“锂想”还是要有的,万一电池成本下降过两年就实现了呢

河沟边

随着电动车国家补贴的退坡,电池成本下降对于电动汽车行业的发展的重要意义逐渐凸显。前几天在京召开的电动汽车百人会,多位大佬都提到了“后补贴时代”。陈清泰说“电动汽车行业要继续发展,必须要“打铁还要自身硬"。欧阳明高提到,电池成本如果降低到350Km续航的汽车电池系统成本30000元,电动车将具有与燃油车相抗衡的成本优势。北汽郑刚认为电池成本下降才能避免上一轮电动车胎死腹中的悲剧再一次上演。宁德时代曾毓群也同意后补贴时代,电池厂要努力降低成本积极应对没有补贴的市场竞争。话说回来,现在的电池贵么?

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LG化学动力电池事业部首席执行官Prabhakar Patil透露,“大多数电动汽车的电池成本约400美元/kWh,特斯拉是240美元/kWh”,按照ASEC和松下给出的公开信息,大多数都在350-400美元/Kwh。新能源汽车成本主要由三大部分构成:电池、电机、电控系统,电池系统成本占到了总体的30%-50%,如果没有国家补贴,这些汽车与同等价位的燃油车在性能和品牌上毫无竞争力可言。电池确实太贵!

为应对减少城市污染、碳排放过多导致气候变暖等问题,电动汽车、新型可再生能源都是各国的技术升级重要方向,而电池技术又是二者持续发展的动力,主要经济体如美国、日本、欧盟的能源、产业规划部门早就制定相关规划路线,特别涉及电池成本的降低。如日本经产省2013年发布的路线规划,2020年前后电池成本将降低至20000日元/KWh(约合170美元/Kwh)。中国工信部2016发布的2025制造计划,甚至将电池成本定位在0.8元/KWh(约合116美元/Kwh),其他如国际能源署(IEA)、美国能源部等也预测2020年左右,电池成本将会在200美元/Kwh以下。

过去几年间,电池成本几乎下降了一半左右(数据详见2015年真锂研究)只要电池成本降到100美元/Kwh,电动车的成本将与燃油车的成本基本接近;电池成本降低到150美元/Kwh,电动车在环保等理念附加的情况下已有较强竞争力。在储能方面,薛金花等人(南京电力研究院)基于全周期寿命模型计算储能成本,磷酸铁锂(LFP)电池成本从现有的470美元/kWh降低至230美元/Kwh,即使没有补贴,电池储能也能盈利。

初期电池成本的降低主要得益于:

1.电池产业链急剧扩张带来的原材料成本降低,特别是占据成本较多的主材(正极、负极、电解液、隔离膜),其他重要的材料还包括方壳电芯的钢壳/铝壳等。如隔离膜材料,在过去五年间,成本已经降低了近3倍。

2.能量密度的进一步提高。因为安全和加工性能的进一步提高,材料体系从磷酸铁锂逐渐向三元体系转变,能量密度110Wh/kg提高到200Wh/kg甚至250Wh/kg。宁德时代黄世林曾阐述道,“我们同样是1公斤的材料,在十二五期间只能存储180瓦时,到了十三五期间可以存储300~350瓦时的能量密度,但是我们的价格是用瓦时定的。所以理论上讲,十二五的价格到了十三五期末的时候自然已经降低了一半。”

产能的进一步扩大带来的规模效应,在15年电动汽车大爆发的刺激下,国内如比亚迪、CATL、国轩高科等锂电龙头大肆扩张,在2016年末,国内合计产能已达到30Gwh左右。2016年底,国家发布锂电产能规划将逐步淘汰8GWh以下电池厂商,也是有鼓励龙头企业加速扩张发挥规模经济的意思在里边。当然,在产能扩大的同时,生产效率提升也会带来制造成本的降低。

但是,电池在实际使用过程中并不是简单的裸电芯使用环境,要配合相应的能量转换装置(power conversion system,PCS)和配套辅助装置使用,这些配套设施都有一定的使用寿命期限,如汽车一般质量保证在8-15年,储能系统在10-20年,如果电池在这个保证期内能量衰减超过设计规格,就需要更换电池系统,这部分成本将会折算进入总体成本。

所以,对于实际使用的电池采用全周期成本核算方式,降低电池成本的方式还有:增加电池的使用寿命,CATL黄老板说“国家十三五领了个项目,电池如果做到15000个循环,使用成本将会降为原来的五分之一。”我们现在的电芯磷酸铁锂的循环还好,三元只有2500-3000个循环左右。另外一个方法就是车载锂离子电池与储能配套,加强电动汽车电池的梯次利用的力度。因为大多数电动汽车电池要求容量衰减到80%就需更换,剩下的电量还可以供对充放电性能要求不高的储能环境使用。最后是加强电池末期材料的回收利用和资源利用。

“锂想”还是要有的,因为过两年就要实现了。

参考资料:

[1]第一段三条新闻来源于盖世汽车百人会专题报道

[2]电池成本下降一段是要来源于真锂研究报告

[3] CATL黄世霖:打造“研发生产+储能+回收”的闭环锂电池产业链,20161226,第一电动

作者:河沟边

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