新能源車的發(fā)展既有賴于政策的推動(dòng)，也需要?jiǎng)恿﹄姵爻掷m(xù)降本的支持，本周專題我們研究了動(dòng)力電池的成本結(jié)構(gòu)。我們在動(dòng)力電池成 本模型里將 PACK 成本拆分成材料成本和生產(chǎn)成本，其中材料成本又包括電芯材料、模組材料及 PACK 材料，生產(chǎn)成本 包括人力成本、折舊及其他制造費(fèi)用。我們參考 ANL 的成本測算模型，選取方形電池進(jìn)行成本拆分。據(jù)我們測算，在僅 考慮電芯的情況下，目前三元 523 和磷酸鐵鋰電芯的度電成本分別為 486.96 和 374.44 元/kWh，在考慮模組、PACK 及 電池系統(tǒng)的情況下，目前三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的總度電成本分別為 724.91 和 612.40 元/kWh。（注：本測算以 提供模型思路為主，具體數(shù)值與實(shí)際情況可能存在偏差）
鋰電池根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同分為動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池和消費(fèi)電子電池，不同類型鋰電池的成本構(gòu)成自然不同，本篇報(bào)告主要 講述應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力電池成本結(jié)構(gòu)。動(dòng)力電池在不同的正負(fù)極材料下其成本有一定差別，整體來看材料成本占比較大，人 工成本、折舊及其他制造費(fèi)用占比較小，而材料成本則主要以正負(fù)極材料、隔膜、電解液和組件為主。 我們在動(dòng)力電池成本模型里將 PACK 成本拆分成材料成本和生產(chǎn)成本，其中材料成本又包括電芯材料、模組材料及 PACK 材 料，生產(chǎn)成本包括人力成本、折舊及其他制造費(fèi)用。我們參考 ANL 的成本測算模型，選取方形電池進(jìn)行成本拆分。
我們假設(shè)單車帶電量 60kWh，包括 1 個(gè)電池包，20 個(gè)模組和 240 個(gè)電芯，以上假設(shè)主要用于測算模組和 PACK 組件成本。 我們選取三元?jiǎng)恿︿囯姵?523 型和磷酸鐵鋰電池作為研究對(duì)象進(jìn)行分析比較。參考當(dāng)升科技公告數(shù)據(jù)，我們假設(shè)三元（523） 正極材料實(shí)際克容量為 157mAh/g。參考國軒高科和豐元股份公告數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料實(shí)際克容量基本已經(jīng)達(dá)到 150mAh/g，我們?nèi)?145mAh/g 的平均水平作為磷酸鐵鋰正極材料實(shí)際克容量假設(shè)。參考杉杉股份公告數(shù)據(jù)，我們假設(shè)負(fù)極活 性材料（人造石墨）實(shí)際克容量為 350 mAh/g。
1.正極材料
正極材料包括正極活性材料、正極用碳添加劑（導(dǎo)電劑）、正極粘合劑、正極集流體（鋁箔）和正極組件正極端子。據(jù)我們測 算，目前三元 523 正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘合劑、鋁箔、正極端子度電成本分別為 195.25、1.81、5.42、6.08、6.53 元/kWh， 磷酸鐵鋰電池分別為 73.59、2.19、6.57、6.74、6.55 元/kWh，活性材料均占成本的絕大比重。考慮到材料損耗，我們測算 得出三元 523 正極材料度電總成本為 238.99 元/ kWh，磷酸鐵鋰正極材料度電總成本為 106.27 元/ kWh，兩者正極材料成本 相差較大，主要是由于近年來磷酸鐵鋰價(jià)格下降較快，而三元正極材料價(jià)格受貴金屬相對(duì)稀缺影響價(jià)格降幅相對(duì)較小。
2.負(fù)極材料
負(fù)極材料包括負(fù)極活性材料、負(fù)極粘合劑、負(fù)極集流體（銅箔）和負(fù)極組件負(fù)極端子。據(jù)我們測算，目前三元 523 負(fù)極活性 材料、粘合劑、銅箔、負(fù)極端子度電成本分別為 48.66、0.99、41.37、19.32 元/kWh，磷酸鐵鋰電池分別為 52.27、1.07、 45.81、19.54 元/kWh，負(fù)極材料中活性材料、銅箔和負(fù)極端子成本占比較高，粘合劑占比較低。考慮到材料損耗，我們測算 得出三元 523 負(fù)極材料度電總成本為 122.59 元/ kWh，磷酸鐵鋰負(fù)極材料度電總成本為 131.87 元/ kWh。由于能量密度的不 同以及其他材料接近的原因，磷酸鐵鋰電池的負(fù)極材料成本高于三元電池。
3.隔膜
三元和磷酸鐵鋰電池隔膜的度電成本較為接近，三元為 31.29 元/ kWh，磷酸鐵鋰的為 34.86 元/kWh，區(qū)別同樣在于磷酸鐵鋰 電池能量密度較低導(dǎo)致材料用量多于三元。
4.電解液
電芯材料中電解液占比較隔膜略低。三元 523 電解液的度電成本為 20.93 元/ kWh，磷酸鐵鋰為 25.28 元/ kWh。
5.電芯其他材料
除以上外，電芯其他成本主要還包括外殼和導(dǎo)熱片，整體占比較低。三元 523 和磷酸鐵鋰電池其他電芯材料的度電成本分別 為 12.18 和 12.69 元/ kWh。
6.模組、PACK 材料
按照工藝順序電芯之后是模組和 PACK，其中模組材料包括電壓控制器、模組端子、模組外殼以及模組連接器，PACK 材料主 要包括 PACK 端子、匯流條和 PACK 外殼。據(jù)我們測算，三元 523 電池的模組材料和 PACK 材料度電成本分別為 102.8 和 58.15 元/ kWh，磷酸鐵鋰的分別為 105.77 和 58.19 元/ kWh。至此，我們已完成 PACK 總材料成本的測算，經(jīng)加總后得出三 元 523 和磷酸鐵鋰的 PACK 所有材料的總度電成本分別為 586.92 和 474.93 元/ kWh。考慮電池管理系統(tǒng)和熱管理組件成本 的情況下，我們測算得出目前三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)材料總度電成本分別為 660.92 和 548.93 元/ kWh。
7.人工成本、折舊及其他制造費(fèi)用
動(dòng)力電池生產(chǎn)成本包括人工成本和制造費(fèi)用，制造費(fèi)用其中有包括設(shè)備和房屋建筑折舊及其他制造費(fèi)用。我們假設(shè) 1GWh 產(chǎn) 能設(shè)備投資價(jià)值 3 億元，人工 400 人，每年工作 300 天，每天工作 8 小時(shí)，人工小時(shí)數(shù)為 960000 小時(shí)/年，工時(shí)費(fèi) 25 元/時(shí)， 對(duì)應(yīng) 2400 萬元/年，得出人工成本 24 元/KWh；設(shè)備折舊年限為 8 年，年折舊率為 12.5%，得出設(shè)備折舊 37.5 元/KWh；單 GW 產(chǎn)線占地面積 4500 平方米，房屋建筑固定資產(chǎn)支出 15000 元/平方米，折舊年限為 20 年，年折舊率 5%，得出房屋建筑 固定資產(chǎn)折舊為 3.38 元/KWh。整體上，我們測算得出三元 523 和磷酸鐵鋰電池人工的度電成本分別均為 24 元/KWh，折舊 對(duì)應(yīng)的度電成本分別均為 40.88 元/KWh，其他制造費(fèi)用對(duì)應(yīng)的度電成本分別均為 11.29 元/KWh。
僅考慮電芯的情況下，三元 523 和磷酸鐵鋰電芯的度電成本分別為 486.96 和 374.44 元/kWh。
在考慮模組、PACK 及電池系統(tǒng)的情況下，三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的總度電成本分別為 724.91 和 612.40 元/kWh。
