這一環(huán)節(jié),誰能受益于此?動力鋰電池公司、車企對動力鋰電池回收利用負有責任,但是,他們需不要從最后一個車輛買家手里付費取得動力鋰電池的處置權?這一點還不明晰。誰能獲益于此,也就尚不明確。
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搭載磷酸鐵鋰乘用車在增多
進入2019年后,搭載磷酸鐵鋰的乘用車在增多。2019年第8批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》(簡稱《目錄》)中,奇瑞新能源新款小螞蟻開始出現(xiàn)磷酸鐵鋰版;第10批《目錄》,東風小康EC36和長城歐拉R1,也開始出現(xiàn)磷酸鐵鋰版本,磷酸鐵鋰版本的乘用車型在不斷增多。
《電動汽車觀察家》整理整車出廠合格證數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),2019年共有25款乘用車搭載磷酸鐵鋰離子電池;截至今年上半年,新增至27款。
目前搭載磷酸鐵鋰和三元兩種電池的新能源乘用車有8款,分別為北汽EU300、哪吒N01、奇瑞eQ1、帥客EV、江淮iEVS4、國機智駿GC1和雷丁i3。
搭載磷酸鐵鋰離子電池的車型多在200-300公里區(qū)間。
2020年1-六月搭載磷酸鐵鋰離子電池的車型及續(xù)駛里程情況
資料來源:整車出廠合格證
從全生命周期的比較看,三元電池換裝磷酸鐵鋰,車企降本立竿見影,消費者獲益還不明顯。至于使用成本、梯級利用和回收價值,磷酸鐵鋰優(yōu)劣勢或者不明顯,或者還不清楚使誰受益。
因此,至少車企會積極推動采用磷酸鐵鋰。
奇瑞新能源公司研究院院長倪紹勇告訴《電動汽車觀察家》,不僅一部分小螞蟻要用磷酸鐵鋰離子電池,未來400公里級別的乘用車,都會有一部分采用磷酸鐵鋰路線。
欣旺達副總裁梁銳非??春昧姿徼F鋰離子電池的發(fā)展前景,他認為,3年內(nèi),磷酸鐵鋰離子電池市場占比還會大幅度提升,甚至有望替代三元電池,成為市場主流的動力鋰電池。
隨著刀片電池的出現(xiàn),磷酸鐵鋰離子電池體積比能量密度提升50%,使其在乘用車上的應用范圍已經(jīng)拓展至600公里。當然,大部分磷酸鐵鋰離子電池還做不到這一點。磷酸鐵鋰的乘用車應用,可能還暫時局限在中短里程車型。
某種電池能否大規(guī)模應用,取決于成本、能量密度、安全、壽命等多重因素的平衡。能量密度的提升、低溫性能解決方法的發(fā)展,讓磷酸鐵鋰離子電池的短板得到提升,其經(jīng)濟型的優(yōu)勢再次被放大。如今的磷酸鐵鋰離子電池,又有了一次機會。
不過,這次機會窗口有多長時間?就看三元電池提性能、降成本的速度了。
注1:
不同車型電池成本(不含稅)情況
資料來源:整車出廠合格證整理、汽車之家;注:標黃部分皆為估算,且不含稅;紅字部分換算成與三元續(xù)駛里程相同的磷酸鐵鋰離子電池電量;假設續(xù)駛里程提升,采用磷酸鐵鋰的車型百公里耗電不改變;具體電量通過百公里耗電量反推。
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