动力电池Pack系统成本的有效降低方式
动力电池系统的成本主要由电芯、结构件、BMS、箱体、辅料以及制造费用等组成,其中电芯、BMS和箱体的成本合计占总成本的80%以上。这意味着电池企业还可以从上述部分入手进行直接降成本。调研团队在走访中了解到,动力电池企业普遍面临着巨大的降成本压力,目前正在积极探索多种途径的降成本方式。
增大电芯尺寸
一个电池包由成百上千个单体电芯串并联组成,电芯是电池包降成本最主要部分。当前电池企业在降低电芯制造成本方面主要有改进材料体系、做大电芯尺寸及提升电芯良率等方式。
在做大电芯尺寸方面,当前无论是方形、圆柱还是软包电池都出现了单体电芯尺寸扩大化的发展趋势,其好处是有利于电池系统能量密度提升和减少电芯数量从而降低成本。比较明显的是,当前圆柱电池领域出现了18650向21700/26650升级的现象。
根据特斯拉给出的数据,其目前量产的21700电池相比原来ModelS使用的18650电池能量密度提升20%以上,单体容量提升35%,系统成本却降低10%左右达到155美元/Wh,在同等能量下所需电池数量可减少约1/3,系统重量减轻了10%
结构件轻量化
作为锂电池和电池模组的重要组成部分,电芯外壳、顶盖、钢/铝外壳、正负极软连接、电池软连接排等锂电池精密结构件,尽管在动力电池中成本占比并不大,但也成为了电池企业要求降价的重点。
多位锂电池结构件供应商高层对高工锂电表示,2018年动力电池企业对结构件企业提出了更高的要求。一方面,电池企业要求结构件能够做得更轻更薄但又不牺牲其安全性,另一方面又要求结构件产品大幅降价。
BMS大幅降价
相比其它材料,BMS的降价更为明显。多位BMS企业人士向高工锂电表示,BMS成本只占到电池包价格的5%-10%,但在补贴退坡的压力之下,BMS企业也将承受降价重压,预计2018的价格或将同比年下降20%以上。
业内人士普遍认为,由于BMS市场产品同质化现象严重,技术实力参差不齐,随着补贴退坡,价格博弈加剧,BMS相关标准确立,再加上多方势力的加速抢食,2018年第三方BMS市场洗牌淘汰的局面将更快显现,BMS市场也将由分散变成为集中。
提升自动化效率
除了在电芯、BMS、结构件和辅料等方面直接降低成本之外,通过提升产线自动化生产效率,通过规模化生产降低单位制造成本也是动力电池企业降成本的有效途径。
当前,包括宁德时代、比亚迪、国轩高科、沃特玛、比克电池等动力电池产量和出货量排名前列的动力电池企业,都在提升其产线的自动化水平以减少人工干预。同时通过改善工艺生产流程,实现智能化、规模化生产,提高材料利用率和产品合格率大幅降低电池材料和电池PACK的生产成本。