鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1855次 | 2018年12月03日
鋰離子電池成本控制的現(xiàn)實(shí)意義
筆者分析了當(dāng)前歐美國(guó)家中產(chǎn)階級(jí)相對(duì)貧困化的內(nèi)在原因,具體到鋰電產(chǎn)業(yè),那就是enduser和OEM對(duì)鋰電的成本控制提出了越來(lái)越苛刻的要求。消費(fèi)電子市場(chǎng)已經(jīng)趨向飽和,鋰電發(fā)展今后的發(fā)展方向主要在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池這兩大領(lǐng)域。
即便是對(duì)電池成本不那么敏感的消費(fèi)電子領(lǐng)域,國(guó)際大廠對(duì)于電池成本的控制早已不再象以前那么瀟灑,SamsungGalaxyNote7去年大規(guī)模爆炸事故,背后的那雙電芯成本控制黑手已經(jīng)若隱若現(xiàn)。對(duì)于動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池這樣超大規(guī)模使用的民用產(chǎn)品,成本就成了非常敏感的關(guān)鍵性因素。
打個(gè)比方,一款三萬(wàn)美元級(jí)別的家庭純電動(dòng)轎車(chē),如果里面的動(dòng)力電池系統(tǒng)就占了幾乎一半的整車(chē)成本,那是一個(gè)什么概念?筆者個(gè)人認(rèn)為,將來(lái)鋰離產(chǎn)業(yè)發(fā)展大家比拼的必然是產(chǎn)品的質(zhì)量和成本控制能力,也就是電池的性?xún)r(jià)比,誰(shuí)能夠在性?xún)r(jià)比上面取得優(yōu)勢(shì),誰(shuí)就是未來(lái)的贏家。
在過(guò)去數(shù)年的時(shí)間里,動(dòng)力電池的成本是一直在下降的。當(dāng)前的動(dòng)力電池系統(tǒng)(電芯+Pack+BMS)以TelsaModelS為例,成本大約在400$/KWh左右。Model3如果能夠用上Gigafactory自產(chǎn)的低成本18650或者21700電池,那么其動(dòng)力電池系統(tǒng)(電芯+Pack+BMS)的整體成本可以控制在300$/KWh以下的水平。
一般認(rèn)為,動(dòng)力電池系統(tǒng)成本只有低于200$/KWh時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格才更有競(jìng)爭(zhēng)力。如果電池系統(tǒng)成本再進(jìn)一步跌破到150$/KWh(接近內(nèi)燃機(jī)100$/KWh成本水平),那么即使不用任何國(guó)家補(bǔ)貼,電動(dòng)車(chē)的全壽命成本將與燃油車(chē)持平,電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)就會(huì)大規(guī)模啟動(dòng)。可見(jiàn),動(dòng)力電池的成本控制直接關(guān)乎到全球電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
動(dòng)力電池單體電芯的成本結(jié)構(gòu)中,約有60%的成本涉及到電極材料。電池制造商的材料成本主要是采購(gòu)原材料,在很大程度上受到規(guī)?;筒牧闲阅芴卣鞯挠绊憽9P者個(gè)人認(rèn)為,降低動(dòng)力電池成本必須在電極材料和電池生產(chǎn)兩方面下功夫:
1、未來(lái)動(dòng)力電池的生產(chǎn)必然是自動(dòng)化、規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化是自動(dòng)化的前提,規(guī)模化是自動(dòng)化的必然要求。動(dòng)力電池要想最大限度降低生產(chǎn)成本,就必然要統(tǒng)一電芯的尺寸和規(guī)格,這必將涉及到電極材料-電芯-整車(chē)-全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)和規(guī)范,其難度可想而知。
筆者很難想象,如果不依靠國(guó)家意志和行政手段而僅僅依靠市場(chǎng)和商業(yè)運(yùn)作,達(dá)成目標(biāo)的可能性有多大?這方面中國(guó)的政治體制具有天然優(yōu)勢(shì)。
2、電池的主要成本來(lái)自電極材料,要想獲得競(jìng)爭(zhēng)力,國(guó)際電池大廠不僅僅是依靠議價(jià)能力(簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是店大欺客)來(lái)掌控原材料供應(yīng)商,更重要的是依靠電池廠家自身對(duì)材料性能和生產(chǎn)技術(shù)的把握而參與到材料廠的生產(chǎn)/運(yùn)營(yíng)當(dāng)中。
從知識(shí)產(chǎn)權(quán)和生產(chǎn)品管兩方面協(xié)助材料廠家降低生產(chǎn)成本。國(guó)際上四大電芯廠家(SONY,Panasonic,SamsungSDI和LG)自身就擁有很多電極材料方面的專(zhuān)利和技術(shù),并且在正極材料方面都有相當(dāng)比例的in-house產(chǎn)能,因而能夠指導(dǎo)材料廠家根據(jù)它們的需求進(jìn)行針對(duì)性生產(chǎn),這也是這四家大廠相對(duì)于全球其它電芯廠家技術(shù)大幅領(lǐng)先的一個(gè)重要體現(xiàn)。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
當(dāng)前,韓國(guó)鋰電企業(yè)無(wú)疑在提升品質(zhì)和降低成本這兩方面取得了較好的平衡,也就是在性?xún)r(jià)比上獲得針對(duì)日本的優(yōu)勢(shì),這也正是韓國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)在過(guò)去數(shù)年迅速崛起的根本原因。具體我們可以以L(fǎng)G為例來(lái)進(jìn)行分析,單就產(chǎn)能而言L(fǎng)G目前僅次于日本松下屈居第二位,但是LG在全球20大汽車(chē)品牌中與其中13家展開(kāi)合作,遠(yuǎn)超全球任何一家鋰電企業(yè)。
LG化學(xué)成功的秘密是什么?LG化學(xué)動(dòng)力電池事業(yè)部首席執(zhí)行官PrabhakarPatil在2015年接受媒體采訪(fǎng)時(shí)的談話(huà),或許給出了一些信息。Patil指出:“LG化學(xué)是唯一以化學(xué)品和材料為基礎(chǔ)的電池公司,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的深入研究、建立配料和發(fā)展化學(xué)品的經(jīng)驗(yàn),讓每一個(gè)電池單元更穩(wěn)定,利用核心專(zhuān)業(yè)知識(shí)讓電池技術(shù)漸進(jìn)發(fā)展。
電池的關(guān)鍵因素是材料,電池企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)力不僅是規(guī)?;徒档筒牧铣杀镜膯?wèn)題,還包括對(duì)材料特性的改善,LG化學(xué)能夠做到同時(shí)兼顧,因此形成了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。LG化學(xué)正在將大部分精力聚焦于推動(dòng)成本降低”。Patil認(rèn)為L(zhǎng)G在減少材料成本方面還可以做的更多,并通過(guò)更好的設(shè)計(jì)、定制、調(diào)整屬性等等,在降低成本的同時(shí)生產(chǎn)同樣優(yōu)秀性能的電池。
2016年下半年,日產(chǎn)Nissan表示欲出售其持有的AESC電池公司全部(51%)股份。對(duì)于出售AESC的原因,日產(chǎn)CEO卡洛斯·戈恩在2016年圣誕節(jié)前夕對(duì)外進(jìn)行了解釋?zhuān)骸叭绻覀兛梢詮耐獠抗?yīng)商那里買(mǎi)到更便宜更好的電池,那么我們?yōu)槭裁催€要自己生產(chǎn)電池呢?
自己生產(chǎn)電池簡(jiǎn)直就是個(gè)愚蠢的方法,現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有了很多大型電池制造商了,跟2008年那個(gè)時(shí)期相比,現(xiàn)在汽車(chē)廠商是否自己生產(chǎn)電池已經(jīng)不具有決定性作用了”。日產(chǎn)Nissan的這個(gè)舉措,就是對(duì)當(dāng)前動(dòng)力電池成本控制理念的直接詮釋。
當(dāng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)將成本控制而不是技術(shù)進(jìn)步放在第一位的時(shí)候,這說(shuō)明這個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)渡過(guò)了成長(zhǎng)期而進(jìn)入了成熟期這個(gè)階段。在這個(gè)階段技術(shù)將日益發(fā)展成熟,資本、市場(chǎng)和規(guī)模將直接決定企業(yè)的發(fā)展命運(yùn)。說(shuō)的直白點(diǎn),誰(shuí)將這個(gè)產(chǎn)業(yè)“白菜化”,誰(shuí)就能夠堅(jiān)持到最后成為贏家。
3.3成本控制的邊際效應(yīng)
筆者前面已經(jīng)論述過(guò),動(dòng)力電池成本大幅下降是電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模普及的最核心因素之一。那么這里面就涉及到一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題:鋰離子動(dòng)力電池電芯成本跟品質(zhì)控制的邊界在哪里?這個(gè)問(wèn)題之所以非常重要,是因?yàn)閯?dòng)力電池最核心的技術(shù)指標(biāo)就是安全性,電芯成本的降低絕不能以犧牲安全性為代價(jià)。
2016年九月份業(yè)界鬧騰得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的SamsungGalaxyNote7大范圍電池起火爆炸事件,再次將鋰離子電池的安全性問(wèn)題推到了風(fēng)口浪尖。關(guān)于Note7發(fā)生起火爆炸的具體原因,Samsung一直沒(méi)有給出很明確的說(shuō)法。
三星這種大型跨國(guó)企業(yè),經(jīng)受無(wú)數(shù)國(guó)家各種機(jī)構(gòu)和自己的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn),GalaxyNote7居然在發(fā)售之初就出現(xiàn)如此高頻率并且后果嚴(yán)重的質(zhì)量事故,筆者個(gè)人認(rèn)為技術(shù)之外的主要原因是電池成本砍得太過(guò)火,導(dǎo)致質(zhì)檢等部門(mén)被迫為利潤(rùn)妥協(xié)而放寬了質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。
我們不必對(duì)Samsung幸災(zāi)樂(lè)禍,在消費(fèi)電子領(lǐng)域鋰離子電池已經(jīng)成為價(jià)格為王的部件,由于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手眾多而處于惡性競(jìng)爭(zhēng),廠家的盈利狀況大多不好。巨大的出貨量已經(jīng)保證規(guī)模效應(yīng)的情況下,鋰電池的成本壓力就已經(jīng)逼得象SamsungSDI這樣的巨無(wú)霸企業(yè)都開(kāi)始犯錯(cuò)誤了。
那么,對(duì)人命關(guān)天的純電動(dòng)汽車(chē)而言,純電動(dòng)汽車(chē)電池成本下降過(guò)程中的電芯品質(zhì)和安全問(wèn)題如何保證?在這個(gè)成本為王的時(shí)代,電池召回和維護(hù)的成本如何計(jì)算?召回的有問(wèn)題的電芯和電池包該如何處理?這些都是急需國(guó)內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)界認(rèn)真思考的難題。