2025-03-10 03:02:35 | 玩车网
降低电池成本,是电动车进行大规模普及、售价逼近燃油车甚至更低所面临的最大难题。一向以成本杀手著称的伊隆·马斯克深谙此道,特斯拉从弱小走向无敌的进程就是马斯克对极致成本的追求。按照马斯克在今年电池日的说法,特斯拉从第一性原理出发,致力于降低电芯设计、电芯制造、阳极材料、阴极材料、电芯集成等全电池价值链成本,最终要在2023年将电池组的成本降低56%至60美元/千瓦时。
那么据此反推,当前特斯拉汽车电池组的成本大概是136美元/千瓦时,而行业共识是电动车的售价要想与燃油车持平,那么电池组的价格要低于100美元/千瓦时。现在来看,特斯拉据此还有一段距离。不过,就在特斯拉还在为公众画大饼时,行业中已经有锂离子电池组的价格已经来到了100美元/千瓦时的历史关口。
100美元/千瓦时近在眼前
12月16日,据彭博社NEF(BNEF)报道,锂离子电池组的价格在今年首次出现低于100美元/千瓦时的历史时刻。这个价格由来自中国的电动公交所创造。BNEF强调,虽然这是最低的报告价格,但中国电动公交的实际加权平均价格略高,达到了为105美元/千瓦时。如果将电池包和电芯分开来算,那么电池包的价格是126美元/千瓦时,电芯平均价格是100美元/千瓦时。这表明PACK部分占总价格的比例是21%。
电池组价格之所以能在2020年大幅降低,BNEF指出是因为订单量的增加,纯电动汽车销量的增长以及新电池包设计的引入等因素。此外,新阴极材料和制造成本的下降都将会在短期内进一步推动电池组价格的下降。还有一个利好因素是,阴极材料的价格自2018年春季达到高点以来就一直在下降,在2020年达到了更加稳定的水平。
BNEF的能源存储研究主管兼该报告的主要作者James Frith表示:“锂离子电池组低于100美元/千瓦时是一个历史性的里程碑。在短短几年内,我们将会看到行业平均价格低于这一价格甚至会更低。此外,我们的分析表明,即使原材料价格恢复到2018年的高点,也只会将行业平均价格降低到100美元/千瓦时的时间推迟两年,完全不会让行业脱离预期的发展轨道。随着领先电池制造商向价值链上游移动,并投资于阴极生产,该行业正在变得越来越适应原材料价格的变化。”
据悉,锂离子电池组的价格正在朝着人们预期的方向发展。10年前,锂离子电池组的价格还高达1100美元/千瓦时,而现在是137美元/千瓦时,10年间降低了89%。BNEF的最新预测是到2023年,行业平均价格将接近100美元/千瓦时。
BNEF调查的2020年电池价格,包括电动乘用车、电动客车,电动商用车和固定存储这些可以将锂离子电池商业化的应用场景,尽量覆盖全行业。而之所以会出现100美元/千瓦时的历史低点,也是BNEF基于全行业的调查结果。因此,BNEF预测到2023年,电池包的平均价格将为101美元/千瓦时。在这个临界点附近,汽车制造商应该能够以与燃油车相同的价格和利润率生产和销售面向大众市场的电动汽车。需要指出的是,该预测没有包含政府补贴在内。
毫无疑问,近几年开始崛起的领先电池制造商是电池价格不断走低的最重要原因。据了解,领先电池制造商现在的毛利率高达20%,其工厂的利用率超过85%。所以,保持高利用率是降低电池和电池组价格的关键。因为如果利用率低,那么设备和厂房的折旧成本将使得每千瓦时的电池成本更高。
而当电池市场不是一家独断,而是多家争天下的竞争格局时,多样化的电池原材料路线也是降低成本的有效途径。BNEF高级储能助理李戴新表示:“市场上使用的日益多样化的原材料导致价电池格范围很广。比如,电池制造商正在竞相通过一些新的原材料,如锂镍锰钴氧化物(NMC(9.5.5))和锂镍锰钴铝氧化物(NMCA)。这些新配方最早将于2021年大规模生产。然而,任何一种配方都无法与磷酸铁锂(LFP)的成本优势比肩,这也导致该报告的最低电池价格仅为80美元/千瓦小时。”
所以,行业到2023年将价格做到101美元/千瓦时的预测大概率会变成现实。但是从100美元/千瓦时到58美元/千瓦时的2030年预期,不确定性就会大大增强。这是因为现有的化学配方很难实现这点,或许只有近年来开始火起来的固态电池能实现。
BNEF预计,当固态电池开始大规模生产时,其制造成本大概就是当前锂离子电池的40%。这些减少的成本主要来自原材料供应和生产成本的节省,以及生产设备和高能量密度的阴极材料。而如果要实现这些降价,还需要建立锂离子电池中尚未使用的关键材料供应链,如固体电解质供应链。
那么,价格如此低廉的固态电池,什么时候能实现装车呢?
2021年上车?
根据日经新闻网的报道,日本开始通过政府和企业联手的方式加快全固态电池的商业化进程。其中,丰田汽车的目标是比其它任何车企更早地将固态电池从实验室推向实用场景,初定计划是2021年会公开试制全固态电池电动汽车,之后开展一系列性能试验。丰田汽车是固态电池领域的行业领头羊,其在该领域中拥有上千件专利,专利数量位居世界第一。
固态电池最大的不同是将目前锂离子电池中的液态电解液变成固态电解液,从而大幅降低电池的着火风险,有效提升电池的安全性。而固态电池最大的优势是,能量密度是锂离子电池的数倍,而充电时间却仅为现在纯电动汽车的三分之一左右。如果当前一辆纯电动汽车可以在15分钟内补能300公里,那么未来的固态电池电动汽车就只需5分钟。而且,和同等大小的锂离子电池相比,固态电池的续航能提升一倍以上,当前主流电动汽车的续航大多是500公里左右,那么在未来可轻松实现1000公里。
可以说,当固态电池真正迎来规模装车的时候,也就是燃油车真正退出历史舞台的时间点。
全行业目前正在让这个时间点加速到来。日本政府正在探讨围绕固态电池中的供应链生产体制,并为此要提供数千亿日元规模的补贴。而日本企业也开始纷纷行动起来了。比如,三井金属将在日本埼玉县的研究所内投产设备,生产固体电解质材料,预计在2021年达到年产数十吨的规模,以满足企业试制水平的订单量。
日本之外,中国和欧洲也开始布局固态电池的商业化应用。大众不惜重金拥抱固态电池初创公司,以期能满足其在未来几年所需要规模庞大的电池需求量。大众的计划是到2025年建立固态电池量产生产线。不只包括大众汽车,全行业几乎都在探索固态电池的商业化,这其中包括戴姆勒、福特、宝马、丰田、等国际车企,也包括三星、松下、赣锋锂业、辉能、宁德时代等供应链玩家均在探索固态电池的产业化。据不完全统计,全球共计有46家企业在专注固态电池的研发。
所以,不论是降低现有锂离子电池组的价格,还是大搞有燃油车杀手之称的固态电池。它们都指向一个确定的未来,那便是电动车终会成为主流,燃油车退出历史舞台的倒计时即将开启。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
相对于使用汽、柴油的车辆,电动车的价格一直都来得更高,这与其最重要的关键零件,电池的高昂成本脱不了关系。不过彭博社的BNEF预测,电池的平均价格在3年后,将跌至每千瓦小时101美元,因此我们可以预期,在不久后的将来,电动车的价格将下降到与汽、柴油车无异的程度。
据彭博新能源财经(BNEF)消息,该社的年度电池价格调查发现,2020年的电池价格为每千瓦小时137美元,比2019年下降了13%,对比10年前,每千瓦小时就要价1100美元的价格来说,2020年的价格已下降了89%。
▲BNEF预测,电池的价格将在2023年跌至101美元/千瓦小时。
BNEF也预测,3年后,电池的平均价格将跌至每千瓦小时101美元,因此我们可以预期,在不久后的将来,汽车制造商应该能够以汽、柴油车的价格,来生产和销售大众市场上的电动车。
该机构能源储存研究主管弗里斯(James Frith)在完成该研究后表示,电池的价格下降至低于每千瓦小时100美元是一个历史性的里程碑,而且分析也发现,即使原材料价格回到2018年的高点,平均价格最晚也将在2025年达到100美元/千瓦小时,不会彻底冲击电动车行业。
BNEF指出,电池的价格在2023年降至101美元/千瓦小时几乎是明确、可以预期的,但该行业要如何进一步降低电价,让电池价格下降至预期的2030年每千瓦小时58美元则不太确定。BNEF认为,让价格进一步跌破百元并不是不可能的,但制造商们需要仔细选择可采取的方法。
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撰文 / 钱亚光
编辑 / 黄大路
设计 / 师 超
来源 / electrifynews.com, insideevs.com
电动汽车不再是一种小众的选择。它们正迅速成为全球各地司机的首选。这一转变在很大程度上归功于一件事:电动汽车动力电池的价格正在大幅下降。
高盛集团(Goldman Sachs)最近的一份报告预测,到2026年,电动汽车电池成本将下降近50%,价格预计将从2023年的149美元/千瓦时降至80美元/千瓦时。到2030年,这一数字可能降至60美元/千瓦时。
举例来说,大型SUV的100 kWh电池成本可能仅为6000美元,而半挂卡车的800 kWh电池成本可能不到50000美元。
接近50%的降幅,将帮助电动汽车在美国实现无补贴的成本平等,并在“未来几年内”实现这一目标。但高盛预计,明年的电动汽车市场将主要取决于特朗普政府的监管环境。
报告总结称:“从经济角度来看,我们预计2026年需求将出现强劲反弹。我们认为,2026年将是消费者主导的采用阶段的开始。”
成本的降低,加上能量密度的突破和更智能的生产方式,推动电动汽车的普及达到了以前认为不可能的水平。
预计到2026年,即使没有补贴,电动汽车的拥有成本预计也会与燃油车持平。这一转变可能会开启大规模消费者兴趣的大门,使电动汽车成为比以往任何时候都更实用的选择,让更多的司机选择电动汽车。
电池成本为何大幅下降
电动汽车动力电池的价格已经持续下降,从2022年的每千瓦时153美元/千瓦时降至2023年的149美元。根据高盛研究公司( Goldman Sachs Research)的预测,到今年年底,全球平均价格预计将降至111美元/千瓦时,到2026年将进一步降至每千瓦时80美元。
高盛研究公司亚太地区自然资源和清洁能源部门的联席负责人尼基尔·班达里(Nikhil Bhandari)指出,导致价格下跌的有两个主要原因:技术创新和电池相关金属价格的下降。
“有两个驱动因素。一是技术创新。我们看到有多款新型电池产品问世,其能量密度提高了约30%,成本也更低,”班达里解释说。“第二个驱动因素是电池相关金属价格持续下跌。电池成本中约有60%来自锂和钴等金属。大约40%的降幅仅来自原材料成本的下降。”
电动汽车电池技术正在取得惊人的进步,这改变了这些车辆的性能和竞争方式。
其中一项突破是采用了“电芯到电池包(cell-to-pack)”的设计。这一创新取消了电池包内部的小型模块,从而实现了更简单的结构、更大的能量存储和更低的生产成本。这是一种更聪明的制造电池的方法,对制造商和像你这样的司机都有益。
“这些电池的电芯正在变得更大,”班达里补充说。“通常我们会把很多电芯装进较小的模块中,然后再把很多模块装进一个大型电池包中。现在他们正试图取消模块,直接进行电芯到电池包的转换。”
这种结构创新使得在同一空间内能够更有效地储存能量,为消费者提供续航里程更长、性能更佳的电动汽车。
这些成本的降低使得电动汽车对普通驾驶者来说,更加经济实惠和有吸引力。电动汽车与燃油车之间的差距正在迅速缩小,未来选择电动汽车的感觉既令人兴奋又合乎情理。 玩车网
两年内成本或低于燃油汽车
今天,两种基于锂金属的电池主导着电动汽车市场。镍基电池占据了近60%的市场份额,为长途电动汽车提供了高能量密度。同时,占据35-40%市场份额的磷酸铁锂(LFP)电池以其耐用性和成本效益而闻名。
“展望未来,我们将 磷酸铁锂电池 市场占有率的预期从2025年的41%上调至45%。高端镍电池将继续在高能量密度竞争中占据主导地位。”
虽然固态电池和钠离子技术具有潜力,但大规模生产它们仍然存在挑战。目前,基于锂的化学技术仍然是电动汽车电池市场的基础。
随着电动汽车电池价格的下降,购买一辆电动汽车对消费者来说,变得更加划算。过去,选择购买电动汽车意味着要权衡前期成本和长期节省燃料费用的多少。
这种计算方式正在迅速改变。由于电池成本下降而燃油价格持续高企,到2026年早些时候拥有一辆电动汽车可能会与一辆燃油汽车的成本相同甚至更低。
“当我们研究燃油汽车的价格时,通常会研究消费者为购买电动汽车愿意支付的价格溢价,即通过节省燃料成本来收回成本所需的时间。但由于预计电池价格将大幅下降,因此我们认为,像美国这样的市场,两种汽车总拥有成本的平等将会在2026年开始出现。”班达里解释说。
这种经济转型可能会推动需求的爆炸性增长,因为消费者倾向于选择更清洁、更实惠的选项。
换电池比换发动机还便宜
对于大型电池生产商来说,未来前景光明但竞争激烈。已有数十年经验的成熟企业几乎占据了80%的市场份额。他们积极的研发投资为新进入者设立了很高的门槛。然而,预计电动汽车需求的激增,为市场中的所有参与者提供了机会。
高压电池是电动汽车的命脉。然而,人们对电动汽车电池的长期健康状况以及更换电池,尤其是在二手车型上的高成本的担忧,可能会让许多消费者不愿选择电动汽车。然而,电池制造领域的一场悄无声息的革命正在进行中。这场革命的焦点是提高电池的能量密度和耐用性,这将对电池的更换成本和二手价值产生影响。
根据电池健康和数据初创企业Recurrent的最新报告,随着锂价的下跌,二手电池的价格也将大幅下降。目前,二手电池的价格大约是新电池价格的一半。随着锂价的进一步下跌,二手电池的价格将继续下降,这将使电池更换成本比修理发动机还便宜。
此外,报告还指出,二手电池还可以用于储能系统,这将为电池的再利用提供新的途径。随着可再生能源的普及,对储能系统的需求也在不断增加。二手电池的使用可以降低储能系统的成本,提高储能系统的效率。
目前,汽车制造商通常会为电池组提供8年或10万英里(约16万公里)的保修期。根据Recurrent的数据,大多数现代电池的使用寿命是保修期的两倍,行驶里程是保修期的两倍。
这是保守估计。特斯拉车主经常报告他们的电动汽车行驶超过20万英里(约32万公里),而且电池性能几乎没有下降。甚至有一辆行驶了120万英里(约193万公里)的 Model S ,已经更换了四次电池,使平均更换里程达到了惊人的30万英里(约48万公里)。
虽然现在电池更换的情况很少见,但到2030年,电池更换的成本甚至低于更换内燃机的成本。
气候研究公司RMI的数据显示,到本世纪末,电池价格可能达到35美元/千瓦时。这将转化为50美元/千瓦时的包装价格,使100千瓦时电池的更换成本达到4500美元至5000美元,或75千瓦时电池的更换成本约为3375美元。这些估计将电动汽车电池更换成本与更换内燃机的成本持平。
而据J.D. Power称,四缸发动机更换费用在4000美元之间,高性能发动机更换费用在10000美元以上。
换句话说,你需要更换电池组的罕见情况,并不会破坏整个电动汽车的使用体验。现代电池的使用寿命已经很长,而且似乎有望进一步提高。如果确实需要更换电池,专家表示,未来可能不会像现在这样昂贵。
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