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重磅!锂离子电池组的价格正式突破100美元大关



  降低电池成本,是电动车进行大规模普及、售价逼近燃油车甚至更低所面临的最大难题。一向以成本杀手著称的伊隆·马斯克深谙此道,特斯拉从弱小走向无敌的进程就是马斯克对极致成本的追求。按照马斯克在今年电池日的说法,特斯拉从第一性原理出发,致力于降低电芯设计、电芯制造、阳极材料、阴极材料、电芯集成等全电池价值链成本,最终要在2023年将电池组的成本降低56%至60美元/千瓦时。

  那么据此反推,当前特斯拉汽车电池组的成本大概是136美元/千瓦时,而行业共识是电动车的售价要想与燃油车持平,那么电池组的价格要低于100美元/千瓦时。现在来看,特斯拉据此还有一段距离。不过,就在特斯拉还在为公众画大饼时,行业中已经有锂离子电池组的价格已经来到了100美元/千瓦时的历史关口。

  12月16日,据彭博社NEF(BNEF)报道,锂离子电池组的价格在今年首次出现低于100美元/千瓦时的历史时刻。这个价格由来自中国的电动公交所创造。BNEF强调,虽然这是最低的报告价格,但中国电动公交的实际加权平均价格略高,达到了为105美元/千瓦时。如果将电池包和电芯分开来算,那么电池包的价格是126美元/千瓦时,电芯平均价格是100美元/千瓦时。这表明PACK部分占总价格的比例是21%。

  电池组价格之所以能在2020年大幅降低,BNEF指出是因为订单量的增加,纯电动汽车销量的增长以及新电池包设计的引入等因素。此外,新阴极材料和制造成本的下降都将会在短期内进一步推动电池组价格的下降。还有一个利好因素是,阴极材料的价格自2018年春季达到高点以来就一直在下降,在2020年达到了更加稳定的水平。

  BNEF的能源存储研究主管兼该报告的主要作者James Frith表示:“锂离子电池组低于100美元/千瓦时是一个历史性的里程碑。在短短几年内,我们将会看到行业平均价格低于这一价格甚至会更低。此外,我们的分析表明,即使原材料价格恢复到2018年的高点,也只会将行业平均价格降低到100美元/千瓦时的时间推迟两年,完全不会让行业脱离预期的发展轨道。随着领先电池制造商向价值链上游移动,并投资于阴极生产,该行业正在变得越来越适应原材料价格的变化。”

  据悉,锂离子电池组的价格正在朝着人们预期的方向发展。10年前,锂离子电池组的价格还高达1100美元/千瓦时,而现在是137美元/千瓦时,10年间降低了89%。BNEF的最新预测是到2023年,行业平均价格将接近100美元/千瓦时。

  BNEF调查的2020年电池价格,包括电动乘用车、电动客车,电动商用车和固定存储这些可以将锂离子电池商业化的应用场景,尽量覆盖全行业。而之所以会出现100美元/千瓦时的历史低点,也是BNEF基于全行业的调查结果。因此,BNEF预测到2023年,电池包的平均价格将为101美元/千瓦时。在这个临界点附近,汽车制造商应该能够以与燃油车相同的价格和利润率生产和销售面向大众市场的电动汽车。需要指出的是,该预测没有包含政府补贴在内。

  毫无疑问,近几年开始崛起的领先电池制造商是电池价格不断走低的最重要原因。据了解,领先电池制造商现在的毛利率高达20%,其工厂的利用率超过85%。所以,保持高利用率是降低电池和电池组价格的关键。因为如果利用率低,那么设备和厂房的折旧成本将使得每千瓦时的电池成本更高。

  而当电池市场不是一家独断,而是多家争天下的竞争格局时,多样化的电池原材料路线也是降低成本的有效途径。BNEF高级储能助理李戴新表示:“市场上使用的日益多样化的原材料导致价电池格范围很广。6up,比如,电池制造商正在竞相通过一些新的原材料,如锂镍锰钴氧化物(NMC(9.5.5))和锂镍锰钴铝氧化物(NMCA)。这些新配方最早将于2021年大规模生产。然而,任何一种配方都无法与磷酸铁锂(LFP)的成本优势比肩,这也导致该报告的最低电池价格仅为80美元/千瓦小时。”

  所以,行业到2023年将价格做到101美元/千瓦时的预测大概率会变成现实。但是从100美元/千瓦时到58美元/千瓦时的2030年预期,不确定性就会大大增强。这是因为现有的化学配方很难实现这点,或许只有近年来开始火起来的固态电池能实现。

  BNEF预计,当固态电池开始大规模生产时,其制造成本大概就是当前锂离子电池的40%。这些减少的成本主要来自原材料供应和生产成本的节省,以及生产设备和高能量密度的阴极材料。而如果要实现这些降价,还需要建立锂离子电池中尚未使用的关键材料供应链,如固体电解质供应链。

  根据日经新闻网的报道,日本开始通过政府和企业联手的方式加快全固态电池的商业化进程。其中,丰田汽车的目标是比其它任何车企更早地将固态电池从实验室推向实用场景,初定计划是2021年会公开试制全固态电池电动汽车,之后开展一系列性能试验。丰田汽车是固态电池领域的行业领头羊,其在该领域中拥有上千件专利,专利数量位居世界第一。

  固态电池最大的不同是将目前锂离子电池中的液态电解液变成固态电解液,从而大幅降低电池的着火风险,有效提升电池的安全性。而固态电池最大的优势是,能量密度是锂离子电池的数倍,而充电时间却仅为现在纯电动汽车的三分之一左右。如果当前一辆纯电动汽车可以在15分钟内补能300公里,那么未来的固态电池电动汽车就只需5分钟。而且,和同等大小的锂离子电池相比,固态电池的续航能提升一倍以上,当前主流电动汽车的续航大多是500公里左右,那么在未来可轻松实现1000公里。

  可以说,当固态电池真正迎来规模装车的时候,也就是燃油车真正退出历史舞台的时间点。

  全行业目前正在让这个时间点加速到来。日本政府正在探讨围绕固态电池中的供应链生产体制,并为此要提供数千亿日元规模的补贴。而日本企业也开始纷纷行动起来了。比如,三井金属将在日本埼玉县的研究所内投产设备,生产固体电解质材料,预计在2021年达到年产数十吨的规模,以满足企业试制水平的订单量。

  日本之外,中国和欧洲也开始布局固态电池的商业化应用。大众不惜重金拥抱固态电池初创公司,以期能满足其在未来几年所需要规模庞大的电池需求量。大众的计划是到2025年建立固态电池量产生产线。不只包括大众汽车,全行业几乎都在探索固态电池的商业化,这其中包括戴姆勒、福特、宝马、丰田、等国际车企,也包括三星、松下、赣锋锂业、

  宁德时代等供应链玩家均在探索固态电池的产业化。据不完全统计,全球共计有46家企业在专注固态电池的研发。

  所以,不论是降低现有锂离子电池组的价格,还是大搞有燃油车杀手之称的固态电池。它们都指向一个确定的未来,那便是电动车终会成为主流,燃油车退出历史舞台的倒计时即将开启。