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全生命周期比拼:磷酸铁锂比三元电池省钱吗?

乘用车企对磷酸铁锂电池的支持,从口头落到了行动。

6月份,磷酸铁锂电池装机占比达到今年来最高峰,占比超过35%。而且,乘用车用磷酸铁锂环比增长了143%。

车企应用磷酸铁锂电池的最大动力在于降成本。用在乘用车上,磷酸铁锂电池到底能便宜多少?从全生命周期来看,磷酸铁锂电池和三元电池的价值表现又如何?

这个账一算完,我们就可以理解为什么车企爱磷酸铁锂。那么消费者能从中获益吗?

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装车成本:

300公里节约3000-6000元

400公里节约7000元以上

首先来了解,磷酸铁锂与三元电池在车上的成本是多少?

为了弄清这个问题,《电动汽车观察家》分别访问了整车企业、电池系统企业以及电池企业相关负责人,发现电池价格差距非常大。

(1)不同车企电池价格差异大

一位电池系统生产企业负责人表示,目前磷酸铁锂电芯不含税的价格最低大约在0.4元/Wh,pack价格在0.6元/Wh以内,不同企业的价格价差在0.1—0.15元/Wh,甚至更多。

而三元NCM523的pack价格大约在0.75—0.9元/Wh。

也有某车企工程师表示,他们采购的磷酸铁锂pack不含税价格就已经在0.7元/Wh以上。

某电池企业市场负责人坦言,由于不同车企需求量、季节、合同时长等因素影响,电池企业供货价格并不相同。“车企和电池企业的约定方式有很多种,有的是返利;有的是阶梯定价,即采购量达到某一额度,价格自动下浮;当然,也有车企发现全行业电池降价后,要求降价。”

也就是说,不同车企电池成本差异可能会相当大。因此,我们只能大致估算电池的成本。

(2)相同车型不同电池成本差异大

假设磷酸铁锂都能装载入车内,不考虑电池体积能量密度问题,则可以测算相同续驶里程下,两种电池的成本差。

《电动汽车观察家》选择搭载两种电池的车型进行价格、续驶里程、带电量等数据对比发现,300公里的纯电动乘用车,采用磷酸铁锂电池可以节省3000-6000元的成本,有的甚至达到6000-7000元成本;400公里以上车型,电池成本差异可达7000元以上。

注1:哪吒N01和eQ1两种电池车型续驶里程相同,为300公里;国机智骏GC1江淮iEVS4续驶里程两种电池续驶里程不同,《电动汽车观察家》将其续驶里程统一后进行测算,GC1统一为338公里,iEVS4统一为470公里。具体推算见文末表格“不同车型电池成本(不含税)情况”。

由于磷酸铁锂电池更沉,所以搭载磷酸铁锂电池的乘用车一般更重,要达到与三元电池相同的续驶里程,其带电量就要更多。

不过,从合格证数据看,除了比亚迪汉达到600公里,还没有磷酸铁锂车型的续驶里程能够接近500公里。

在传统主机厂研发人员看来,这一成本差十分可观,“整车成本控制非常严格,零部件价格差5-10元,都要上升到很高级别讨论,更别说3000-5000元的成本了。”

(3)不是所有电池成本差都体现在售价上

但是另一个问题出现了,这个成本差是否反映到车价上呢?

为了确认这一情况,《电动汽车观察家》分别咨询了奇瑞新能源汽车与合众汽车相关负责人,他们皆表示没有因为电池不同而有差价。

这或许是因为两款车型的续驶里程仅为300公里,成本差异仍然不是特别明显。

但当续驶里程达到400公里时,其售价差异就显现了。例如,江淮iEVS4售价有明显差异:这一车型搭载不同电池,续驶里程相差近70公里,售价也相差1万元。

也就是说,换装磷酸铁锂,虽然对车企降本贡献很大。但目前这一效应,在400公里以下尚未明显惠及消费者。

(4)两种电池电费差异并不大

相同车型不同电池的车辆带电量存在差异,那么两者的全生命周期的电费能差多少呢?

《电动汽车观察家》对此进行了测算,假设按照现行最多的质保周期8年15万公里;公共充电桩电费+服务费按平均1.3元/kWh,家用充电桩则按照0.5元/kWh进行测算:

如果15万公里全在公共充电桩充电,则磷酸铁锂车型比三元电池车型多支出约600元;若在私人充电桩充电,磷酸铁锂车型要多支出约200元。

两种电池百公里耗电量越接近,电费差距越小。

资料来源:根据整车出厂合格证测算

可以看到,两者充电费用的差距与购车成本差相比,微乎其微。如果精确计算的话,300公里三元电池车型比磷酸铁锂电池车型的购车费+电费要低一些;400公里以上,则是磷酸铁锂电池车型的购车+电费成本更低一些,差距在1万元甚至以上。

这些只是两种新电池的成本差,退役后电池回收价格又是怎样呢?

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两种电池的回收价值

退役电池的价值,取决于电池的剩余寿命。如果退役后的电池剩余容量仍然较高,那么可以进行梯次利用;如果电池容量极低,已经没有再利用的价值,则会被拆解。

目前看,中国车用磷酸铁锂电池包,实验室测试循环寿命在3000次左右没问题,三元电池循环寿命大致在1500次。

某电池回收企业负责人周先生告诉《电动汽车观察家》,一般退役后,磷酸铁锂次利用价格高于三元电池;三元电池的回收拆解价格高于磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂电池的退役价格,我们可以通过铁塔的招标了解一二。

北极星储能网显示,截至今年5月,中国铁塔招标要求磷酸铁锂电池单价限定最高为0.667元/Wh,而企业参与投标一般会给出折扣,以河北地区的备电磷酸铁锂电池采购项目为例,招标最高限价单价0.9元/Wh,而最终双登给出了64.19%的报价折扣,力神电池也给出了75.26%的报价折扣,投标折扣后的最低单价约0.602元/Wh。

中国铁塔部分招标情况

资料来源:北极星储能网

不过,这一价格还在降低。周先生表示,上述铁塔采购价格已经是比较早的了。前两个月磷酸铁锂新电池成交价格已经达到0.53-0.57元/Wh,梯次电池在0.4元/Wh左右。

据周先生透露,目前三元电池梯次回收价格在0.2—0.3元/Wh。如果报废的话,三元电池的残值大约在0.1元/Wh;磷酸铁锂电池则几乎不值钱。

资料来源:根据访问整理

可以看到,磷酸铁锂电池的梯次和回收价格都要略低于三元电池。

6月初,宁德时代宣布研发出16年超长寿命或200万公里行驶里程,成本相比当前电池增加不超过10%,这一技术适用于磷酸铁锂和三元;特斯拉也申请了百万英里电池的技术专利,应用在三元电池领域。也就是说三元和磷酸铁锂电池循环寿命将有望进一步提升,电池梯次利用的经济性也会大幅提升。

值得注意的是,中国不少车企认为,目前中国三元电池技术与日韩企业相比仍然存在较明显差距,体现在一致性、寿命等各个方面。而中国磷酸铁锂电池技术相对更成熟,各企业产品的寿命差异较小,稳定性更高。

也正是由于这一优势,磷酸铁锂电池由于循环性和安全性优势,在储能、备电及低速动力等领域应用更为广泛。

梯级利用和回收的价值,三元电池更强一些。在这一环节,谁能受益于此?动力电池企业、车企对动力电池回收利用负有责任,但是,他们需不需要从最后一个车辆买家手里付费取得动力电池的处置权?这一点还不明晰。谁能获益于此,也就尚不明确。

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搭载磷酸铁锂乘用车在增多

进入2019年后,搭载磷酸铁锂的乘用车在增多。2019年第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(简称《目录》)中, 奇瑞新能源新款小蚂蚁开始出现磷酸铁锂版;第10批《目录》,东风小康EC36长城欧拉R1,也开始出现磷酸铁锂版本,磷酸铁锂版本的乘用车型在不断增多。

《电动汽车观察家》整理整车出厂合格证数据发现,2019年共有25款乘用车搭载磷酸铁锂电池;截至今年上半年,增加至27款。

目前搭载磷酸铁锂和三元两种电池的新能源乘用车有8款,分别为北汽EU300、哪吒N01、奇瑞eQ1帅客EV、江淮iEVS4、国机智骏GC1和雷丁i3

搭载磷酸铁锂电池的车型多在200-300公里区间。

2020年1-6月搭载磷酸铁锂电池的车型及续驶里程情况

资料来源:整车出厂合格证

从全生命周期的对比看,三元电池换装磷酸铁锂,车企降本立竿见影,消费者获益还不明显。至于使用成本、梯级利用和回收价值,磷酸铁锂优劣势或者不明显,或者还不清楚使谁受益。

因此,至少车企会积极推动采用磷酸铁锂。

奇瑞新能源公司研究院院长倪绍勇告诉《电动汽车观察家》,不仅一部分小蚂蚁要用磷酸铁锂电池,未来400公里级别的乘用车,都会有一部分采用磷酸铁锂路线。

欣旺达副总裁梁锐非常看好磷酸铁锂电池的发展前景,他认为,3年内,磷酸铁锂电池市场占比还会大幅度提升,甚至有望替代三元电池,成为市场主流的动力电池。

随着刀片电池的出现,磷酸铁锂电池体积比能量密度提升50%,使其在乘用车上的应用范围已经拓展至600公里。当然,大部分磷酸铁锂电池还做不到这一点。磷酸铁锂的乘用车应用,可能还暂时局限在中短里程车型。

某种电池能否大规模应用,取决于成本、能量密度、安全、寿命等多重因素的平衡。能量密度的提升、低温性能解决方案的发展,让磷酸铁锂电池的短板得到提升,其经济型的优势再次被放大。如今的磷酸铁锂电池,又有了一次机会。

不过,这次机会窗口有多久?就看三元电池提性能、降成本的速度了。

注1:

不同车型电池成本(不含税)情况

资料来源:整车出厂合格证整理、汽车之家;注:标黄部分皆为估算,且不含税;红字部分换算成与三元续驶里程相同的磷酸铁锂电池电量;假设续驶里程提升,采用磷酸铁锂的车型百公里耗电不改变;具体电量通过百公里耗电量反推。

来源:第一电动网

作者:电动汽车观察家

本文地址:https://www.d1ev.com/kol/120702

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