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动力电池Pack系统成本的降低方法

一、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美金/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%。高工锂电了解到,包括天津力神、远东福斯特、亿纬锂能、比克电池、猛狮科技等电池企业都即将或已经量产21700电池,并已有车企率先导入21700电池,2018年将成为中国21700电池的发展元年。其中,天津力神当前已量产4.0Ah、4.5Ah两款21700电池产品,并已于2017年底量产并批量供货,主要供给江淮汽车、长安汽车等整车厂,预计全年出货2亿支。2018年年底前还将推出5.0Ah新产品。力神市场部经理吴恺表示:“由于21700相较传统18650在PACK整体能量密度上的优势愈发明显,今年市场对21700产品表现出了超出预期的兴趣。”

二、结构件轻量化

业内人士表示,在动力电池企业降成本的压力,结构件产品降价无可避免,有些产品的价格相比去年已经下降了20%,几乎已经没有了降价空间。受此影响,结构件企业的净利润也出现了下滑,结构件市场竞争将更加激烈。目前,包括科达利、欣迪盟、鑫东达等结构件制造商在2018年都在通过导入新材料和优化结构设计等方式,使新产品较旧产品减重达20%以上,同时使制造成本进一步降低,从而降低了电池包的综合成本。科达利总经理励建炬对高工锂电表示,科达利已经全面导入新型材料,新产品较原来的产品减重20%-30%。企业根据客户的产品性能需求针对性的开发生产结构件产品,已经交付客户使用。除了上述结构件之外,包括箱体、线束等辅料也是电池企业可以直接将成本的重要部分。

动力电池

 

三、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。

四、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。除此之外,扩大产能规模摊薄电芯制造成本、提高内部管理水平、配套单个车型销量增加等也是动力电池企业实现降成本的路径之一。

 

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