新能源車的發展既有賴於政策的推動，也需要動力電池持續降本的支援，本週專題我們研究了動力電池的成本結構。我們在動力電池成 本模型裡將 pack 成本拆分成材料成本和生產成本，其中材料成本又包括電芯材料、模組材料及 pack 材料，生產成本 包括人力成本、折舊及其他製造費用。我們參考 anl 的成本測算模型，選取方形電池進行成本拆分。據我們測算，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 電池系統的情況下，目前三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統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，具體數值與實際情況可能存在偏差)鋰電池根據應用領域的不同分為動力電池、儲能電池和消費電子電池，不同型別鋰電池的成本構成自然不同，本篇報告主要 講述應用最廣泛的動力電池成本結構。動力電池在不同的正負極材料下其成本有一定差別，整體來看材料成本佔比較大，人 工成本、折舊及其他製造費用佔比較小，而材料成本則主要以正負極材料、隔膜、電解液和元件為主。 我們在動力電池成本模型裡將 pack 成本拆分成材料成本和生產成本，其中材料成本又包括電芯材料、模組材料及 pack 材 料，生產成本包括人力成本、折舊及其他製造費用。我們參考 anl 的成本測算模型，選取方形電池進行成本拆分。
我們假設單車帶電量 60kwh，包括 1 個電池包，20 個模組和 240 個電芯，以上假設主要用於測算模組和 pack 元件成本。 我們選取三元動力鋰電池 523 型和磷酸鐵鋰電池作為研究物件進行分析比較。參考當公升科技公告資料，我們假設三元(523) 正極材料實際克容量為 157mah/g。參考國軒高科和豐元股份公告資料，目前國內磷酸鐵鋰正極材料實際克容量基本已經達到 150mah/g，我們取 145mah/g 的平均水平作為磷酸鐵鋰正極材料實際克容量假設。參考杉杉股份公告資料，我們假設負極活 性材料(人造石墨)實際克容量為 350 mah/g。
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正極材料
正極材料包括正極活性材料、正極用碳新增劑(導電劑)、正極粘合劑、正極集流體(鋁箔)和正極元件正極端子。據我們測 算，目前三元 523 正極活性材料、導電劑、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，活性材料均佔成本的絕大比重。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，主要是由於近年來磷酸鐵鋰**下降較快，而三元正極材料**受***相對稀缺影響**降幅相對較小。
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負極材料
負極材料包括負極活性材料、負極粘合劑、負極集流體(銅箔)和負極元件負極端子。據我們測算，目前三元 523 負極活性 材料、粘合劑、銅箔、負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，負極材料中活性材料、銅箔和負極端子成本佔比較高，粘合劑佔比較低。考慮到材料損耗，我們測算 得出三元 523 負極材料度電總成本為 122.59 元/ kwh，磷酸鐵鋰負極材料度電總成本為 131.87 元/ kwh。由於能量密度的不 同以及其他材料接近的原因，磷酸鐵鋰電池的負極材料成本高於三元電池。
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，區別同樣在於磷酸鐵鋰 電池能量密度較低導致材料用量多於三元。
電解液
電芯材料中電解液佔比較隔膜略低。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。
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熱片，整體佔比較低。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。
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模組、pack 材料
按照工藝順序電芯之後是模組和 pack，其中模組材料包括電壓控制器、模組端子、模組外殼以及模組聯結器，pack 材料主 要包括 pack 端子、匯流條和 pack 外殼。據我們測算，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，經加總後得出三 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。考慮電池管理系統和熱管理元件成本 的情況下，我們測算得出目前三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統材料總度電成本分別為 660.92 和 548.93 元/ kwh。
人工成本、折舊及其他製造費用
動力電池生產成本包括人工成本和製造費用，製造費用其中有包括裝置和房屋建築折舊及其他製造費用。我們假設 1gwh 產 能裝置投資價值 3 億元，人工 400 人，每年工作 300 天，每天工作 8 小時，人工小時數為 960000 小時/年，工時費 25 元/時， 對應 2400 萬元/年，得出人工成本 24 元/kwh；裝置折舊年限為 8 年，年折舊率為 12.5%，得出裝置折舊 37.5 元/kwh；單 gw 產線占地面積 4500 平方公尺，房屋建築固定資產支出 15000 元/平方公尺，折舊年限為 20 年，年折舊率 5%，得出房屋建築 固定資產折舊為 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 對應的度電成本分別均為 40.88 元/kwh，其他製造費用對應的度電成本分別均為 11.29 元/kwh。
總結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 及電池系統的情況下，三元 523 和磷酸鐵鋰電池系統的總度電成本分別為 724.91 和 612.40 元/kwh。
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