新能源汽车动力电池成本结构分析

新能源汽车动力电池成本结构分析前言:新能源车的发展既有赖于政策的推动,也需要动力电池持续降本的支持,本文档着重研究了动力电池的成本结构。
导读:新能源车的发展既有赖于政策的推动,也需要动力电池持续降本的支持,本周专题我们研究了动力电池的成本结构。我们在动力电池成本模型里将PACK 成本拆分成材料成本和生产成本,其中材料成本又包括电芯材料、模组材料及PACK 材料,生产成本包括人力成本、折旧及其他制造费用。我们参考ANL 的成本测算模型,选取方形电池进行成本拆分。据我们测算,在仅考虑电芯的情况下,目前三元523 和磷酸铁锂电芯的度电成本分别为486.96 和374.44 元/kWh,在考虑模组、PACK 及电池系统的情况下,目前三元523 和磷酸铁锂电池系统的总度电成本分别为724.91 和612.40 元/kWh。(注:本测算以提供模型思路为主,具体数值与实际情况可能存在偏差)
锂电池根据应用领域的不同分为动力电池、储能电池和消费电子电池,不同类型锂电池的成本构成自然不同,本篇报告主要讲述应用最广泛的动力电池成本结构。动力电池在不同的正负极材料下其成本有一定差别,整体来看材料成本占比较大,人工成本、折旧及其他制造费用占比较小,而材料成本则主要以正负极材料、隔膜、电解液和组件为主。我们在动力电池成本模型里将PACK 成本拆分成材料成本和生产成本,其中材料成本又包括电芯材料、模组材料及PACK 材料,生产成本包括人力成本、折旧及其他制造费用。我们参考ANL 的成本测算模型,选取方形电池进行成本拆分。
我们假设单车带电量60kWh,包括1 个电池包,20 个模组和240 个电芯,以上假设主要用于测算模组和PACK 组件成本。我们选取三元动力锂电池523 型和磷酸铁锂电池作为研究对象进行分析比较。参考当升科技公告数据,我们假设三元(523)正极材料实际克容量为157mAh/g。参考国轩高科和丰元股份公告数据,目前国内磷酸铁锂正极材料实际克容量基本已经达到150mAh/g,我们取145mAh/g 的平均水平作为磷酸铁锂正极材料实际克容量假设。参考杉杉股份公告数据,我们假设负极活性材料(人造石墨)实际克容量为350 mAh/g。
1、正极材料
正极材料包括正极活性材料、正极用碳添加剂(导电剂)、正极粘合剂、正极集流体(铝箔)和正极组件正极端子。据我们测算,目前三元523 正极活性材料、导电剂、粘合剂、铝箔、正极端子度电成本分别为195.25、
1.81、5.42、6.08、6.53 元/kWh,磷酸铁锂电池分别为73.59、
2.19、
6.57、6.74、6.55 元/kWh,活性材料均占成本的绝大比重。考虑到材料损耗,我们测算得出三元523 正极材料度电总成本为238.99 元/ kWh,磷酸铁锂正极材料度电总成本为106.27 元/ kWh,两者正极材料成本相差较大,主要是由于近年来磷酸铁锂价格下降较快,而三元正极材料价格受贵金属相对稀缺影响价格降幅相对较小。
2、负极材料
负极材料包括负极活性材料、负极粘合剂、负极集流体(铜箔)和负极组件负极端子。据我们测算,目前三元523 负极活性材料、粘合剂、铜箔、负极端子度电成本分别为48.66、0.99、41.37、19.32 元/kWh,磷酸铁锂电池分别为52.27、1.07、45.81、19.54 元/kWh,负极材料中活性材料、铜箔和负极端子成本占比较高,粘合剂占比较低。考虑到材料损耗,我们测算得出三元523 负极材料度电总成本为
122.59 元/ kWh,磷酸铁锂负极材料度电总成本为131.87 元/ kWh。由于能量密度的不同以及其他材料接近的原因,磷酸铁锂电池的负极材料成本高于三元电池。
3、隔膜
三元和磷酸铁锂电池隔膜的度电成本较为接近,三元为31.29 元/ kWh,磷酸铁锂的为34.86 元/kWh,区别同样在于磷酸铁锂电池能量密度较低导致材料用量多于三元。
4、电解液
电芯材料中电解液占比较隔膜略低。三元523 电解液的度电成本为20.93 元/ kWh,磷酸铁锂为25.28 元/ kWh。
5、电芯其他材料
除以上外,电芯其他成本主要还包括外壳和导热片,整体占比较低。三元523 和磷酸铁锂电池其他电芯材料的度电成本分别为12.18 和12.69 元/ kWh。
6、模组、PACK 材料
按照工艺顺序电芯之后是模组和PACK,其中模组材料包括电压控制器、模组端子、模组外壳以及模组连接器,PACK 材料主要包括PACK 端子、汇流条和PACK 外壳。据我们测算,三元523 电池的模组材料和PACK 材料度电成本分别为102.8 和58.15 元/ kWh,磷酸铁锂的分别为105.77 和58.19 元/ kWh。至此,我们已完成PACK 总材料成本的测算,经加总后得出三元523 和磷酸铁锂的PACK 所有材料的总度电成本分别为586.92 和474.93 元/ kWh。考虑电池管理系统和热管理组件成本的情况下,我们测算

本文发布于:2024-09-25 15:21:09,感谢您对本站的认可!

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