韩国某调查机构在三月份公布了一份动力锂电池的市场分析报告,分别从电池成本、需求量和技术路线三个方面探讨了动力锂电池的市场发展趋势。
1、动力锂电池成本
研究显示,OEM关于电池包的成本要求将在100USD/kWh左右(以60kWh的电池包为例)。其估算大致如下(图1):
假设高尔夫Golf燃油车的关键零部件成本如下:
Engine发动机:2000USD
Transmission变速箱:1500USD
Driveshaft驱动轴:900USD
油箱:600USD
假设纯电动汽车的关键零部件(电池包除外)的成本为:
Motor电机:1000USD
DC-DC:100USD
OnBoardCharger车载充电机:350USD
假设VWGolf燃油车每升汽油可以开13.5km,纯电动汽车的等价油耗为50.3/L(以GMBolt纯电动FTp等效油耗为例),每年行驶里程假设为16000km,油价74每份/加仑,以五年的时间计算,则一辆60kWh的纯电动汽车的电池包成本大约为102USD/kWh。
图1电池包成本估算
相比于102USD/kWh的成本,VW的成本目标更为激进。从2020到2028年,VW计划公布至少6款基于MEB平台的电动汽车型,包括Golf、polo、Tiguan,而制订的纯电动汽车销量目标也相当激进,达到了640万(其中,65%计划在我国生产,35%计划在波兰生产)。VW同时向包括LG化学、三星SDI、松下、天津力神在内的电池公司发出了RFQ询价(RequestForQuotation),希望在2020年实现目标成本93USD/kWh(包括电芯Cell、模块module、制造成本)。这一目标与2016年的价格水平相比,下降了高达48%左右(图2)。
图2大众MEB平台的电动汽车电池成本目标
2、动力锂电池需求量
截至2016年,全球销量最高的电动汽车车型为:NissanLeaf第一,其次是Tesla的ModelS,再次是BYD的秦和唐(图3右)。从OEM总的电动汽车销量来看,BYD当之无愧是第一,其次是Tesla,第三是Nissan(图3左)。
图3全球电动汽车销量排名
从电池出货量来看,松下位列第一,其次是比亚迪,第三是AESC。力神和CATL分别位列第七、第八(图4)。
图4电池供应厂出货量前十名
从各个OEM公布的电动汽车数量来看,截至2025年的电动汽车数量将达到2400万辆左右,其中戴姆勒的年销售目标为100万辆,大众/奥迪不超过100万辆,雷诺尼桑为150万辆,这意味着电池的需求量将近1900GWh(图5)
图5电动汽车销量和动力锂电池需求预测
3、动力锂电池技术
为了实现电动汽车取代燃油车的目标,关键技术挑战之一是长续驶里程。如今,电池技术的研究热点之一就是开发可以支持300-500km的电池技术。锂离子电池的基础概念首先在1985年由日本AsahiChemicalIndustry(现为AsahiKaseiCorporation)的AkiraYoshino博士建立起来,并且在1991年由SonyEnergyTech实现商业化。在后续几十年的IT行业发展过程中,锂离子电池得到了广泛的应用和进一步的发展进步。如今电动汽车的市场正在逐渐形成,这也促进了动力锂电池技术的逐步发展进步。据预测,2017年的移动设备锂离子电池需求量预测将达到50GWh,而动力锂电池的需求量也大约为50GWh。如今,高能量的锂离子电池能量密度可达到400-600Wh/L,可以支持300-400km左右的续驶里程,但是要支持500km以上的续驶里程,还要进一步开发高性能电池(例如,固态电池、锂/金属电池,金属/空气电池等)(图6)。虽然在技术层面上已经有了解决方法,但是这些技术方法是否能够满足OEM的成本和综合性能要求,这还要拭目以待。
图6动力锂电池技术发展路线