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疯狂涨价之后2016年车用动力电池成本难降?

作者:四川新闻 | 发布时间:2018-11-28 09

锂电“达沃斯”学术委员会秘书长、真锂研究首席分析师 墨柯

2015年中国市场车用动力电池单元成本结构图(以磷酸铁锂动力电池为例)

真锂研究的调研显示,2015年中国新能源汽车市场的动力锂离子电池单元成本较2014年下降了25%左右,说实话,这个降幅有点出乎墨柯的预料。不管是磷酸铁锂路线还是三元材料路线,目前很多企业的电池成本都已在1.2元/Wh左右的水平,比亚迪由于很多材料是自制,成本相对更低一些,在1.1元/Wh左右。

从上图可以看到,在车用动力锂离子电池成本结构中,材料成本占比接近75%的高水平,而包括劳动力成本、制造成本(除劳动力之外的与电池制造直接相关的成本,如厂房、设备、能源等)、其他成本(主要包括资金使用成本、环保成本等)在内总共占比25%出头。现在我们来看一下,假定技术能力、制造能力等其他因素维持不变,仅靠材料和规模这两方面,2016年还有没有继续下降的可能?有的话又有多大空间?

正极材料

1kWh动力电池大约需要用到2.3~2.5kg正极材料。动力电池成本中正极材料的占比最大,达到了28.27%,但从时间纵向来看,这是一个比较低的水平,主要原因是这几年正极材料价格在快速下降。

正极材料的成本主要由碳酸锂和各种对应的前驱体材料构成。其中,碳酸锂的价格走势呈现出直线上升态势,去年这个时候的价位还在4万元/吨的水平,现在已经达到10万元/吨,而且看上去还在快速走高;前驱体材料主要取决于相关资源的价格,磷酸铁锂路线会受到铁矿石价格影响(当然,影响不大),而三元材料则主要看镍价、钴价和锰价。这些资源的价格目前都已处于谷底,明年大都存在涨价的可能。

从具体的正极材料来看,价格都在往上走。去年这时候磷酸铁锂材料的价位大致是9万元/吨,目前差不多到了10万元/吨。NCM523材料去年同期大致是12万元/吨,目前略有提升,大致12.5万元/吨。这是在钴价基本平稳的情况下,预计今年底明年初钴的存货将会基本出清,钴价会开始一轮上涨过程。

总的来看,尽管2016年动力电池对正极材料的需求量会大增,但正极材料价格上涨几乎是不可避免的事情。预计2016年正极材料价格涨幅可能会在10%以上。

负极材料

1kWh动力电池大约需要用到1.3~1.4kg负极材料。动力电池成本中负极材料占比6.85%,并不高。负极材料今年总体上还在降价,主要企业之一的杉杉股份(600884.SH)2014年财报和2015年上半年财报显示,其负极材料产品的价格降幅大约6.5%,但利润大幅下降的现实表明其材料成本的降幅其实很小。

负极材料制造所需的资源就是石墨,而石墨资源最大的应用领域是钢铁冶炼。随着钢铁行业即将来临的大幅减产和深度调整,预计石墨需求量也会较大幅度下降,同时,石墨供应量不一定会降多少,这将导致2016年石墨资源价格可能还会小幅下调。受此影响,预计2016年负极材料价格降幅会在10%以内。

电解液

电解液的用量根据所使用正极材料的不同而有较大差异,1kWh动力电池中,有1.2kg的(如Leaf用的锰酸锂电池),也有1.6kg的(如Volt用的锰酸锂 NCM三元电池),也有2.16kg的(如秦PHEV用的磷酸铁锂电池)。以磷酸铁锂电池为例,电池制造成本中电解液占比7.93%。

电解液主要由溶质(六氟磷酸锂)、溶剂和添加剂构成,其中,六氟磷酸锂的制备用材主要是碳酸锂和相应的氟产品。2014年电解液的制备成本中六氟磷酸锂大约占据了35%。受产能限制以及碳酸锂涨价影响,今年下半年以来,六氟磷酸锂价格暴涨,目前已超过15万元/吨,去年同期不到9万元/吨,涨幅达到70%。这直接导致电解液价格的上涨,目前天赐材料的动力电池电解液价格已在6万元/吨左右,同比涨幅达到了20%。

从发展趋势看,2016年六氟磷酸锂的价格还将会有较大涨幅。受此影响,预计2016年电解液价格很可能会有15%以上的涨幅。

隔膜

不同动力电池产品对隔膜材料的用量同样也有较大差异,以代表性企业为例,1kWh动力电池中,AESC的锰酸锂电池大约要用12.5平米的隔膜,LG化学的“锰酸锂 三元”电池接近19平米,而比亚迪的磷酸铁锂电池则需要23.5平米。以磷酸铁锂电池为例,电池制造成本中隔膜占比7.67%。

在四大关键材料中,隔膜的利润水平最高,相对应,价格下降的空间也最大。以比亚迪PHEV电池产品所采用沧州明珠的隔膜为例,通过其财报透露的数据推算,今年其隔膜价格相较于去年同期,大致降了1/3左右。制造隔膜的原材料是聚烯烃类石化产品,随着油价的跌跌不休,原材料还有降价的可能。根据上述因素,预计2016年隔膜价格至少还会有20%以上的降幅。

壳体盖板

壳体盖板不属于关键材料,以前在动力电池中的成本占比不到10%,所以也总被人忽视。但随着这几年关键材料价格的大幅下降,相对更具价格刚性的壳体盖板的成本占比明显高了起来。目前,这一快的成本占比达到了14.82%的高位,已到了不可忽视的地步。

壳体盖板的主要用材以钢和铝为主,目前钢铁价格还不如白菜价,主要铝产品企业也大都在限产减产以保价。总的来看,相关原材料价格已到谷底,基本没有了再降的可能。要降低壳体盖板的成本,只有一种可能,就是把电池单元做大,减少壳体盖板的用材数量。

特斯拉超级电池工厂Gigafactory计划生产6.4Ah的20700型电池,比现在用的3.1Ah的18650型电池大上了一圈,这样,以85kWh的Model S为例,电池单元的壳体盖板用材量要减少40%左右。这是很可观的。另举比亚迪的例子,如果将秦PHEV现在用的26Ah电池单元换成唐PHEV用的45Ah电池单元,墨柯简单算了一下,壳体盖板的成本可以降低30%以上。当然,比亚迪要换也没这么简单,由于它的电池包都是串联没有并联,电池单元数量的减少会直接导致电池包电压的大幅下降,这就必须要对电机、电控等一系列部件做出相应调整。这是比较复杂的。

中国电池企业目前总体上是在把动力电池单元由大往小做,和日韩企业相反,具体情况墨柯这里就不介绍分析了。综合来看,国产动力电池2016年壳体盖板部分的成本很难下降,抱着乐观一点的心态,还是预计这一块成本能下降5%以内吧。

其他材料

锂离子电池制造所需的材料很多,除了重要的是四大关键材料——正极材料、负极材料、电解液、隔膜,以及壳体盖板之外,其他材料还有:正极方面用的粘结剂PVDF、溶剂NMP、集电体铝箔,负极方面用的粘结剂CMC、溶剂去离子水、集电体铜箔,用于极耳的铝带、镍带,等等。其他材料在动力电池成本中的占比9.09%。总体来看,这一块成本的下降空间也不大,预计2016年有5%的降幅。

劳动力成本

全国锂离子电池总出货量中接近一半来自深圳电池企业。以深圳电池企业为例来计算,1kWh动力电池成本中目前大约有36元是劳动力成本(深圳市政府公布的深圳企业职工2014年平均工资是6,054元/月)。劳动力成本这几年来呈现出明显的上升势头,显而易见,2016年还会继续上升。保守一点,墨柯预计这一块成本会上升5%左右,低于这几年人均工资的年均增幅。

制造成本及其他

动力电池成本中这两部分的成本占比合计22.09%。除劳动力之外的其他与电池制造直接相关的制造成本要继续降低,主要取决于相关设施的利用率,核心是产线的利用率。目前,包括比亚迪、力神、ATL等在内的很多中国企业的生产线自动化水平都很高,如果生产规模持续增长,同时产线利用率保持一个很高的水平,是可以继续降低制造成本的。本着乐观的心态,墨柯预计2016年制造成本可能下降15%左右。

其他部分主要指资金使用成本和环保成本。目前电池企业大都在扩产,而企业的盈利能力根本不足以支撑这种扩张,因此,资金的使用成本很难下降,同时,在环境压力越来越大的现实状况下,环保成本毋庸置疑也不可能下降。这些成本2016年不上升就不错。墨柯这里预计保持2015年的水平。

小结

综合上面分析,预计2016年中国新能源汽车市场动力锂离子电池的成本降幅可能就在1.24%左右,如果碳酸锂、六氟磷酸锂、钴等重要原材料或资源的价格涨幅超过上述预计,或是大规模的扩产导致制造成本摊销额度提升,都有可能使得2016年的动力电池成本与2015年持平甚至超过2015年。

当然,如果提升制造能力,将A品率由目前普遍70%多的平均水平进一步提高。简单计算可知,以方型大电池计算,如果A品率提升10%,那么动力电池成本的降幅就会超过10%。A品率提升幅度越大,动力电池成本降幅就会更大。

核心还是要提升技术能力。以三星SDI为例,我们知道,它目前给宝马i3提供的电池单元是60Ah产品,现在三星SDI已经用60Ah的壳体开发出了94Ah产品,这意味着它单位电池的体积能量密度提高了50%以上,相对应,以kWh计算的单位电池制造成本肯定会大幅度下降。目前,锂离子电池产业的发展正在由成本驱动主导的阶段向技术驱动主导的阶段过渡,谁在技术开发方面占了先机,谁就会拥有更光明的未来。(原标题:真锂研究墨柯:2016年车用动力电池成本难降?)