鋰電池每年降價20%,電動車性價比何時能夠反超燃油車?

聊到電動車,目前消費者最為關心的就是動力電池,作為新能源汽車的“心臟”,它不僅提供了電動車前進的動力,同時也對電動車性能和成本也有著重要的影響。據悉,僅動力電池一項成本就佔據了整車成本的30%-45%,毫不誇張地講,動力電池價格的變化很大程度上將影響新能源汽車行業的發展。

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從目前市場格局來看,鋰離子電池是新能源汽車所使用的主要動力電池,它主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四個部分組成。與此同時,根據正極使用材料的不同,通常將鋰離子電池分為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。

在鋰離子電池包總成本結構中,原材料成本佔比超過70%,其中電芯關鍵材料——正極、負極、隔膜、電解液,約佔電池總成本的40-50%,而包括勞動力成本、製造成本、其他成本在內總共佔比約為20%。

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也就是說,在技術、製造能力沒有明顯改善的情況下,原材料價格的變化,特別是正極材料價格波動,是影響電池成本的關鍵因素。

為了降低電動車成本,各大電池廠商和車企都希望能夠有效降低動力電池板塊的成本。那麼在這個的大背景下,2018年至今,鋰電池的價格究竟有什麼變化?

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根據統計,受補貼退坡影響,2018年電池價格較2017年下降20%左右,尤其是磷酸鐵鋰電池由於在補貼政策下不具有優勢,價格下降更為明顯,整個電池系統價格維持在1.2元/Wh左右;三元鋰電池系統價格範圍較廣,平均價格在1.1-1.3元/Wh區間,低端圓柱電池系統接近1元/Wh,高端811電池及部分高倍率電池價格仍保持在1.3元/Wh以上。

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2019年底,磷酸鐵鋰電池系統的報價可低至0.8元/Wh左右,採用CTP方案的磷酸鐵鋰電池系統已經可以做到0.6元/Wh以下;三元鋰離子電池系統的價格區間為0.8-1.2元/Wh。

可以看到,動力鋰電池系統的價格從2018年至今,大約在以每年20%左右的幅度降價。那麼是什麼因素影響了動力鋰電池的價格呢?

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正極材料的成本主要由碳酸鋰和各種對應的前驅體材料構成。而前驅體材料主要取決於相關金屬資源的價格,磷酸鐵鋰路線會受到鐵礦石價格影響,而三元材料則主要看鎳、鈷、錳金屬的價格。

  • 價格持續下滑的碳酸鋰

由於我國鋰礦成礦條件優越,並且全球範圍內碳酸鋰產品已經進入供應顯著過剩的局面。因此,碳酸鋰價格從2018年至今,大體上呈現降價的趨勢。其中,電池級碳酸鋰價格在2019年12月上旬出現低於4萬/噸的冰點價格。

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  • “看鈷臉色”的三元正極材料

三元正極材料中,由於錳在地殼中大量存在,同時在我國,動力鋰電池對錳金屬的需求佔比太小。所以即便是2018年以來三元鋰離子電池需求有所增加,也沒有導致錳原材料供求結構的改變,因此硫酸錳的價格基本上保持在1萬元/噸左右。

我國的鎳資源處於相對緊張狀況,對進口資源的依賴程度較高。但是由於鎳資源主要用於生產不鏽鋼,用於鋰離子電池的佔比少之又少。同樣即便是鋰離子電池增長,帶來鎳需求的增長也不會改變當前鎳資源的供求結構。

在三元鋰電池中,真正能夠明顯影響電池價格的是鈷金屬。鈷元素雖然在地球上分佈廣泛,但含量極低,我國鈷資源儲量僅佔全球總量的1%,對鈷的進口依賴度在90%以上。

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(2017-2020年鈷金屬價格走勢圖)

隨著各大車企加速新能源車的佈局,新能源車產銷量的增長,帶動了動力電池材料對鈷的需求增長。因此,在市場對鈷資源顯著供過於求的狀態下,鈷金屬的價格在2017-2018年發生了暴漲,在2018年上半年最的時候達到了70萬元/噸。

但是在原料產能提升供應較為充足;國內新能源汽車受“補貼退坡”過渡期導致鈷需求降低;整個產業鏈一體化趨勢對鈷資源定價模式的三重影響下,鈷的價格從2018年下半年開始經歷下滑。從2018年底至今,鈷價整體亦呈現下行的趨勢,截止目前鈷的價格保持在25萬/噸左右。

  • 磷酸鐵鋰材料

同樣的道理,對於磷酸鐵鋰電池來說,它所涉及到的鐵元素、磷元素的產量較大,供求關係穩定,因此其價格也相對穩定。其中,鐵源價格基本保持在0.19萬元/噸左右。磷源的價格基本上保持在0.4萬元/噸左右。

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負極材料製造所需的資源是石墨,由於我國是最大的石墨生產銷國,並且在國內石墨主要運用在鋼鐵冶煉,隨著鋼鐵行業的減產和深度調整,石墨實際上是供大於求的狀態。因此,實際上石墨的價格從2018年至今,也呈現的是逐漸降低的趨勢。

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從成本的角度來看,電解液主要受六氟磷酸鋰原材料價格的影響。它的價格主要受產能的影響,2016年底,六氟磷酸鋰價格暴漲到28萬元/噸後,六氟磷酸鋰的產能迅速提升。2018年至今,六氟磷酸鋰原材料的供求關係趨於穩定,基本保持在4萬元/噸左右。

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隔膜的生產工藝具有較高的技術壁壘,是四大材料中毛利率最高的產品,相對降價空間也最大。隨著隔膜的國產化和中國鋰電池隔膜企業的產能擴張,鋰電池隔膜的價格從2018年的均價17元/平米,暴跌到了2019年初為7元/平米。

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可以看出在動力鋰電池中,關鍵原材料的成本佔總成本的40-60%。因此,碳酸鋰、鈷金屬、天然石墨、隔膜的價格的明顯降低,其他原材料的價格基本保持不變,很大程度上影響了鋰電池的降價。

與此同時,根據反饋每年材料部分的降價只佔8-10%左右,而動力電池價格實際上降價在20%左右。這是因為“補貼退坡”導致電池市場競爭激烈,加速了電池價格的下降,這其中的10-12%實際上是整個電池行業以犧牲利潤的前提下降價。據悉,電池行業毛利率從此前的40%降低至如今的20%左右。

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根據相關測算,當動力電池系統成本降至0.65-0.70元/Wh時,電動車將具備與燃油車性價比相抗衡的能力。也就是說,同樣規格的電動車和燃油車,想要實現同樣的售價,動力電池系統的價格至少要低於0.7元/Wh。

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實際上,對於對於電池製造商來說,除了優化製造工藝及裝備、提升電池良品率之外,還可以通過降低動力電池原材料體系的供應成本;投資不同的技術路線,比如研發NCM811電池、無鈷電池來降低電池成本;與車企合作關係的綁定訂單規模來降低生產成本。

根據預測,接下來動力電池售價雖然會繼續下降,但是下降的幅度會有所收窄。對於三元鋰電池來說,以當下電動車搭載最多的NCM523電池為例。從圖中可以看到,這意味著電動車的性價比或將在2024年與燃油車形成抗衡。

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對於磷酸鐵鋰電池來說,2019年磷酸鐵鋰電池系統的價格在0.72元/Wh,通過採用CTP方案,實際上磷酸鐵鋰電池系統的價格已經可以降到0.6元/Wh,但是目前其主要運用在客車以及運營車輛領域。也就是說,當磷酸鐵鋰電池在乘用車上廣泛搭載的時候,電動車的性價比將趕超燃油車。

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按照《汽車產業中長期發展規劃》,“到2020年,動力電池系統將力爭能量密度達到260Wh/kg、成本降至1元/Wh以下。”在這個大背景下,2018年至今,鋰離子電池的價格呈現逐步下降的態勢。這其中不僅因為鋰電池相關原材料價格有所降低,同時與電池廠商降低製造成本和削減利潤搶奪市場份額有關。

根據預測,三元鋰電池成本未來有望降低至0.56元/Wh,相較於2019年大於仍有35%的下降空間;磷酸鐵鋰電池與2019年相比,仍然有0.2-0.3元/Wh的下降區間,其中最主要的降價空間在CTP技術(或刀片電池)帶來的生產效率方面的提升,不僅減少了人工和製造費用,同時也節約了模組-電池系統環節的成本。因此,隨著電池技術的不斷髮展,鋰電池的價格有望在近幾年內下降到挑戰燃油車性價比的水平。

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