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電動汽車動力鋰電池的降本之戰(zhàn)

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年10月26日  

電池相比內燃機,具有使用方便的最大優(yōu)點。但是電池的缺點也不少:電量消耗快,充電很慢,重量太高等等。雖然由大量的鋰離子電池單元組成的車用電池可以帶動汽車行駛數(shù)百英里,但是它的價格太高。


這也就難怪全球銷售的新車中只有不到0.5%的插電式電動汽車。如此就不難理解為何,美國國家研究委員會的專家小組將里成本、行駛里程、充電方面的缺陷列舉為限制電動汽車推廣的重要因素。其2015年的報告《克服障礙,部署插電式電動汽車》中警告說,電池技術的不足,假如不加以解決,將越來越多地限制電動汽車行業(yè)的盈利能力和長期可持續(xù)性。


成本逐漸接近100美元/千瓦時


電氣化車輛工程師了解,電池的成本是他們的重要障礙,其解決方法將大大有助于解決大多數(shù)其它問題,但是要走的路還很長。勒克斯研究機構,負責技術和市場研究的高級分析師CosminLaslau說:好消息是,它們的成本正在下降,雖然緩慢但是穩(wěn)定。


Laslau是《越過門檻:鋰離子電池成本降低及其對車輛儲能和固定儲能設備的影響》一文的重要作者。他解釋說,這份研究是基于對電池制造商、整車廠、政府和大學研究人員的訪談而寫出的。它還包括一個詳細的“自下而上的成本模型”來解釋電池的化學、外形尺寸、生產規(guī)模、廠位置等因素對電池未來的價格和技術的影響。


勒克斯的這份報告估計:到2025年,出自領先的制造商,如松下牌鋰離子電動汽車電池組的價格應該跌至172美金/千瓦時,而“落后制造商”應該會實現(xiàn)229美元/千瓦時。相比之下,目前大多數(shù)的道電動汽車電池組售價約為400美元/千瓦時。


Laslau表示,200美元/千瓦時的電池組價格應該是大規(guī)模的電動汽車市場的引爆點。按照美國先進電池聯(lián)盟的說法,電動汽車的銷售將在電池價格觸及100美元/千瓦時的時候開始起飛。


這個預測和LG化學,博世,通用汽車公司和特斯拉公司的預測大致相符:電池組的價格將在2020年大約觸及到300美元/千瓦時的水平。報告指出,假如價格能下降到300美元/千瓦時以下的話,電動汽車制造商將可以在2020年底左右賣出數(shù)百萬臺左右的累計銷量。


“巨型廠”趨勢的爭論


Laslau將電池產業(yè)總結為一個競爭異常激烈的、高度保密的、并強烈保守的行業(yè),幾個大型、歷史悠久的老牌統(tǒng)治該產業(yè)。他補充說:每家公司都開發(fā)自己獨有的技術路線,所以很難互相比較。


整車廠和電池制造商正聯(lián)手擴大產量,到了前所未有的水平,目的是降低成本和確保供應鏈安全,該報告稱。


舉個例子,松下和特斯拉花費50億美元建立的一個巨大的35GWh產量的電池廠,來追求規(guī)模效益。這家位于內華達州的所謂“巨型廠”旨在制造便宜的電池組,將成本降低30%到50%。這家日本公司目前為特斯拉供應小型18650鋰離子電池陰(其極為鎳鈷鋁NCA材質)。每6000個這樣的電池單元組成了特斯拉ModelS上的一個電池組,能量密度250瓦時/千克,成本265美元/千瓦時。


與此同時,競爭對手似乎落后顯著。日產AESC,LG化學和三星SDI目前銷售的電池,其能量密度較低,為140瓦時/公斤到170瓦時/公斤之間。Laslau說,相比圓柱形的18650電池單元,競爭對手們的電池使用傳統(tǒng)的鋰錳氧化物(LMO),其袋狀的外觀使它們更容易組裝成電池組。


他警告說,假如不提升自己的生產方式,這些公司就有可能在未來十年大幅落后。該報告指出,他們現(xiàn)在正在轉向使用能量密度更大的鋰鎳錳鈷(NMC)電池。比如LG化學,該公司預計將在2017年制造出250瓦時/千克的電池組。LG化學不認為巨型廠是大勢所趨,它認為當產量超過3GWh或4GWh之后,生產成本幾乎不再降低。


此外,勒克斯的分析預測,在2025年,來自我國的垂直整合型公司比亞迪將實現(xiàn)211美元/千瓦時的電池組成本,并將廠產量提升到8GWh。比亞迪偏好磷酸鐵鋰離子電池,聲稱它是一個更安全,更便宜的選擇,只不過能量密度稍差,經過改進可以提高電壓。


另一個重要的公司是中美合資的Boston-Power,“鈷酸鋰”電池制造商,其產品可達200瓦時/公斤。2014年十二月,該公司從我國政府機構接受了2.9億美元的“資金支持”,以擴大其電池廠的產量,達到4GWh的水平。


價格戰(zhàn)醞釀?


Laslau指出,生產廠選址也同樣重要。制造相同尺寸、種類的電池單元,日本的成本比我國高出15%,這是因為我國的人力成本更低,原材料更便宜,土地租金低,并擁有完善的當?shù)毓┴涙湕l。廠址的聚集也使得制造商能夠給供應商施加更多壓力,以降低成本,同時還能從當?shù)卣@得更多的優(yōu)惠條件。


勒克斯的報告證實,陰極仍然是鋰離子電池中最昂貴的部件,因為它們含有高價的鎳,鈷和鋰。拿韓國一家產量為1GWh的電池廠舉例子,其生產的NMC袋狀電池的陰極約占總成本的25%。其余的費用細分如下:電池組管理系統(tǒng)占16%;熱管理系統(tǒng)占8%;陽極材料占8%;廠設備貶值占8%;工人勞動力占8%;土地成本占6%;組裝成本占6%;包裝成本占5%;集電體占3%;隔板占3%;電解質占1%。


但是Laslau還說,插電式混合動力車電池的價格在未來十年的趨勢仍然很難預測,。


“在5年或10年,我們可以看到大量公司兼并,最后只有兩個或三個大供應商存在。這可能意味著搶占市場份額的價格戰(zhàn)即將到來。”他說。



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