2018北京國際車展來了， 各家車企紛紛推出新車， 目前， 補貼政策和積分政策都驅趕著電動汽車往高性能和市場化的方向走。 從這個角度來說， 我們需要花一些時間來看一看電動汽車的核心零部件——動力電池的技術進步情況
圖1 中國動力電池成本的情況
一、動力電池的成本
國產第一代純電動汽車動力電池系統 2013 年開始量產， 採用磷酸鐵鋰電芯， 系統單價高達 4.8 元 /Wh， 其中除模組外的系統材料和製造成本約為 1.8 元 /Wh。
第二代動力電池系統在2015 年底量產， 電芯開始改用三元材料電池， 因為能量密度的提升， 使得電芯成本顯著下降， 系統單價降至2.5 元 /Wh， 其中除模組外的系統材料和製造成本為0.7元/Wh。
第三代動力電池系統於2017年量產， 單位瓦時電芯成本進一步下降， 系統單價約1.6 元/Wh， 其中除模組外的系統和材料成本為0.3 元/Wh。
從2013到2017年， 動力電池系統成本下降了約三分之二。
圖2 2013-2017年動力電池系統價格
二、電池的裝機量和產能
如下圖所示， 國內動力電池的產能提升是實實在在的， 當然這也是補貼政策催生的結果。
以2017年為例， 從年初到年底， 動力電池裝機量呈高速上漲趨勢：第一季度由於補貼的技術標準提高， 企業存在一個明顯的適應期， 2017年1月的總裝機量只有176MWh， 2月高速上漲了169.68%， 3月又高速上漲了 96.35%。 到了第二季度， 動力電池裝機量在4月突破了1GWh， 然後在5-6 月平均漲幅為60.47%。 第三季度出現平穩過渡。 第四季度因為補貼政策調整傳聞造成了年底的搶裝， 最後兩個月動力電池裝機量平均上漲了65.68%， 特別是12月拉出了一個明顯的翹尾。
圖2 2017年到2018年3月的動力電池裝機量
動力電池裝機量的上升把電池原材料價格進一步下拉， 這也是純電動乘用車動力電池的成本能持續下降的主要原因。 隨著補貼進入新的階段， 特別是客車和專用車面臨暫時性熄火的情況， 2018年前三個月新能源乘用車的數量占整個新能源數量的91%， 電池用量從43%攀升到73%。
圖3 乘用車的動力電池需求占了最重要的那部分
在這樣的基調下，由補貼政策引導的乘用車電池能量密度快速提升的發展方向就成了直接標杆。
電池能量密度與補貼掛鉤是從2017年開始的，是年電池包120Wh/kg以上的可以獲得1.1倍的補貼係數。而隨著補貼門檻的提高，乘用汽車企業對於電池系統的要求就是按照政策門檻來的，企業本身能做的是在系統層面不斷挖掘潛力，但是這個速度是有限的，在電芯層面的提高立竿見影，隨之帶來的電芯級別要求也就提高了。
所以我們看到目前的市場上，電池單體企業轉型很快，對於材料的需求快速轉向了三元材料。
國內三元材料市場價格處於高位穩定，而且開始往NCM622型和NCM811型走。由於電池企業對於能量密度的需求，每家電芯企業的設計水準有差異，材料企業需要靠正極材料特性予以彌補，所以當前市場主流的NCM523型三元材料出貨節奏放緩，NCM622型三元材料卻恰恰相反，銷量明顯增加。
圖5 2018年4月份正極材料的價格
目前，方殼電芯如果採用NCM523型材料，電池能量密度在180~200Wh/kg之間，採用NCM622型材料在200-220Wh/kg；同等材料下，軟包的能量密度要高10%以上，因此基於軟包電池的單體能量密度已經達到220~240Wh/kg左右。
圖6 當前能量密度的水準
由於不同的電池設計水準不同，電芯企業在電芯的寬度、高度和厚度方面做出了一些調整，主要的調整方向是寬度和厚度，也有考慮在高度上做文章的，採用1.5倍或者2倍的厚度做較大規格的電芯。
因此，電芯的能量密度，主要取決於所用材料、電池的尺寸，電芯在設計過程中的一些參數。不少廠家目前在B樣往C樣方向走，到下半年會有不少較高能量密度的電芯進入SOP階段。這也是材料投產在價格上體現的差異，也使得電芯的成本產生很大的差異。
圖7 電芯的尺寸分佈
由於客車和專用車的補貼上較早退出，所以LFP材料和電芯的產能如何有效使用，也是下個階段重點值得探討的地方。補貼的門檻和偏向性，固然使得電芯能量密度能在短期內實現階躍，但隨之而來的電芯其他特性，包括穩定性、安全等級和一致性，則是接下來的突出問題。
小結：
三元電芯下一步的成本下降空間，主要將由除正極材料以外的隔膜、負極材料和電解液等材料成本下降所帶來的，短期來看，LFP材料和單體的成本會到一個相對驚人的地步，我們探討儲能系統的時候，是可以同時就經濟性的問題進行展開討論的。
在這樣的基調下，由補貼政策引導的乘用車電池能量密度快速提升的發展方向就成了直接標杆。
電池能量密度與補貼掛鉤是從2017年開始的，是年電池包120Wh/kg以上的可以獲得1.1倍的補貼係數。而隨著補貼門檻的提高，乘用汽車企業對於電池系統的要求就是按照政策門檻來的，企業本身能做的是在系統層面不斷挖掘潛力，但是這個速度是有限的，在電芯層面的提高立竿見影，隨之帶來的電芯級別要求也就提高了。
所以我們看到目前的市場上，電池單體企業轉型很快，對於材料的需求快速轉向了三元材料。
國內三元材料市場價格處於高位穩定，而且開始往NCM622型和NCM811型走。由於電池企業對於能量密度的需求，每家電芯企業的設計水準有差異，材料企業需要靠正極材料特性予以彌補，所以當前市場主流的NCM523型三元材料出貨節奏放緩，NCM622型三元材料卻恰恰相反，銷量明顯增加。
圖5 2018年4月份正極材料的價格
目前，方殼電芯如果採用NCM523型材料，電池能量密度在180~200Wh/kg之間，採用NCM622型材料在200-220Wh/kg；同等材料下，軟包的能量密度要高10%以上，因此基於軟包電池的單體能量密度已經達到220~240Wh/kg左右。
圖6 當前能量密度的水準
由於不同的電池設計水準不同，電芯企業在電芯的寬度、高度和厚度方面做出了一些調整，主要的調整方向是寬度和厚度，也有考慮在高度上做文章的，採用1.5倍或者2倍的厚度做較大規格的電芯。
因此，電芯的能量密度，主要取決於所用材料、電池的尺寸，電芯在設計過程中的一些參數。不少廠家目前在B樣往C樣方向走，到下半年會有不少較高能量密度的電芯進入SOP階段。這也是材料投產在價格上體現的差異，也使得電芯的成本產生很大的差異。
圖7 電芯的尺寸分佈
由於客車和專用車的補貼上較早退出，所以LFP材料和電芯的產能如何有效使用，也是下個階段重點值得探討的地方。補貼的門檻和偏向性，固然使得電芯能量密度能在短期內實現階躍，但隨之而來的電芯其他特性，包括穩定性、安全等級和一致性，則是接下來的突出問題。
小結：
三元電芯下一步的成本下降空間，主要將由除正極材料以外的隔膜、負極材料和電解液等材料成本下降所帶來的，短期來看，LFP材料和單體的成本會到一個相對驚人的地步，我們探討儲能系統的時候，是可以同時就經濟性的問題進行展開討論的。