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動力電池成本結構拆分(含模型)

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發布:liuxianglong 來源: 信達證券
PostTime:17-5-2020 08:34
主頁 評論:3
導讀:新能源車的發展既有賴于政策的推動,也需要動力電池持續降本的支持,本周專題我們研究了動力電池的成本結構。

以下為文章全文:(本站微信公共賬號:cartech8)


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導讀:新能源車的發展既有賴于政策的推動,也需要動力電池持續降本的支持,本周專題我們研究了動力電池的成本結構。我們在動力電池成 本模型里將 PACK 成本拆分成材料成本和生產成本,其中材料成本又包括電芯材料、模組材料及 PACK 材料,生產成本 包括人力成本、折舊及其他制造費用。我們參考 ANL 的成本測算模型,選取方形電池進行成本拆分。據我們測算,在僅考慮電芯的情況下,目前三元 523 和磷酸鐵鋰電芯的度電成本分別為 486.96 和 374.44 元/kWh,在考慮模組、PACK 及 電池系統的情況下,目前三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統的總度電成本分別為 724.91 和 612.40 元/kWh。(注:本測算以 提供模型思路為主,具體數值與實際情況可能存在偏差)

鋰電池根據應用領域的不同分為動力電池、儲能電池和消費電子電池,不同類型鋰電池的成本構成自然不同,本篇報告主要 講述應用最廣泛的動力電池成本結構。動力電池在不同的正負極材料下其成本有一定差別,整體來看材料成本占比較大,人 工成本、折舊及其他制造費用占比較小,而材料成本則主要以正負極材料、隔膜、電解液和組件為主。 我們在動力電池成本模型里將 PACK 成本拆分成材料成本和生產成本,其中材料成本又包括電芯材料、模組材料及 PACK 材 料,生產成本包括人力成本、折舊及其他制造費用。我們參考 ANL 的成本測算模型,選取方形電池進行成本拆分。

我們假設單車帶電量 60kWh,包括 1 個電池包,20 個模組和 240 個電芯,以上假設主要用于測算模組和 PACK 組件成本。 我們選取三元動力鋰電池 523 型和磷酸鐵鋰電池作為研究對象進行分析比較。參考當升科技公告數據,我們假設三元(523) 正極材料實際克容量為 157mAh/g。參考國軒高科和豐元股份公告數據,目前國內磷酸鐵鋰正極材料實際克容量基本已經達到 150mAh/g,我們取 145mAh/g 的平均水平作為磷酸鐵鋰正極材料實際克容量假設。參考杉杉股份公告數據,我們假設負極活 性材料(人造石墨)實際克容量為 350 mAh/g。

1、正極材料

正極材料包括正極活性材料、正極用碳添加劑(導電劑)、正極粘合劑、正極集流體(鋁箔)和正極組件正極端子。據我們測 算,目前三元 523 正極活性材料、導電劑、粘合劑、鋁箔、正極端子度電成本分別為 195。25、1。81、5。42、6。08、6。53 元/kWh, 磷酸鐵鋰電池分別為 73。59、2。19、6。57、6。74、6。55 元/kWh,活性材料均占成本的絕大比重。考慮到材料損耗,我們測算 得出三元 523 正極材料度電總成本為 238。99 元/ kWh,磷酸鐵鋰正極材料度電總成本為 106。27 元/ kWh,兩者正極材料成本 相差較大,主要是由于近年來磷酸鐵鋰價格下降較快,而三元正極材料價格受貴金屬相對稀缺影響價格降幅相對較小。

2、負極材料

負極材料包括負極活性材料、負極粘合劑、負極集流體(銅箔)和負極組件負極端子。據我們測算,目前三元 523 負極活性 材料、粘合劑、銅箔、負極端子度電成本分別為 48。66、0。99、41。37、19。32 元/kWh,磷酸鐵鋰電池分別為 52。27、1。07、 45。81、19。54 元/kWh,負極材料中活性材料、銅箔和負極端子成本占比較高,粘合劑占比較低。考慮到材料損耗,我們測算 得出三元 523 負極材料度電總成本為 122。59 元/ kWh,磷酸鐵鋰負極材料度電總成本為 131。87 元/ kWh。由于能量密度的不 同以及其他材料接近的原因,磷酸鐵鋰電池的負極材料成本高于三元電池。

3、隔膜

三元和磷酸鐵鋰電池隔膜的度電成本較為接近,三元為 31.29 元/ kWh,磷酸鐵鋰的為 34.86 元/kWh,區別同樣在于磷酸鐵鋰 電池能量密度較低導致材料用量多于三元。

4、電解液

電芯材料中電解液占比較隔膜略低。三元 523 電解液的度電成本為 20.93 元/ kWh,磷酸鐵鋰為 25.28 元/ kWh。

5、電芯其他材料

除以上外,電芯其他成本主要還包括外殼和導熱片,整體占比較低。三元 523 和磷酸鐵鋰電池其他電芯材料的度電成本分別 為 12.18 和 12.69 元/ kWh。

6、模組、PACK 材料

按照工藝順序電芯之后是模組和 PACK,其中模組材料包括電壓控制器、模組端子、模組外殼以及模組連接器,PACK 材料主 要包括 PACK 端子、匯流條和 PACK 外殼。據我們測算,三元 523 電池的模組材料和 PACK 材料度電成本分別為 102.8 和 58.15 元/ kWh,磷酸鐵鋰的分別為 105.77 和 58.19 元/ kWh。至此,我們已完成 PACK 總材料成本的測算,經加總后得出三 元 523 和磷酸鐵鋰的 PACK 所有材料的總度電成本分別為 586.92 和 474.93 元/ kWh。考慮電池管理系統和熱管理組件成本 的情況下,我們測算得出目前三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統材料總度電成本分別為 660.92 和 548.93 元/ kWh。

7、人工成本、折舊及其他制造費用

總結

僅考慮電芯的情況下,三元 523 和磷酸鐵鋰電芯的度電成本分別為 486.96 和 374.44 元/kWh。

在考慮模組、PACK 及電池系統的情況下,三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統的總度電成本分別為 724.91 和 612.40 元/kWh。

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3 發表評論
引用 1551692315 1-9-2020 15:03
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引用 pang998 20-8-2020 15:37
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引用 ksvd 14-7-2020 17:22
很棒的分享,受益匪淺

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