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文档简介
1、投资聚焦研究背景创新之处投资观点目前新能源汽车的销量渗透率不足 5%(LFP/LMO 电池 Pack 的NCM523低 18%/22%25%/29%;NCANCM811 195元/kg150元/kg(NCM811 620元/kWh548元/kWh(下降 12%);CATL 提出的 CTP 那么Pack10%-15%;95%98%1.5%-2%。Gwh 设备310%至 2.7Pack成本1%。综上所述,动力电池成本的下降主要依赖:(1)更具性价比的材料体(3)目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _TOC_250020 1、 模型框架:自下而上建立动态成本模型6 HYPER
2、LINK l _TOC_250019 2、 车辆及电池设计9 HYPERLINK l _TOC_250018 、 材层:池电化属性9 HYPERLINK l _TOC_250017 、 车设:动性能定Pack12 HYPERLINK l _TOC_250016 、 电设:能定尺参数12 HYPERLINK l _TOC_250015 、 模及Pack设由电参推得出14 HYPERLINK l _TOC_250014 3、 物料成本15 HYPERLINK l _TOC_250013 、 物用:主/+结构件15 HYPERLINK l _TOC_250012 、 物价:格市场定17 HYPERL
3、INK l _TOC_250011 、 物成汇:物料量价计得出20 HYPERLINK l _TOC_250010 4、 生产成本22 HYPERLINK l _TOC_250009 、 工设:能6Gwh,品较高22 HYPERLINK l _TOC_250008 、 生工:片备+电装配模组/Pack组装23 HYPERLINK l _TOC_250007 、 厂、备人:单设投约324 HYPERLINK l _TOC_250006 、 生成汇:接人工制费用25 HYPERLINK l _TOC_250005 5、 成本汇总、验证及降本路径26 HYPERLINK l _TOC_250004
4、、 成汇:料本+生成本26 HYPERLINK l _TOC_250003 、 结验:成和拆结基符现实28 HYPERLINK l _TOC_250002 、 降路:术+艺改等29 HYPERLINK l _TOC_250001 6、 投资建议33 HYPERLINK l _TOC_250000 7、 风险分析34图目录图1:美纯动型价格成燃车比6图2:全智手出量渗率单度)7图3:国新源车量渗率季累值)7图4:2015-2018年德代动电价格7图5:近来德代国轩科孚科动电池务利率7图6:动电成模的框架8图7:动电材用的测思路9图8:动电叠结构12图9:动电外形13图10:Bicell 意图13
5、图力池组图14图12:半来元料333 价趋图18图13:半来元料5 系动型价趋图18图14:半来元料6 系常型价趋图18图15:半来元料8 系格势图18图16:半来酸(动型价趋图18图17:年来酸动力)格势图18图18:半来端石墨格势图19图19:力池产程24图20:切的片24图21:德代力业务本28图22:德代力成本(2018 )模算结对(位元/kWh)28图23:德代2017 主营务本成28图24:能技2018 动力池统本成28图25:NCM523 动电电芯本成29图26:NCM523 动电池Pack成构成29图27:LFP 动力池成本成29图28:LFP 动力池Pack成本成29图29:
6、力池本径30图30:同料系力电成本30图31:NCM811正材价格应电成本31图32:NCM811正材价格的Pack 31图33:NCA 极料对应电成本31图34:NCA 极料对的Pack 31图35:构简后Pack本与值比32图36:品提后Pack 成本原对比32图37:品提后Pack 成本原对比33表目录表1:正材基参及假设10表2:负材基参及假设10表3:集体/膜/电基础数假设表4:电中、锰量比表5:电池 曲线表6:车及池础设12表7:动电电尺参数14表8:动电模参数15表9:动电池Pack参数15表10:电正材论用量16表电负材论用量16表12:个芯他及硬理用量17表13:单kWh动电
7、应的料论量17表14:极料价定19表15:极料格定19表16:流、膜解液格定19表17:力池件公式20表18:造个A 电消耗料20表19:年耗芯合计21表20:个池Pack 成本成21表21:单Wh 力池料成构成22表22:厂能设22表23:芯品及流程材利率设23表24:力池产备、员占面积25表25:产本数设26表26:个Pack 生本汇结果26表27:力池Pack 拆分27表28:力池芯成本分271、模型框架:自下而上建立动态成本模型2)动力电池成本下降节奏直接影响电池厂商盈利状况;(3)作为动力电池的根据 Gartner 的数据,全球智能手机渗透率自 2009 年起迅速提升, 2009-2
8、015 每年平均提升 9pcts,2007-2008 年均仅提升约 1pct。智能手机的高增长依赖技术进步、移动网络速度提升、用户体验改善等因素,拐点之后的手机产业链为投资者带来了巨大收益。根据 BNEF 2018 35%,随着动力电池价格的下2023 图 1:美国纯电动中型车价格构成及燃油车对比(单位:千美元)资料来源:BNEF Battery 是动力电池系统,Powertrain 是传动系统,ehile (如车身、底盘等;ICE 为传统燃油车近年来动力电池价格不断下调,以龙头公司宁德时代为例,2015 2.27 元/Wh,2018 1.16 元/Wh约 20%2015 40%2018 30
9、%。图 2:全球能机出量渗率(季)图 3:国内能汽车量渗率(度计值)资料来源:Gartner,Wind, 整理注:数据时间节点为 2007 年 Q1-2015 年 Q3资料来源:中汽协,Wind, 整理注:数据时间节点为 2012 年 Q1-2019 年 Q3图 4:2015-2018年宁时代力电价格图 5:近年宁时代国轩科、能技动电池业务毛利率资料来源:宁德时代公告, 整理资料来源:公司公告, 整理ANL (一、直接材料的测算车辆/PackPack 设计(电芯数量、串并联方式等)ASI、OCV-SOC (二、直接人工/制造费用的测算/图 6:动力电池成本模型的框架资料来源: 绘制图 7:动力
10、电池材料用量的测算思路资料来源: 绘制2、车辆及电池设计目前常见的电池体系包括NCALFPLMO 等,下表列出了正极材料的基本参数和假设:(1)对应正极活性材料的分子量;(2)参考各大正极材料企业的材料参数,列/89:6:5,溶剂通常采用NMP32%。质量占比,%表 1质量占比,%正极材料NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO活性材料分子量96.197.394.494.093.9157.8180.8活性材料克容量,mAh/g198197176159150145100活性材料89898989898989导电剂6666666粘结剂5555555溶剂NMPNMPNMPNM
11、PNMPNMPNMP孔隙率,%32323232323232活性材料4.784.654.654.654.653.454.23导电剂1.8251.8251.8251.8251.8251.8251.825粘结剂1.771.771.771.771.771.771.77 真密度, 真密度,g/cm3N/P 比在 1-1.5 之间, 越接近 1设三元体系的 N/P 比为 1.25,LFP、LMO 为 1.2;(2)/95:5,溶剂为水,孔隙率 34%。质量占比,%表 2质量占比,%负极材料NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMON/P 比1.251.251.251.251.251
12、.21.2活性材料克容量,mAh/g360360360360360360360活性材料95959595959595导电剂0000000粘结剂5555555溶剂水水水水水水水孔隙率,%34343434343434活性材料2.242.242.242.242.242.242.24导电剂1.951.951.951.951.951.951.95粘结剂1.101.101.101.101.101.101.10 真密度, 真密度,g/cm3(1)假设正极集流体铝箔厚度为 12m,负极集流体铜箔厚度为 8m;隔膜厚度为 1.2g/cm3。负极集流体表 3:集流体/隔膜/电解液基础参数及假设负极集流体NCANCM
13、811NCM622NCM523NCM333LFPLMO正极集流体材料铝铝铝铝铝铝铝厚度,m12121212121212材料铜铜铜铜铜铜铜厚度,m8888888厚度,m12121212121212孔隙率,%40404040404040密度,g/cm30.3680.3680.3680.3680.3680.3680.368电解液密度,g/cm31.21.21.21.21.21.21.2隔膜资料来源: 假设及测算隔膜NAN81NCM622 和NCM523 过渡金属含量表 4:电池中锂、镍、钴、锰质量占比过渡金属含量NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO锂含量正极,g 锂/g
14、 活性材料0.07220.07130.07720.07750.07760.04400.0384负极,g 锂/g 活性材料0.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000电解液(1.2mol/L LiPF6),g 锂/L 电解液8.32928.32928.32928.32928.32928.32928.3292镍,g/g 活性材料0.48870.48270.35450.29650.19790.00000.0000钴,g/g 活性材料0.09200.06060.11860.11910.19870.00000.0000锰,g/g 活性材料0.00000.05650
15、.11060.16650.18520.00000.6077资料来源: 测算SOC(state of charge50%SOC 50%;OCV(open circuit voltageSOC 与 OCV-SOC 表 5:电池 OCV-SOC 曲线NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMOOCV-20%SOC,V3.553.553.573.523.523.253.83OCV-50%SOC,V3.683.683.753.673.673.283.95OCV-80%SOC,V3.843.844.003.903.903.504.02OCV-100%SOC,V4.104.104.20
16、4.104.103.804.10资料来源: 假设及测算表 6:车辆及电池基础假设Pack设计1)1 20 12 芯容量;(2)为防止电池过放设置电池可用容量为 90%,车辆能耗为约131.7Wh/410 NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO单车电量,kWh60606060606060电池可用电量90%90%90%90%90%90%90%Pack 所需功率,kW250250250250250250250调整后的电芯容量,Ah68.368.367.068.468.476.963.5车辆能耗,Wh/km131.7131.7131.7131.7131.7131.7131.
17、7车辆续驶里程,km410410410410410410410单车电池包数量1111111单个电池包中模组数量20202020202020单个模组中电芯数量12121212121212单车电芯数量合计240240240240240240240资料来源: 假设及测算为了便于计算,我们以方形叠片电池为例。假设:(1)端子和电池的宽度一样,正极端子在电池的一端,负极端子在另一端;(2)集流体双面涂覆,正负极材料由活性物质、导电剂和粘结剂组成;(3)采用液冷热管理方式(乙二醇水溶液)。图 8:动力电池叠层结构资料来源:ANL, 图 9:动力电池外形资料来源:ANL, 50-70m)。(假设 20mm,
18、宁德时代 42Ah 电芯厚度 23mm),可以计算出 Bicell Pack 总电量 60kWh,由 240 个电芯组成,则单电芯的电量为 250Wh, 根据电芯重量可计算出电芯能量密度,从表 7 可以看出,LFP、LMO 电池能量密度显著低于三元体系,三元体系电池的镍含量越高能量密度越高。图 10:Bicell 示意图资料来源: 绘制表 7:动力电池电芯尺寸参数NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO电芯厚度,mm20202020202020电芯宽度,mm83848587889995电芯长度,mm274275279285289322309电芯体积,cm3456460
19、471500512635584电芯壳体铝层厚度,m100100100100100100100电芯壳体厚度(PE+Al+PP,150150150150150150150Bi-cell 层数(97%有效能量密度)69686563615443正极极片宽度,mm81828385869793正极极片长度,mm244245249255259292279正极长宽比3333333正极涂层厚度,m51.653.059.365.669.590.9127.6负极过量面积,%3.303.283.243.153.102.752.88端子厚度,mm1111111端子宽度,mm73747577788985端子长度,mm50
20、505050505050电芯重量,g1042104510801158119213701365电芯能量密度,Wh/kg240239231216210182183资料来源: 假设及测算Pack因为模组由 12 0.5mm。 Pack 54kWh;Pack 1.3m/BMS Pack 及 LMO 体系Pack 于 400kg75%-80%之间。图 11:动力电池模组示意图资料来源:ANL, 表 8:动力电池模组参数NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO模组容量,Ah68.368.36768.468.476.963.5模组长度, mm28228328729329733031
21、7模组宽度, mm267265265268266264264模组高度, mm858687899010197模组体积, L6.386.446.596.987.158.838.12模组外壳材料铝铝铝铝铝铝铝模组外壳厚度, mm0.50.50.50.50.50.50.5模组外壳质量,g328330334347351398379模组端子质量,g65656465657160模组重量,kg13.4213.4713.9014.8715.3017.5817.45模组能量密度,Wh/kg223223216202196171172资料来源: 测算表 9Pack参数NCANCM811NCM622NCM523NCM3
22、33LFPLMO电池Pack容量,Ah68.368.367.068.468.476.963.5Pack总电量, kWh60.060.060.060.060.060.060.0Pack可用电量, kWh54.054.054.054.054.054.054.0电池Pack长度(A面),mm1367136013591373136513541356电池Pack宽度 (B面), mm118211941221123813691317电池Pack高度(C面),mm120121123124135131单个模组连接器件的质量 (5-cm长),g78787778788572一对Pack端子质(75%铜,25%陶瓷
23、g148148147149149162137电池系统体积, L195.0196.3200.0210.1213.9254.7237.6电池系统质量,kg327.98329.11338.34359.59368.61420.86415.32电池系统能量密度,Wh/kg183182177167163143144成组效率76.2%76.2%76.6%77.3%77.6%78.1%78.9%资料来源: 假设及测算3、物料成本、物料用量:主/+结构件电芯主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液、铜箔、铝箔、壳体及正负极端子等组成。正极材料主要由活性材料、导电剂和粘合剂组成,其中“活性材料的质量=电芯容量/活性
24、材料克容量”,这两个参数已经在第二章中给出。活性材料/导电剂/粘合剂质量配比为 89/6/5,可以计算出单电芯中正极材料的总质量,进而计算出导电剂、粘合剂的质量。表 10:单电芯正极材料理论用量NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO正极,g活性材料344.71346.46380.53430.33456.15530.30635.24导电剂23.2423.3625.6529.0130.7535.7542.83粘合剂19.3719.4621.3824.1825.6329.7935.69孔隙率,%-资料来源: 测算合计合计387.31389.28427.56483.5251
25、2.53595.84713.76NP* 1。性材料/导电剂/粘合剂质量配比为 95/0/5,可计算出单电芯中负极材料的总质量,进而计算出粘合剂的质量。表 11:单电芯负极材料理论用量NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO负极,g活性材料244.81244.76240.07245.07244.95263.36217.85导电剂-粘合剂12.8812.8812.6412.9012.8913.8611.47孔隙率,%-资料来源: 测算合计257.70257.64252.71257.96257.84277.23229.31单电芯正极铝箔的面积=正极极片的宽度*合计257.7
26、0257.64252.71257.96257.84277.23229.31正+2mm)*(BiCell 层数+1)。4mm6mm+6mm)*2*BiCell 层数。正/*孔隙率/孔隙率+隔膜面积*厚度*孔隙率+电芯厚度*正极极片宽度*度*2%)。正极组件质量=正极铝箔密度*端子材料长度*端子材料厚度*端子材料宽度;电芯壳体质量=电芯表面积*壳体厚度*壳体密度。表 12:单个电芯其他材料及硬件理论用量NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO其他材料及硬件正极铝箔,m21.5221.5201.4901.5191.5161.6841.229负极铜箔,m21.5941.592
27、1.5601.5911.5881.7621.293隔膜,m22.9352.9342.8762.9332.9303.2682.380电解液,L0.12940.13070.13390.14270.14630.18350.1684正极组件质量,g9.99.910.110.510.612.011.4负极组件质量,g32.732.833.334.635.039.637.7电芯壳体质量(PE+Al+PP,g22.823.123.524.625.230.328.2资料来源: 测算kWh (250Wh)。负极,g/kWh其他材料及硬件表 13:单 kWh 负极,g/kWh其他材料及硬件NCANCM811NCM
28、622NCM523NCM333LFPLMO正极,g/kWh活性材料1378.81385.81522.11721.31824.62121.22541.0导电剂93.093.4102.6116.0123.0143.0171.3粘合剂77.577.985.596.7102.5119.2142.8活性材料979.3979.0960.3980.3979.81053.5871.4粘合剂51.551.550.551.651.655.445.9正极铝箔,m2/kWh6.096.085.966.086.066.744.91负极铜箔,m2/kWh6.386.376.246.366.357.055.17隔膜,m2/
29、kWh11.7411.7311.5011.7311.7213.079.52电解液,L/kWh0.520.520.540.570.590.730.67正极组件质量,g/kWh39.5739.7440.2941.8542.3747.9645.68负极组件质量,g/kWh130.74131.30133.12138.25139.99158.45150.91电芯壳体质量(PE+Al+PP,g/Wh91.3392.2194.0798.33100.61121.14112.66资料来源: 测算根据鑫椤资讯的报价数据:(1)近半年来NCM333 的均价约 162.5 元k(2C23 435 元kg(3C6214
30、6.5 元/kg;(4)近半年来NCM811 195 元/kg,NCA 195 元/kg;(5)LFP 的均价约 45.5 元/kg;(6) 今年以来 LMO 的均价约 45.5 元/kg40 元PVDF 115 元NMP 20 元/kg。图 12:近半年来三元材料 333 型价格趋势图(单位:万元/吨)图 13:近半年来三元材料 5 系(动力型)价格趋势图(单位:万元/吨)资料来源:鑫椤资讯, 整理资料来源:鑫椤资讯, 整理图 14:近半年来三元材料 6 系(常规型)价格趋势图(单位:万元/吨)图 15:近半年来三元材料 8 系价格趋势图(单位:万元/吨)资料来源:鑫椤资讯, 整理资料来源:
31、鑫椤资讯, 整理图 16:近半年来磷酸铁锂(动力型)价格趋势图(单位:万元/吨)图 17:今年以来锰酸锂(动力型)价格趋势图(单位:万元/吨)资料来源:鑫椤资讯, 整理资料来源:鑫椤资讯, 整理表 14:正极材料材价格设定NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO正极,元/kg活性材料195195146.5143.5162.545.545.5导电剂40404040404040粘合剂(PVDF)115115115115115115115粘合剂溶剂(NMP)20202020202020资料来源:鑫椤资讯, 假设假设负极活性材料价格为 50 元/kg,负极粘合剂价格为 45
32、元/kg。图 18:近半年来中端人造石墨价格趋势图(单位:万元/吨)资料来源:Wind, 整理表 15:负极材料价格设定NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO负极,元/kg活性材料50505050505050导电剂40404040404040粘合剂45454545454545粘合剂溶剂0000000资料来源:鑫椤资讯, 假设 注:粘合剂溶剂为水,价格忽略不计假设 12m 正极铝箔的价格为 1 元/m2;8m 负极铜箔的价格为 6.41 元/m2;隔膜价格为 3 元/m2;电解液价格为 55.8 元/L。表 16:集流体、隔膜、电解液价格设定NCANCM811NCM6
33、22NCM523NCM333LFPLMO正极集流体(铝箔,元/m2 1111111负极集流体(铜箔,元/m2 6.46.46.46.46.46.46.4隔膜,元/m23333333电解液,元/L55.855.855.855.855.843.832.4资料来源:鑫椤资讯等, 假设负极材料 负极材料 (dry), g92.2%并联电池组对应一个 SOC 进行控制,因此 SOC *(16+0.07*), 其中 16 0.07 +Pack +系数表 17:动力电池硬件成本公式组件价格公式,元/个价格单元SOC 控制器16+0.07*容量电芯或电池组电芯正极端子1.6+25*质量电芯电芯负极端子1.6+
34、40*质量电芯电芯壳体1.3+20*质量电芯导热片0.7+25*质量电芯模组端子5+32*质量模组模组外壳7+20*质量模组模组连接器件7+32*质量模组Pack 端子100+0.07*电流Pack汇流条120Pack电池包外壳200+45*质量Pack资料来源: 整理下面列出了制造单个A 品电芯消耗的材料。在 3.1 中已经计算出材料的理论用量,理论用量/电芯良品率/材料利用率可以计算得出 A 品电芯消耗的材料用量,进而可以计算出每年消耗的材料和硬件合计数量。表 18:制造单个 A 品电芯消耗材料材料利用率NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO制造单个 A 品电芯
35、消耗材料正极材料(dry), g92.2%活性材料393.5395.5434.4491.3520.8605.4725.2导电剂26.526.729.333.135.140.848.9粘合剂 PVDF22.122.224.427.629.334.040.7粘合剂溶剂 (NMP)530.6533.3585.8662.4702.2816.3977.9合 计 (dry)442.2444.4488.1552.0585.1680.3814.9活性材料279.5279.4274.1279.8279.7300.7248.7导电剂0.00.00.00.00.00.00.0粘合剂 PVDF14.714.714.4
36、14.714.715.813.1粘合剂溶剂 (NMP)353.1353.0346.2353.4353.2379.8314.2合 计 (dry)294.2294.1288.5294.5294.4316.5261.8正极集流体 (铝箔), m290.2%1.81.81.71.81.82.01.4负极集流体 (铜箔), m290.2%1.8601.8581.8211.8561.8532.0561.508隔膜, m298.0%3.1533.1513.0893.1503.1473.5102.557电解液, L94.0%0.1450.1460.1500.1600.1640.2060.189资料来源: 测算
37、表 19:每年消耗电芯材料合计NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO每年消耗电芯材料正极材料活性材料, kg944507094930531042653411791178124987921453044717405898导电剂, kg6367466399817029127949118426159795811173431粘结剂 PVDF, kg530622533318585760662426702179816317977859粘结剂溶剂 (NMP), kg636756399870291794918426297958117343活性物质, kg670802467065066
38、5780346714905671170572162705969142炭黑, kg0000000粘合剂 PVDF, kg353054352974346212353416353248379804314165正极集流体 (铝箔), m242629700425841914172730042550471424648124717417334410129负极集流体 (铜箔), m244638909445908134370549644554095444664524934034336201334隔膜, m275662789756246767413876275606121755255368423877061360
39、336电解液, L3478411351172035999493834693393225349320084526321正极端子组件(件)25263158252631582526315825263158252631582526315825263158负极端子组件(件)25263158252631582526315825263158252631582526315825263158电芯壳体(个)25263158252631582526315825263158252631582526315825263158铝导热体(个)240000002400000024000000240000002400000024
40、00000024000000正极粘合剂溶剂蒸发, kg12734926127996221405824715898217168523031959161423468626负极粘合剂溶剂蒸发, kg8473293847137683090968481985847794391152897539969资料来源: 测算表 20Pack 表 14-17 Pack Pack 电量为 60kWhWh 对应的物料成本构成。如表 21 所示,磷酸铁锂/NCM523 电芯的成本为0.362/0.513元Pack0.562/0.703元BMS和热管理外接组件),NCA/NCM811 因为目前NCANCM811NCANCM
41、811NCM622NCM523NCM333LFPLMO正极活性材料,元18417.8918511.4515274.8716920.3420310.546611.357919.68负极活性材料,元3354.013353.253289.023357.453355.853608.142984.57导电剂和粘结剂,元1036.521040.951124.641254.691320.371521.101758.75正极集流体,元426.30425.84417.27425.50424.65471.74344.10负极集流体,元2856.892853.812797.152851.462845.853157.
42、782316.89隔膜,元2269.882268.742224.162268.182265.772527.161840.81电解液,元1940.951959.542008.772139.762194.202160.221466.53电芯硬件,元1562.731565.401572.811592.571600.281677.601645.89模组硬件,元5976.185978.935963.646004.106011.536227.375966.84Pack 硬件,元5223.605229.335245.625340.045360.725773.725361.15ack合计(BS和外接组件,元4
43、3064.9543187.2539917.9642154.1045689.7533736.1931605.21电池管理系统,元4290.004290.004290.004290.004290.004290.004290.00热管理外接组件,元240.00240.00240.00240.00240.00240.00240.00电池系统合计,元47594.9547717.2544447.9646684.1050219.7538266.1936135.21资料来源: 测算负极材料负极材料表 21:单 Wh 动力电池物料成本构成NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO正极活性
44、材料,元/Wh0.3070.3090.2550.2820.3390.1100.132负极活性材料,元/Wh0.0560.0560.0550.0560.0560.0600.050导电剂和粘结剂,元/Wh0.0170.0170.0190.0210.0220.0250.029正极集流体,元/Wh0.0070.0070.0070.0070.0070.0080.006负极集流体,元/Wh0.0480.0480.0470.0480.0470.0530.039隔膜,元/Wh0.0380.0380.0370.0380.0380.0420.031电解液,元/Wh0.0320.0330.0330.0360.037
45、0.0360.024电芯硬件,元/Wh0.0260.0260.0260.0270.0270.0280.027电芯合计,元/Wh0.5310.5330.4780.5130.5720.3620.338模组硬件,元/Wh0.1000.1000.0990.1000.1000.1040.099Pack 硬件,元/Wh0.0870.0870.0870.0890.0890.0960.089ack合计(BS和外接组件,元Wh0.7180.7200.6650.7030.7610.5620.527电池管理系统,元/Wh0.0720.0720.0720.0720.0720.0720.072热管理外接组件,元/Wh0
46、.0040.0040.0040.0040.0040.0040.004电池系统合计,元/Wh0.7930.7950.7410.7780.8370.6380.602资料来源: 测算4、生产成本6GwhPack 10 Pack 的电量为 60kWh6Gwh;单个 Pack A 40 A 256万个。表 22:工厂产能假设NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO每年生产的电池包数量(个)100000100000100000100000100000100000100000容量, kWh per year60000006000000600000060000006000000600
47、00006000000每年生产的电芯数量(A品(个)24000000240000002400000024000000240000002400000024000000按照良品率调整的电芯生产量(个)25263158252631582526315825263158252631582526315825263158资料来源: 假设及测算下表列出了电芯良品率及材料利用率假设。其中:(1),行业一般为 90%-95%为 92.2%;(3)整体利用率为 90.2%(4)用率为 (6)99.5%。表 23:电芯良品率及生产流程中材料利用率假设项目整体良品率/利用率各工序利用率电芯良品率, %95.0材料利用率
48、, %材料电极电芯电解液搅拌涂布分切叠片注液正极材料 (dry)92.299959999负极材料 (dry)92.299959999正极集流体 (铝箔)90.2999299负极集流体 (铜箔)90.2999299隔膜98.098电解液94.094 粘结剂溶剂回收, %99.5资料来源: 假设及测算电芯装配模组/Pack组装动力电池的生产工序较多,主要包括以下流程:材料准备/搅拌/Pack组装和测试:将模组组装成Pack图 19:动力电池生产流程资料来源:ANL, 图 20:分切前的极片资料来源:ANL, 修改3亿元表 24 1Gwh 3 6Gwh 18 400 人,6Gwh 2400 效生产天
49、数为 300 天,每天轮班 3 次(8 小时工作制),则直接人工为5,760,000 小时/年;6Gwh 产线占地面积合计 26,750 平方米。表 24:动力电池生产线设备、人员及占地面积设备价值(万元)人员数量(名)直接人工占地面积工序名称单 Gwh合计单 Gwh合计(小时/年)(平方米)来料接收/存储900540010601440001600材料准备/搅拌/送料正极8004800954129600700负极8004800954129600700极片涂布正极18001080015902160001200负极18001080015902160001200溶剂回收175010500636864
50、00500辊压正极30018001272172800500负极30018001272172800500工序间物料搬运4502700201202880002100极片分切450270018108259200500极片真空干燥45027001272172800600检验室600360024144345600500叠片10006000301804320001800集流体焊接15009000301804320001200入壳50030001272172800600注液和密封14008400241443456001800干燥室管理800480031843200200电池装架300018000848115
51、2001600化成3300198001590216000350测试5003000424576001800电池封装及下架1750105001272172800600模组组装190011400362165184001200Pack 组装及测试13007800301804320001500废电池及废料回收2501500424576001000装配运输240014400301804320002500合计300001800004002400576000026750资料来源: 假设及测算制造费用我们假设:(1)工厂土建支出 1.5 万元/平方米;(2)直接人工成本为25 元/小时;(3)间接费用由 40%
52、直接人工+20%折旧组成;(4)土建折旧年限为 20 年,年折旧率 5%,设备折旧年限为 6 年,年折旧率 16.7%。表 25:生产成本参数假设项目项目土建支出直接人工成本间接费用折旧假设内容1500元/平方米25元/小时40%直接人工土建折旧率(20年:5%20%折旧设备折旧(6年16.7%资料来源: 假设及测算由表 24 和表 25,可计算出动力电池的生产成本。下表列出了单个 Pack的生产成本,直接人工合计 1440 元/Pack,制造费用合计 4417 元/Pack。表 26:单个 Pack 的生产成本汇总结果NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO 直接人
53、工,元极片制作461461461461461461461电芯组装356356356356356356356化成、测试及密封140140140140140140140模组和 Pack 组装238238238238238238238电池和材料的废弃及回收14141414141414运输144144144144144144144质量控制及管理86868686868686合计1440144014401440144014401440间接费用1216121612161216121612161216折旧3201320132013201320132013201合计44174417441744174417441
54、74417资料来源: 测算 制造费用,元5、成本汇总、验证及降本路径 制造费用,元生产成本将物料成本和生产成本汇总到一起,得到动力电池 Pack 的成本拆分表(表 28),单个 Pack 的电量为 60kWh,可计算出度电成本(表 29)。根据计算结果,LFP 动力电池电芯、Pack 度电成本分别为 449 元/kWh、660 元/kWh,而 NCM523 动力电池电芯、Pack 度电成本分别为 600 元/kWh、859 元/kWh。 制造费用,元 制造费用,元/kWh电芯度电成本,元/kWh617.8619.7565.2600.2658.6448.9424.6 直接人工,元表 27:动力电
55、池 Pack 直接人工,元NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO 直接材料,元电芯材料及硬件31865319792870930810343172173520277模组硬件5976597959646004601262275967Pack 硬件5224522952465340536157745361合计43065431873991842154456903373631605极片制作461461461461461461461电芯组装356356356356356356356化成、测试及密封140140140140140140140模组和 Pack 组装23823823823
56、8238238238电池和材料的废弃及回收14141414141414运输144144144144144144144质量控制及管理86868686868686合计1440144014401440144014401440间接费用1216121612161216121612161216折旧3201320132013201320132013201合计4417441744174417441744174417 单个 Pack 成本合计,元48922490444577548011515463959337462Pack 度电成本,元/kWh815.4817.4762.9800.2859.1659.9624.
57、4资料来源: 测算 制造费用,元 直接人工,元/kWh 制造费用,元 直接人工,元/kWhNCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO 直接材料,元/kWh电芯材料505.0506.9452.3487.0545.3334.3310.5电芯硬件26.026.126.226.526.728.027.4合计531.1533.0478.5513.5572.0362.3338.0极片制作7.77.77.77.77.77.77.7电芯组装5.95.95.95.95.95.95.9化成、测试及密封2.32.32.32.32.32.32.3电池和材料的废弃及回收0.20.20.20.20.20.20.2运输2.42.42.42.42.42.42.4质量控制及管理1.41.41.41.41.41.41.4合计20.020.020.020.020.020.020.0间接费
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