中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：補(bǔ)貼時(shí)代，推升電池能量密度，進(jìn)而提升電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程成為大家首要考慮的目標(biāo)，但也應(yīng)看到，電池容量急劇上升的同時(shí)，也帶來(lái)了其他一些問(wèn)題，尤其是安全隱患、壽命隱患、成本和產(chǎn)能高企。
安全方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年發(fā)生電動(dòng)汽車著火事件25起，2017年發(fā)生14起，而2018年截止到現(xiàn)在，共發(fā)生40起。事故數(shù)量上升的一個(gè)重要原因是過(guò)熱引起自燃。
壽命方面，單純進(jìn)行能量密度提升，但實(shí)際循環(huán)壽命可能下降。SK對(duì)于622和811的性能測(cè)試，結(jié)果顯示目前622的最優(yōu)化結(jié)果只有1400次，急于推向市場(chǎng)顯然有些操之過(guò)急。
綜上，電池性能的維度是包括多方面：循環(huán)壽命、充電倍率、能量密度等。從上述的分析，不難發(fā)現(xiàn)，單一地對(duì)新能源汽車?yán)m(xù)航里程（概括為動(dòng)力電池能量密度）進(jìn)行補(bǔ)貼，有一定的積極作用，但是也有不足。例如過(guò)于追求電池能量密度的提高，可能疏忽電池安全性。后補(bǔ)貼時(shí)代，市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化將取代補(bǔ)貼，成為影響新能源汽車市場(chǎng)的核心要素。那時(shí)的動(dòng)力電池技術(shù)趨勢(shì)和市場(chǎng)格局會(huì)怎樣呢？
一、總覽動(dòng)力電池技術(shù)后續(xù)趨勢(shì)
（1）正極材料
磷酸鐵鋰：磷酸鐵鋰是最早應(yīng)用于動(dòng)力電池的正極材料。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料問(wèn)題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng)，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。相比在消費(fèi)電子商業(yè)應(yīng)用更早的的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來(lái)說(shuō)，磷酸鐵鋰電池至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：更高的安全性、更長(zhǎng)的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）、支持快速充電、工作溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低。同時(shí)，由于在-10~-40℃存在相變臨界點(diǎn)，磷酸鐵鋰低溫脫嵌鋰離子性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒(méi)有解決這一問(wèn)題。研究表明，一塊容量為3500mAh的電池，如果在-10℃的環(huán)境中工作，經(jīng)過(guò)不到100次的充放電循環(huán)，電量將急劇衰減至500mAh，基本就報(bào)廢了。
三元材料：三元電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰的鋰電池。目前，三元電池企業(yè)主要應(yīng)用的是NCM622與NCM523，NCM811處于小批量的開(kāi)發(fā)階段。三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰電池水平。三元材料動(dòng)力鋰電池主要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等，由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致高溫安全性差，且pH值過(guò)高易使單體脹氣，進(jìn)而引發(fā)危險(xiǎn)，目前造價(jià)較高。在三元和磷酸鐵鋰在退補(bǔ)后的市場(chǎng)判斷，將在后面論證。
硫正極：鋰硫電池即正極是硫，負(fù)極是金屬鋰組成的電池，其理論比容量為1675mAh/g，理論比能量為2600Wh/kg。正極硫在放電過(guò)程中會(huì)變?yōu)槿苡陔娊赓|(zhì)的多硫化合物，多硫化合物會(huì)穿過(guò)隔膜到鋰負(fù)極處，與鋰反應(yīng)再回到正極側(cè)，這個(gè)過(guò)程叫做穿梭效應(yīng)。穿梭效應(yīng)是鋰硫電池循環(huán)穩(wěn)定性最大的障礙。目前，鋰硫電池仍然處于科學(xué)問(wèn)題研究的階段。
空氣正極：鋰空氣電池，更準(zhǔn)確的稱呼應(yīng)該是鋰氧電池（Li-O2），它是一種基于金屬與空氣化學(xué)能轉(zhuǎn)換電能的電池。在這種電化學(xué)型的電池由誘導(dǎo)的氧化鋰的陽(yáng)極和氧氣陰極組成。目前即使在學(xué)術(shù)界，仍然停留在其儲(chǔ)能機(jī)理研究及器件設(shè)計(jì)的階段，走向產(chǎn)業(yè)界仍然需要一段時(shí)間。
（2）負(fù)極材料
天然石墨：在鋰離子電池中，天然石墨粉末的顆粒外表面反應(yīng)活性不均勻，晶粒粒度較大，在充放電過(guò)程中表面晶體結(jié)構(gòu)容易被破壞，存在表面SEI膜覆蓋不均勻，導(dǎo)致初始庫(kù)侖效率低、倍率性能不好等缺點(diǎn)。
人造石墨：人造石墨由石油焦、針狀焦、瀝青焦、冶金焦等焦炭材料經(jīng)高溫石墨化處理得到，部分產(chǎn)品也經(jīng)過(guò)表面改性，其與天然石墨有許多相似的優(yōu)點(diǎn)。目前商業(yè)化應(yīng)用的人造石墨比容量可達(dá)到310～370mA·h/g，首周效率可以達(dá)到93%～96%，100%DOD循環(huán)壽命可達(dá)到1500次。由于人造石墨中石墨晶粒較小，石墨化程度稍低，結(jié)晶取向度偏小，所以在倍率性能以及體積膨脹、防止電極反彈方面比天然石墨更好一些。
鈦酸鋰負(fù)極：鈦酸鋰負(fù)極理論嵌鋰容量為175mA·h/g，初次循環(huán)庫(kù)侖效率可達(dá)到98.8%，且Li在嵌入脫出前后材料的體積變化不到1%，是鋰離子電池中非常罕見(jiàn)的零應(yīng)變材料，經(jīng)過(guò)表面改性提高其室溫導(dǎo)電性后具有非常優(yōu)異的循環(huán)性能和倍率性能，有報(bào)道循環(huán)壽命可達(dá)30000次以上。在負(fù)極材料中的安全性高，且一般不會(huì)生成SEI膜，因此電池循環(huán)壽命好，高低溫性能也較好。同時(shí)，LTO嵌鋰電位過(guò)高，容量降低，導(dǎo)致整個(gè)電池體系能量密度較低。另外LTO生產(chǎn)成本較高，涂布技術(shù)、涂布環(huán)境要求高，目前市場(chǎng)上電化學(xué)性能和材料批次穩(wěn)定性都兼顧的比較好的碳包覆納米LTO價(jià)格大約在13～15萬(wàn)元/噸。這些因素使得LTO應(yīng)用存在較高的技術(shù)門檻，主要市場(chǎng)為適合高功率鋰離子電池應(yīng)用的領(lǐng)域。目前主要從事LTO技術(shù)路線的電池材料及動(dòng)力系統(tǒng)公司有：珠海銀隆、微宏動(dòng)力。
硅負(fù)極：硅負(fù)極材料因其較高的理論容量（高溫4200mA·h/g，室溫3590mA·h/g）、環(huán)境友好、儲(chǔ)量豐富等特點(diǎn)而很早就被考慮作為下一代高能量密度鋰離子電池的負(fù)極材料。硅負(fù)極材料商業(yè)化應(yīng)用主要需要解決兩個(gè)問(wèn)題：1）硅負(fù)極材料在儲(chǔ)鋰過(guò)程中可逆容量與體積膨脹成正比，如硅負(fù)極容量如果達(dá)到3590mA·h/g時(shí)，顆?；蚓ЯＥ蛎浉呖蛇_(dá)320%，體積變化與嵌鋰容量成線性關(guān)系；2）另一個(gè)阻礙Si基負(fù)極材料商業(yè)化應(yīng)用的原因是固體電解膜（SEI），SEI膜的持續(xù)生長(zhǎng)將消耗電池正極材料中有限的鋰源、電解液，導(dǎo)致電池容量不斷衰減，內(nèi)阻不斷增加，體積也會(huì)相應(yīng)膨脹。目前技術(shù)成熟度較高的硅基負(fù)極材料主要包括碳包覆氧化亞硅、納米硅碳復(fù)合材料和無(wú)定形硅合金等，在性能方面也各有優(yōu)劣。這一領(lǐng)域的標(biāo)的，北汽產(chǎn)投有非常詳細(xì)的研究和論證，歡迎交流討論。
鋰金屬負(fù)極：由于鋰金屬電位低、理論容量高鋰金屬負(fù)極是理論上最理想的負(fù)極材料。同樣由于鋰金屬活潑易燃易爆，并且在充放電過(guò)程中析出鋰枝晶（穿刺隔膜而導(dǎo)致短路）等原因，導(dǎo)致其一直無(wú)法商業(yè)應(yīng)用。目前鋰金屬負(fù)極相關(guān)電池的研發(fā)仍然處于科學(xué)研究階段，解決方案包括優(yōu)化和改性電解液，提供載體限制鋰金屬負(fù)極膨脹，應(yīng)用人工界面膜等等。
（3）電解質(zhì)
電解液的主要功能是為正負(fù)極的鋰離子脫出和嵌入提供豐富的鋰離子源，以及提供充分的電離和化學(xué)穩(wěn)定環(huán)境，保證整體電池在充放電過(guò)程中保持化學(xué)穩(wěn)定，避免電極表面的副反應(yīng)發(fā)生。由于優(yōu)異的電離性能與綜合成本，目前的電解液組分仍然以LiPF6+有機(jī)溶劑（EC+DEC）為主。但同樣LiPF6也存在性能方面的劣勢(shì)：1）危險(xiǎn)性：六氟磷酸鋰泄露將會(huì)與空氣中的水分反應(yīng)生成氫氟酸，具有危險(xiǎn)性；2）本身對(duì)水分和氧氣含量十分敏感，電池內(nèi)水氧含量的增高將導(dǎo)致脹氣現(xiàn)象。
目前電解液的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分為以下幾個(gè)方面：
1)性能附加值相關(guān)的電解液添加劑：包括鋰過(guò)充保護(hù)劑、鋰枝晶抑制劑、高電壓添加劑、成膜保護(hù)劑、快充導(dǎo)電劑等。
2)電解質(zhì)的固態(tài)化：固態(tài)電池被認(rèn)為是安全、高能量、柔性的下一代電池，目前主要通過(guò)高分子膠體電解質(zhì)和陶瓷固態(tài)電解質(zhì)的技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。
雖然固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代電池技術(shù)，但是固態(tài)電池由于其材料本質(zhì)的原因，內(nèi)阻較高、電導(dǎo)率偏低，難以實(shí)現(xiàn)快充性能。
（4）隔膜
鋰電隔膜是鋰電池中關(guān)鍵的內(nèi)層組件，能夠影響鋰電池的容量、循環(huán)性能和充放電電流密度等關(guān)鍵性能。性能優(yōu)異的隔膜需要隔離正負(fù)極防止短路同時(shí)還要允許鋰離子的傳導(dǎo)，在過(guò)度充電或者溫度過(guò)高時(shí)還要具有高溫自閉性能來(lái)阻斷電流防止爆炸，另外還要具有強(qiáng)度高、防火、耐性好、無(wú)毒等特點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的生產(chǎn)工藝主要是干法單向拉伸技術(shù)、干法雙向拉伸技術(shù)和濕法拉伸技術(shù)。三者相比，干法單向拉伸隔膜橫向強(qiáng)度較差，但因幾乎沒(méi)有熱收縮現(xiàn)象而具有較高的安全性。 干法雙向拉伸工藝只能生產(chǎn)單層隔膜， 但隔膜的微孔尺寸和分布不均勻，穩(wěn)定性較差。濕法拉伸隔膜孔隙率和透氣性更高，可以生產(chǎn)更輕薄的隔膜，但投資成本較高。與干法拉伸制膜工藝相比，濕法工藝制成的鋰電池隔膜可以做到很薄，且程控方式不是通過(guò)機(jī)械拉伸的方式， 而是利用聚乙烯與成孔劑發(fā)生熱致相分離而產(chǎn)生的微孔，因此孔隙率和孔徑大小更易控制，產(chǎn)品的力學(xué)性能和均一性更好。
PP的熔融溫度在170℃左右， PE 的熔融溫度在140℃左右。 因此濕法工藝生產(chǎn)的隔膜雖然厚度較薄，但是較低的熔融溫度使得隔膜在高溫下容易收縮，從而造成電池短路。通過(guò)隔膜表面涂覆一層無(wú)機(jī)納米顆?；蛘吣透邷氐挠袡C(jī)化學(xué)物，可以提高隔膜的高溫安全性能。涂敷層一般厚度在1-2μm，經(jīng)過(guò)涂覆后的隔膜不僅在熱收縮率上有改善，還可以提高拉伸強(qiáng)度和電解液浸潤(rùn)性，同時(shí)降低孔隙率和透氣速率。
二、后補(bǔ)貼時(shí)代的快充技術(shù)
我們認(rèn)為，后補(bǔ)貼時(shí)代，快充將成為大家更為重要的技術(shù)，快充不僅能解決消費(fèi)者充電的痛點(diǎn)，快充提升運(yùn)營(yíng)效率本身也就意味著降成本。后補(bǔ)貼時(shí)代，經(jīng)濟(jì)性為王，快充會(huì)更放光彩。
對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn)，我們專門做了測(cè)算，以EX360運(yùn)營(yíng)案例，我們半定量討論充電倍率、續(xù)航提升及容量提升等因素的經(jīng)濟(jì)性。
表 EX360的動(dòng)力電池基本情況
EX360涉及到的集中充電方案：
以運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景為例，半定量方式討論充電倍率、能量密度及循環(huán)壽命作為對(duì)該場(chǎng)景效率提升的考量。根據(jù)目前電動(dòng)車市場(chǎng)的技術(shù)水平，討論如下：
1)充放電壽命是影響電池全生命周期總行駛里程的重要因素。從全生命周期分析，循環(huán)壽命的增長(zhǎng)，能線性地提高了動(dòng)力電池生命周期的行駛總里程數(shù)，而過(guò)份追求能源密度，則可能降低循環(huán)壽命的次數(shù)及電池的總續(xù)航。
2)充電倍率提高或充電時(shí)間的縮短，是可能提高固定時(shí)間內(nèi)的總續(xù)航里程。以目前市面上最好的充電產(chǎn)品為例（TeslaModelX），其倍率性能為1.5C，充電時(shí)間約0.67h，其相對(duì)于EX360的快充縮短時(shí)間1.33h。以城市工況（60km/h），對(duì)應(yīng)的運(yùn)營(yíng)里程約80km。假設(shè)EX360能量密度提升20%，續(xù)航增加20%，則單次充電多運(yùn)營(yíng)里程數(shù)還只有60km。
3)據(jù)調(diào)研，比較于提升電池能量密度，縮短電池充電時(shí)間在技術(shù)難度上還相對(duì)較易。
綜上所述，后補(bǔ)貼時(shí)代，提升充電倍率也應(yīng)該是一個(gè)重要的發(fā)展方向。這方面技術(shù)，歡迎交流討論。
三、后補(bǔ)貼時(shí)代的電池價(jià)格和市場(chǎng)格局
根據(jù)我國(guó)的補(bǔ)貼政策規(guī)劃，計(jì)劃到2020年，新能源汽車補(bǔ)貼將會(huì)完全退出市場(chǎng)。屆時(shí)，新能源汽車將完全在無(wú)補(bǔ)貼的情況下依賴自身的造血能力進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的自生增長(zhǎng)。
（1)關(guān)于在退出補(bǔ)貼的情況下，電池PACK價(jià)格所需的降價(jià)（半定量測(cè)算）
2017年動(dòng)力電池總裝機(jī)量37.06GWh，其中乘用車13.9GWh。按照第二部分測(cè)算乘用車的補(bǔ)貼金額，2017年全年在乘用車的銷售約172億元。由于2016-2017年我國(guó)新能源車企只有比亞迪的新能源汽車業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了盈利，并且其縱向高度一體化的情況下實(shí)現(xiàn)凈利率約5%。參考北汽藍(lán)谷2017年的財(cái)務(wù)報(bào)告，公司是虧損的。所以，通過(guò)整車OEM業(yè)務(wù)的銷售價(jià)格壓縮去對(duì)沖去補(bǔ)貼影響是不現(xiàn)實(shí)的。那么，電池PACK成本的下降，必須向電芯及其上游傳導(dǎo)。
根據(jù)《中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)》對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的預(yù)測(cè)，新能源汽車的銷量CAGR達(dá)到37%，2020年約200萬(wàn)輛左右，其中乘用車占比80%，約160萬(wàn)輛。由于續(xù)航里程的提升，平均電池裝機(jī)量相對(duì)于銷量增速要提升40%左右（參考新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃對(duì)能量密度的提升要求），2020年裝機(jī)量約為50GWh。
根據(jù)上述估測(cè)，則需要平均每Wh的PACK去攤薄約0.3元的電芯成本。參考2017年行業(yè)1.1-1.2元/Wh的電芯售價(jià)。那么需要2020年末對(duì)于PACK的價(jià)格下降至0.8-0.9元/Wh。
我們分析了學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)及政府機(jī)構(gòu)測(cè)算，根據(jù)NatureClimateChange研究結(jié)果，如下圖。
圖 對(duì)PACK價(jià)格的預(yù)測(cè)
根據(jù)估算，為了將電芯成本從目前的價(jià)格降低至150USD/kWh的PACK價(jià)格，則需要從以下幾個(gè)方面去降低PACK的成本：1）新能源汽車銷量增長(zhǎng)貢獻(xiàn)占12%；2）LIB經(jīng)濟(jì)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益占12-14%；3）科技進(jìn)步帶來(lái)的研發(fā)效應(yīng)占16-17%。
1)電池成本結(jié)構(gòu)下，未來(lái)上游供應(yīng)鏈如何變化；
圖 CATL采購(gòu)成本分布
2017年，CATL的電芯價(jià)格約為1.2元/Wh。根據(jù)0.8元/Wh的目標(biāo)價(jià)格，需要降價(jià)降低33%的BOM成本，才能保持相當(dāng)?shù)拿剩?017年，31.28%）。
假設(shè)：2020年，CATL業(yè)務(wù)回歸傳統(tǒng)制造行業(yè)，新能源大面積普及，公司毛利約20%，下降約1/3。對(duì)應(yīng)BOM成本則需要下降22%左右。
參考CATL披露的原材料采購(gòu)成本（來(lái)源：Bernstein），下面逐條對(duì)電芯的各個(gè)組成部分進(jìn)行分析：
1)負(fù)極：2017-2018年國(guó)內(nèi)負(fù)極材料石漠化吃緊的情況逐漸得到緩解，石墨化擴(kuò)建產(chǎn)能逐漸得到釋放。在針狀焦方面，2017年仍然是供不應(yīng)求，不僅供需關(guān)系緊俏導(dǎo)致價(jià)格上漲，很多企業(yè)仍然難以購(gòu)置到針狀焦原材料，市場(chǎng)曾經(jīng)一度出現(xiàn)真空。隨著山東益大、京陽(yáng)科技等新針狀焦產(chǎn)能逐漸獲得市場(chǎng)認(rèn)可并產(chǎn)能釋放，預(yù)計(jì)針狀焦市場(chǎng)的供需關(guān)系得到緩解。2018年上半年針狀焦總供給16.22萬(wàn)噸，其中負(fù)極材料供應(yīng)量約為4.6萬(wàn)噸。負(fù)極材料行業(yè)整體方面，2017年負(fù)極材料出貨14.9萬(wàn)噸，2018年整體行業(yè)在建約35萬(wàn)噸產(chǎn)能。但考慮上游材料稀缺及新的估計(jì)材料技術(shù)的原因，我們預(yù)測(cè)2020年負(fù)極材料成本仍然不變。
2)隔膜：隔膜企業(yè)2017年頭部公司毛利率水平較高（約50%）。預(yù)計(jì)2018-2020隔膜行業(yè)將呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。2016-2017過(guò)多資本投建新產(chǎn)能，到2017年下半年新增產(chǎn)能陸續(xù)釋放，但部分新進(jìn)入者的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，為消化產(chǎn)能，不得不降低產(chǎn)品價(jià)格，以獲取訂單，使得市場(chǎng)環(huán)境極為混亂，隔膜企業(yè)間接被迫打起價(jià)格戰(zhàn)；同時(shí)，國(guó)內(nèi)一線梯隊(duì)的隔膜企業(yè)產(chǎn)能也處于快速建設(shè)中，產(chǎn)能投產(chǎn)后，在品質(zhì)方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，借助規(guī)模效應(yīng)，成本可快速下行，從而實(shí)現(xiàn)價(jià)格下調(diào)，加快二三線隔膜企業(yè)降價(jià)。預(yù)計(jì)隔膜降價(jià)20%，則對(duì)電芯成本下降貢獻(xiàn)約為20%*8%=1.6%左右。電芯成本對(duì)此不敏感。
3)電解液：電解液產(chǎn)線投資成本低，建設(shè)周期短，電解液行業(yè)產(chǎn)能利用率不到70%，長(zhǎng)期供大于求，電解液價(jià)格的波動(dòng)主要因素是原材料價(jià)格的波動(dòng)。且六氟磷酸鋰及EC/DEC等上游化工行業(yè)預(yù)期限產(chǎn)能政策影響在后續(xù)得到緩解，價(jià)格逐步企穩(wěn)，在2020年價(jià)格較當(dāng)下約下降10%，對(duì)電芯成本貢獻(xiàn)約10%*7%=0.7%。
4)銅箔、鋁箔：金屬箔本身加工技術(shù)壁壘較低（電鍍），并且其價(jià)格收到大宗商品價(jià)格影響較大。參考該BOM圖標(biāo)，電芯成本對(duì)其影響不敏感。
5)正極材料：鈷在三元正極材料中的成本占比較高，鈷價(jià)上漲預(yù)期保障三元價(jià)格開(kāi)始上漲。由于2017-2018年三元材料的市場(chǎng)需求非常旺盛，以及鈷礦供給嚴(yán)重依賴進(jìn)口，導(dǎo)致鈷的供需結(jié)構(gòu)偏緊。2016-2017年，NCM622材料價(jià)格有17萬(wàn)元/噸，上漲到21萬(wàn)元/噸。參考622電芯約150Wh/kg的PACK能量密度，則平均價(jià)格約為1470元/kWh。
根據(jù)鐵鋰目前近5萬(wàn)元/噸的報(bào)價(jià)，結(jié)合其90Wh/kg的行業(yè)平均PACK能量密度，正極材料價(jià)格約550元/kWh。
可見(jiàn)，磷酸鐵鋰和三元材料就目前的價(jià)格水平而言，對(duì)于整體電芯的成本影響是較為可觀的。假設(shè)將目前的三元材料，全部替換為磷酸鐵鋰，在不考慮續(xù)航門檻的前提下，那么磷酸鐵鋰相對(duì)于三元可以很大程度上幫助電芯將成本下降至0.8元/Wh。
我們?cè)籴槍?duì)今年市場(chǎng)上的代表NEV車型進(jìn)行半定量測(cè)算：
EU5車型，整車質(zhì)量1600kg，標(biāo)稱續(xù)航~400km。
NCMPACK：54,000Wh/(150Wh/kg)=360kg;
LPFPACK：54,000Wh/(90Wh/kg)=600kg;
兩者重量差對(duì)EU5整備質(zhì)量的影響：(240/1600）*100%=15%；
如果重量的變化對(duì)續(xù)航的影響是線性的話，在假設(shè)下，LPO應(yīng)該比NCM少15%，400km*15%=60km；
在循環(huán)壽命方面：（參考來(lái)源：深圳市動(dòng)力電池回收利用機(jī)制與政策研究）
NCM：1659次；
LPF：2575次；
在整個(gè)PACK的生命周期下：按照正常工況
NCM的總里程數(shù)：1659*400=663,600km
LPF的總里程數(shù)：2575*(400-40）=927,000km
在EU5案例下，在汽車常規(guī)充放電的工作條件下，整個(gè)電池生命周期，LPF比NCM在續(xù)航方面多出：927,000-663,600=263,400km。
在上述的NEV及燃油車對(duì)比過(guò)程中，電動(dòng)車的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)約為0.1元/km，則在整個(gè)電動(dòng)車的生命周期中LPF比NCM的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)為：26,340元。
對(duì)于54kWh電芯：（參考附錄，來(lái)源：深圳市綠色低碳發(fā)展基金會(huì)）
LPF的價(jià)格：54kWh*1270元/kWh=68,580元
NCM的價(jià)格：54kWh*1230元/kWh(取NCM111和NCM532的平均值）=66,420元
在成本方面，NCM比LPF的PACK節(jié)省約68580-66420=2,160元
綜上所述，經(jīng)過(guò)半定量方法計(jì)算，LPF比NCM的在該車型的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)約為26,340-2,160=24,180元。
根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)業(yè)情況，2016-2018年，三元材料的加速普及，很大的催化因素之一是新能源汽車補(bǔ)貼的續(xù)航門檻逐漸提升。目前而言，NCM811的價(jià)格是高于NCM622的，并且2020年NCM811及NCM622的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)帶來(lái)的行業(yè)成本下降仍然有限（小于20%）。
在此情境下，在補(bǔ)貼完全退出的時(shí)點(diǎn)，磷酸鐵鋰將可能對(duì)NCM三元市場(chǎng)造成沖擊，在生產(chǎn)技術(shù)及規(guī)模效應(yīng)帶來(lái)的NCM成本下降到足夠的區(qū)間，才能重新回歸到與磷酸鐵鋰電芯的能源成本競(jìng)爭(zhēng)。
在上述討論當(dāng)中，我們只考慮了在現(xiàn)有材料體系下對(duì)材料成本的影響因子。此外，新的電池體系，如鋰硫固態(tài)電池、鋰金屬固態(tài)電池等體系，仍然有機(jī)會(huì)通過(guò)大幅提升能量密度和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的方式降低PACK儲(chǔ)能價(jià)格。但就目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)態(tài)來(lái)看，上述技術(shù)目前仍然缺乏成熟度，從業(yè)公司認(rèn)為在2020年，難以大規(guī)模放量該種技術(shù)。
