新能源汽車動力電池成本拆解深度報告

1、新能源汽車動力電池成本拆解深度報告投資要點模型框架：動力電池的成本是市場關注的重點。新能源汽車行業(yè)仍在拐點之前，傳統(tǒng)燃油車與 電動汽車的成本差是新能源汽車滲透率增長的重要因素。為了定量研究動力電池成本， 我們將電池成本和性能結合起來，建立了一個自下而上的模型。利用該模型可以靜態(tài)地 計算材料成本、硬件成本以及各工序的生產制造成本，并且可以動態(tài)地區(qū)分材料價格變 化、技術進步、工藝改進等因素導致的成本下降。車輛及電池設計：(1)車輛設計：從用戶需求出發(fā)，設計單車帶電量/續(xù)駛里程及Pack內電芯/模組 的數量和組合方式。(2)材料層面：材料屬性決定電池的電化學性能及物理參數。(3)電芯設計：核心是確定

2、正負極材料涂層的厚度，進而設計電芯的外形尺寸。 (4)模組及Pack設計：由電芯參數外推得出。物料成本：(1)物料用量：由電芯容量、活性材料克容量等參數計算出正/負極材料、電解液、 隔膜、銅箔、鋁箔及其他組件的理論用量，并根據良品率、材料利用率等進行調整。(2)物料價格：根據市場價格做出假設，包括主/輔材及硬件。(3)物料成本匯總：由物料用量和價格計算得出。生產成本：(1)工廠設計：對動力電池年產能、良品率、人員工資、設備折舊率、間接費用假 設等做出假設。(2)生產工序：主要是各工序的設備投資額及人員配置。(3)直接人工/制造費用計算：根據設備折舊、人員工資費用及間接費用計算出結 果。成本匯總

3、及驗證：將物料成本和生產成本匯總到一起，得到動力電池Pack的成本。根據計算結果， LFP/NCM622/NCM523Pack 的成本分別為 0.66/0.76/0.80 元/Wh,寧德時代 2018 年動力 電池綜合成本約0.76元/Wh；動力電池Pack成本中，直接材料占比約84%-89%,直接 人工占比約2.8%-3.8%，制造費用占比約8.6%-11.8%，基本符合現實。投資建議根據模型，降低動力電池成本的路徑包括：更具性價比的材料體系；更精簡的電池 設計；更低的物料價格；工藝改進；設備改進。根據以上結論，建議關注：(1)寧德時 代、比亞迪、國軒高科等優(yōu)質電池企業(yè)；(2)當升科技、容百

4、科技、璞泰來、貝特瑞、 恩捷股份等材料龍頭企業(yè)；(3)先導智能、贏合科技等設備企業(yè)。風險分析：政策風險、技術路線變更風險、競爭加劇風險、原材料價格波動風險。投資聚焦研究背景動力電池是新能源汽車的核心構成之一，直接決定車輛性能和成本，電池成本下降 的幅度直接影響新能源汽車的推廣應用。在本篇研報中，我們參考一些學術資料及產業(yè) 人士的觀點建立了成本模型，對動力電池成本的諸多問題展開系列研究。創(chuàng)新之處目前市場對動力電池成本的研究相對簡單而且偏靜態(tài)。我們系統(tǒng)性地建立了自下而 上的成本模型，可以對直接材料、直接人工、制造費用三大項進行拆分，并且可以動態(tài) 區(qū)分材料價格變化、技術進步、工藝改進導致的成本下降。

5、在后續(xù)的系列報告中，我們 將對不同材料體系的動力電池進行對比研究，并且對成本下降的可能路徑進行分析。投資觀點目前新能源汽車的銷量滲透率不足5%，用戶體驗(充電、續(xù)航、智能網聯(lián))還有 待改善，更重要的是，電動汽車與燃油汽車之間還存在較大的成本差。我們相信，隨著 動力電池成本的下降，新能源汽車有望迎來高速增長的拐點。根據成本模型，我們對動力電池的降本路徑進行了初步分析，結論如下：(1)不同的材料體系對應不同的電池成本，例如LFP/LMO電池Pack的成本比 NCM523 低 18%/22%，電芯成本低了 25%/29%;(2)物料價格下降可以降低成本，如果將NCA、NCM811正極活性材料的價格由

6、 195元/kg調整至150元/kg (下降23%),那么NCM811電芯的成本將由620元/kWh下 降至548元/kWh (下降12%);(3)更精簡的電池設計有助于降低成本，參考CATL提出的CTP技術，假設模組 硬件物料成本降低80%,減掉相應的模組組裝設備和人員，那么Pack成本下降約10%- 15%；(4)工藝改進也是動力電池降本的方式之一，在模型中，我們假設電芯良品率為 95%，如果良品率提升至98%，那么成本下降約1.5%-2%。(5)設備改進也能使得電池成本下降，在模型中，我們假設單Gwh設備投資額為3億元，如果降低10%至2.7億元，則動力電池Pack成本降低不到1%。綜上

7、所述，動力電池成本的下降主要依賴：(1)更具性價比的材料體系；(2)更精 簡的電池設計；(3)更低的物料價格；(4)工藝改進；(5)設備改進。建議關注：(1)寧德時代、比亞迪、國軒高科等優(yōu)質電池企業(yè)；（2）當升科技、容百科技、璞泰來、貝 特瑞、恩捷股份等材料龍頭企業(yè)；（3）先導智能、贏合科技等設備企業(yè)。目錄1、模型框架：自下而上建立動態(tài)成本模型62、3s也 1ST!-11 !. * - BJ - I . . J . J *. . . I J - - . . .4 . . -au a，1a . I . . . 91 d *n N 92 1.材料層面：由衡電化學屬性 ,92i 2-dpPlCkin

8、n r.0.4ii 11 iiiir a 11 111rli11 rn !1 111 1 Brrr.1-1 i iiiia 1 1 i 11 i 12i 3、f1IE. Iiiii BHBBann ms i inn i i ki-i.i )iii ： a in i i ,， i * r i i w s r r r，t ir r mt r fh hi , r r i r，ri r， i n 1 r i b i , n r i r i i i rHBRri eriraHiHi araia ri 1 531 1、, mu Bl rBBHHiiatiii i nn raaaa i i 1.raaaa

9、( aiBiiBiiuia ivi ri 1. 1： 1 in i nm 1 i 1 n 15.2、I- l, tLj l | Ji. - J - - - J I i S.S. i -.id 14 1 Ii-JU I l fab-k.d- S ： M i i S.fad.d ill1.： I,：i i I.I. S .h.d i.4d i i fa I. . i. - fa d . J d J 4 I ： b S. . S. . fa d d i i .i J i i S. . . - - . d d i i I. TOC o 1-5 h z 物料成本匯總：由棚I斗用餐和價格計箕得出一 .20

10、4卜I J f-i - I- p-i - !-卜W BW ! - + -率占 = 14 1 i 附 i . 4 T +M | 4 hd fa | dg 4 1. h. fa-i qq 尋 f d 率月自色fa- bd h.| k r -4 i-4 i-4 f hfa ! i | |i | fa i rid d h-串用??！ W ! FW FT 4 * be hd bj p( b 串4 fa. 2 24 t 工廠蝴： 嘴 6Gwh,良 -224.2. 胡IB：制備,電芯裝百己平模名即P日Gk 蜃 23 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 43 廠孱

11、、設備及人員：單線設備投資額約3億元, 244-4 x +F方- 1J. 粒，人十由 JiJ M *- -J !- ktiH- I.a i id i.1，i i ： ： - Si 1 i a- - . s i占4-2 J成本，匚總、險證及降本路徑 .26結果瞼證：總分/吉果基本符買.27 513、 口中子工 -LJ s !: umaaaa liBBan 1 in iiu 1 ui Jjn hi ni ! miBnBaa 11 rniraBB in 1 nil 2g 1 1 ri r 1 s4 + r ri r-t *，,(rrre it i r i e 1 b 1 4 r-i r rr re

12、1 1 ( r 1 r i !( r/r ri r-t - r Er rn r pi , rr fb .r r-t r 1 e 11 rr ri irr re 1 a t 1 e 1 ，！ r 1 vi Bi s 1 1 ra e4 ri - r-t rb rq b 1 r 1 r 9 r-;JX|Ee jjs,-, ,jbjb ubbbjbb,b,u 341、模型框架：自下而上建立動態(tài)成本模型動力電池的成本一直是市場關注的重點。動力電池成本定量研究的意義在于： （1）動力電池價格下降使得電動車的成本降低，從而推動新能源汽車的廣泛使 用，研究動力電池成本下降空間有助于跟蹤電動車銷量拐點；（2）

13、動力電池成本下降節(jié)奏直接影響電池廠商盈利狀況；（3）作為動力電池的上游，電池材料廠商的量價趨勢也與電池成本相關。根據Gartner的數據，全球智能手機滲透率自2009年起迅速提升，2009-2015 每年平均提升9pcts,2007-2008年均僅提升約1pct。智能手機的高增長依賴技術進 步、移動網絡速度提升、用戶體驗改善等因素，拐點之后的手機產業(yè)鏈為投資者帶來 了巨大收益。參考智能手機行業(yè)，幾個關鍵要素取得突破后，行業(yè)進入高增長階段。新能源汽 車行業(yè)目前仍在拐點之前，市場驅動下的高速增長主要依賴成本下降、用戶體驗改善 （充電、續(xù)航、智能網聯(lián)）等，由于汽車消費占收入比重較高，消費者對價格的敏

14、感 性更高，傳統(tǒng)燃油車與電動汽車的成本差是新能源汽車滲透率增長的重要因素。根據 BNEF的數據，2018年美國純電動中型車動力電池系統(tǒng)的成本占整車稅前售價的 35%，隨著動力電池價格的下降，整車售價有望在2023年左右與傳統(tǒng)燃油車持平。S 1:美國純電動中型車價格構成及燃油率對比 （單位：千美元）real 20 ISthousand doPars and%注：Battery是動力電池，Powertrain是傳動系統(tǒng)，Vehicle是車輛其它組成部分（如 車身、底盤等；ICE為傳統(tǒng)燃油車。近年來動力電池價格不斷下調，以龍頭公司寧德時代為例，2015年其動力電池系 統(tǒng)價格為2.27 元/Wh，20

15、18年降至1.16元/Wh，年均復合下降約20% ；同時，動力電池業(yè)務的毛利率也不斷下降，2015年部分廠商的毛利率在40%以上，到2018年已降至約30%。15 2：全乘智獨手林出貨量滲透率（單季度）圖3;國內新蛇源沌率茹量滲透率（季度廄計值）6WMIEL工三N15Q叢L曷胃上曷mW曷S-9W% 晅8S-SLK口百0M口片二 小LS二 II.,BqEEE門斤聯(lián)曷5苧UK玲呂二-6MK9WLDELMQ囪旦EK07二曷scmgssH目EOJISEMABm-5常耳L O-MOE3苞E38EB 5：過年來中盤時在、國桿高科，孚靶科技動力電池業(yè)務毛利率g 4： 2Q1&-2O1B年寧德時利納力電也怖格

16、為了定量研究動力電池成本，我們參考ANL等機構的研究成果，將電池成本和性 能結合起來，建立了一個自下而上的模型。在該模型中，可以設定具體的參數（如功率、 容量等），以此來靜態(tài)地計算材料成本、硬件成本以及各工序的生產制造成本，并且可 以動態(tài)地區(qū)分材料價格變化、技術進步、工藝改進以及規(guī)模效應導致的成本下降。成本 模型的框架主要是兩大部分：一、直接材料的測算車輛/Pack設計：主要因素包括車輛續(xù)駛里稗帶電量、功率、Pack設計（電 芯數量、串并聯(lián)方式等）電芯材料屬性：主要是一些電化學性能及物理參數，比如正負極材料的克容量、 密度、孔隙率以及ASI、OCV-SOC曲線等約束條件：包括極片涂層厚度、電池

17、組件及外形設計等計算電池參數：結合以上物理和化學參數，可以計算出電池的材料用量、質量 等直接材料成本計算：結合材料用量（考慮良品率、材料利用率等）和材料價格， 可以計算出直接材料成本二、直接人工/制造費用的測算工廠設計：包括產能、良品率以及人員工資、設備折舊率、間接費用假設等生產工序：主要是各工序的設備投資額及人員配置直接人工/制造費用計算：結合以上兩點可以計算出結果2、車輛及電池設計材料層面：電池的電化學屬性目前常見的電池體系包括NCA、NCM ( 811/622/523/333 LFP、LMO等，下 表列出了正極材料的基本參數和假設：(1)根據分子式可以計算出對應正極活性材料的分子量；(2

18、)參考各大正極材料企業(yè)的材料參數，列出活性材料的克容量，同時列出真密 度；(3)假設活性材料/導電劑/粘結劑的質量比例為89：6：5,溶劑通常采用NMP， 假設孔隙率為32%。A1：正極材料基7拳較充值迎正機材料hICANCMenMCM622NCM521NCM333LFPLMO擊性材初分于生96.197.394,494.093.9157.8180.5陸勝時叫克考之一 mAh/g19717B1591501451WJ吃手舌上一 %海|材電89朋B989B98g99導也劑66666665555555漆劑NMPNMPNMPNMPNMPNMPNMP軋琥率,%32323232323232*望段-一電面法性

19、樽料4.784.654 654.654.653.454 23導電劑1.B251 8251,8251.825L825188251.B25粘加劑1J71.77177L77L771切炳負極材料采用石墨體系，下表是負極材料的基本參數和假設：(1) N/P比，是指單 位面積的負極容量和正極容量的比值，通常N/P比在1-1.5之間，越接近1,電池容量 會越大，但充電時發(fā)生負極析鋰的概率也越高，我們假設三元體系的N/P比為1.25， LFP、LMO為1.2 ；(2)石墨的克容量為360mAh/g，同時列出真密度(3)假設負極 活性材料/粘結劑的質量比例為95：5，溶劑為水，孔隙率34%。表2：負槌對料暴購參

20、轂及假諛，機材料WCANCMS23NCMU*LFPLMON/P比18251.251.25L251.251,21.2；在材利克察青，mAh/g湖3就136D加0360刷謝沿牲材料95S5gs95婚驅95導電時0000DQ0鉆站卅555555S密利水很水本水水琳孔川華，如34343434343434井靂皮.由帝活性樹M2.242.242242.242.242.242.24導電州1庚1.自51,951糜l.gfi1.951 .1&51.101.1011.101.101.1010.依(1)假設正極集流體鋁箔厚度為12pm,負極集流體銅箔厚度為8pm (2)隔膜 厚度為12pm,孔隙率40%，則可以計算

21、出隔膜密度為0.368g/cm3;( 3 )電解液密度 為 1.2g/cm3。息3;集濾匐隔碳I但解減基軸察數及胭:設NCANCMB11NCM622NCM333LFPLMO正技靠流體材粗梳格幅出厚度卜|JH1121212121212建材料餌我嫻期惆斜婀耳艮.PmBeaa08B除膜耳度.岬12121212121212孔障率，%皿日口404D4U40400.3680.36S0.36BD.36B0.3660.3680.360也解液套址。七E1.21.21.2L21.2L21.2根據分子式及分子量,可以計算出鋰電池中重要金屬元素的質量占比,如下表所示,正極材料和電解液是鋰的來源；三元材料體系中，NCA

22、/NCM811中的鉆含量大幅低于 其他材料，NCM622和NCM523的鉆含量幾乎相同。表4：電池中也，媒，林，蛀質量占比NCANCMB11-NCM622NCM523LFPLMC醒含正g狂燈蘇M材料D.07S2D.07130.07720.0775O077BG.04400.03B4貞板、白出g話性材料D.ODDOD.OOOO0.0000D.00D0O.OCKM0.00000.00D0電#tl,2mM IJPF6),9?皿電解液氏 3292民 32928.3292B3292B.3292a .32928.3292過遁金屬含信&冢9活性柳HD.4BB7D.40270,35450.29650.19790

23、.00000.0000此響耳姓材科D09200.0606OJ1B60.1191o.m70.0000a.oono遍9句涉世材畀白.ODDOD.05650r1lD6D.1SS6O.lMS6.瑞面uwc昨SOC ( state of charge，荷電狀態(tài))是指當前狀態(tài)下實際所能提供的電量與完全充 滿電所能提供的電量的比值，比如50%SOC可以理解為當前電池電量還剩下50% ； OCV (open circuit voltage，開路電壓)是指電池在開路狀態(tài)下的端電壓。在一定的 溫度下，SOC與OCV呈現一對應的關系。下表是幾款鋰電池的OCV-SOC曲線。表5：電池OCV-SOC曲戰(zhàn)NCANCMB1

24、1NCMe22NCM523N CM 333LFPLMQOCV-2D%SOCt V3,553553.573-5Z3.523.253.83OCV-5D%SQC. V3,603.6B3753一673回3233.95OCV-80%SOC. V3.843&4.003.903.903.504.02OCV-tDD%SOC, M4.104.104.204J04.1G也配武帕車輛設計：電動車性能決定Pack設計動力電池的單車電量、電芯容量等基礎參數由車輛需求決定。假設：(1)純電動車 乘用車的單車帶電量為60kWh,單車1個電池包，采用液冷熱管理方案，電池包由20 個模組串聯(lián)，單個模組再由12個電芯串聯(lián)，可計算

25、出電芯容量；(2)為防止電池過放 設置電池可用容量為90%，車輛能耗為約131.7Wh/公里，則車輛實際續(xù)駛里程約410 公里。依6:車切亂電池盛曲:低沒INCANCMB11NCM6?hiCM5如NCM333LFPLMQ |單手電量 kWh6060E0后口60-電池可陽電靶90%90%90%90%90%90%Pack 所玄沖ft, kW250250250250溺250250兩整總咐電線理Ah68.3缺367.06B.46B.476.9615牛輛能耗,Wh/km131J131.713171317131.71317131.7牟捐維款.程一 km410410410410410410410小*屯訖也救

26、童1111111單個也邊包中爬ir就量202D2020202D20甲個模如中也甚,土12121212121212單車業(yè)慫乳也枷計202402da240240243金曲電芯設計：性能決定尺寸參數為了便于計算，我們以方形疊片電池為例。假設：(1)端子和電池的寬度一樣，正極端子在電池的一端，負極端子在另一端；(2)集流體雙面涂覆，正負極材料由活性物質、導電劑和粘結劑組成；（3）采用液冷熱管理方式（乙二醇水溶液）。圖8:動力電池疊層結構對于電芯尺寸，最核心的是確定正負極材料涂層的厚度。涂層厚度越厚，電池的空 間利用率越高，但離子遷移的路徑也就越長，導致內阻增加；而且從工藝角度來看，涂 層越厚，脫粉的幾

27、率也會增加。因此，考慮化學性能和工藝，選擇合適的涂層厚度都是 非常重要的。在模型中，考慮離子遷移速率、充電極限、放電功率等因素后，可以計算 出合適的涂層厚度（三元正極涂層厚度約50-70pm）o確定涂層厚度之后，根據電芯的厚度（假設20mm，寧德時代42Ah電芯厚度 23mm）,可以計算出Bicell的層數。通過電芯容量、材料克容量、材料密度可以計算 出極片有效面積，進而確定極片的寬度和長度，最終確定電芯的長度和寬度。Pack總電量60kWh,由240個電芯組成，則單電芯的電量為250Wh,根據電芯重量可計算出電芯能量密度，從表7可以看出，LFP、LMO電池能量密度顯著低于三元體系，三元體系電

28、池的鎳含量越高能量密度越高。圖10: Bicell示意圖負極極片blcell隔膜正極極片隔膜負極極片聶7;動力也電電芯尺寸賽數MCANCM811NCMG2。NCM必HM333LFPLMO I也芯不或，mm2G202020202020也慫道電，mm83848587明9995也芯枕度，mm2742752792852g9322309也總陣積，GH134&B46047150Q512636584電表克體制度用度.um1D01001OD100100WOWO電拈士體厚度:PET+Al+PPFn jjm15015015D15D150150ISOBHsaO展處197%布建越營密型6g6S656361S443正祖

29、極蛙Jt比. mmai82S385ae9793正鞏極片氏度一 mm2A4245249255259292279正祖拉克比3333333正理;親息耳里.51,653. D59.3阪669.590,9127s6電諷就亡西和,照3.303.2B3.243.153.102.752.8S黑子星展，mm1111111求子寬.蜃，rtim73747577738985弟子氏度，mm50505050505050也愿唾.去, 01(M2104510BD1156t19213701365電芯能量空度.WF帆2402392312162U1呢K?模組及Pack設計：由電芯參數推導得出因為模組由12個電芯串聯(lián)組成，所以模組容

30、量和電芯容量相等；模組的尺寸由電 芯尺寸決定；假設其外殼為鋁制，厚度為0.5mmPack可用電量為90% ,有效電量為 54kWh ； Pack長度約1.3m，寬度約1.2m，厚度約0.12m ； Pack由電芯/模組、冷卻 液、外殼及其他硬件、BMS及連接器件等組成，三元體系Pack總重量320-370kg， LFP及LMO體系Pack總重量高于400kg ；電池系統(tǒng)能量密度也基本符合現實情況， 成組效率75%-80%之間。曼電動力電池模姐參數NCAMCM311NCMG22MCM523HCM333LFPLMO報擔*受.即68-366.36768,461476,963-5愎赳艮,tim2322

31、招28729329?330317技蛆寬由 mm267265265268&6264264根姐南魔j mm35典87映10197摸如惟楹6.3B6446對6.9B?.158.833.12推坦寺身材料相罪掇W和K精細汁無異定，mm0.50.5650:5S50.50.5找蛆外企坨1. 932933。33434735139B379攝室這十席十，g6565自65657160援組手上kg13.4213.4713.9014.871S3017.5817.45M蛆胞力生比，Wtiq223223ZW2021M171172息9：動力電池P起*參數NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO I包

32、%Pack 次土酬68 J68J67.068468.4很963.5Pack越電七kWh6ao60.060.060.060,060,060.0Pack Tfl 電律 kWh54.054.054.0540M.0M.054。t：t Pack jt/t i A 曲卜.mm1367即135911373136513541356tt Pack t 4 (Q ;),mm11751132119411221123813691317電it Pack再展1C百J , mm119120121123124135131仁全根蚣連挨鼻作的吊/i5-crn fl) ,g78T3777S786572- at Pack 潴于舟 r

33、- (75%mhZ5%lij /.),g146140147149149W2137電港梟加洋奴，L195.0196.3200.0210.1213.9254.7237.6業(yè)忠晶他qit, kg327.953?9.1133&.M35-9-593E&G1420.8541532電告出坨怖#玄瓜，Whfl電103162177167163U3144成sa批率76.2%76.2%76.6%77.3%77,熊701*7且叫3、物料成本3.1、物料用量：主/輔材+結構件電芯主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解液、銅箔、鋁箔、殼體及正負極端子 等組成。正極材料主要由活性材料、導電劑和粘合劑組成，其中活性材料的質量=

34、電芯容量 /活性材料克容量，這兩個參數已經在第二章中給出?；钚圆牧?導電劑/粘合劑質量配比為89/6/5，可以計算出單電芯中正極材料的總質量，進而計算出導電劑、粘合劑的質 量。A 10：單電芯正槌材料理花用量NCANCM811NCM622NCM523NCM333LFPLMO里機、a法也村用M4.71346.463ao.53430.33456.15530.30635.24導電利23242J,3625&52,0130.75357542.W拈合利19.37191,4621 3524.1325.6329 7535JS亂佛卜.站杏訐357.31389 284279643.52E12.5359S.M713

35、.76負極材料采用石墨體系，主要由活性材料和粘合劑組成，其中活性材料的質量=電 芯容量/負極活性材料克容量*N/P比*（ 1+負極過量面積比例I性材料/導電劑/粘合劑 質量配比為95/0/5，可計算出單電芯中負極材料的總質量，進而計算出粘合劑的質量。11:單電芯黃根材料理他用量NCANCM611NCMS3aLFPLMO法任怵#|244.81244.76240.07245.07244a95263.36217.85導電削總會制12 9812期126412.3d12.39nee11,J7軋IS率，%合計257.73257. M25J71257.962S7.8427723229.31（1）單電芯正極鋁

36、箔的面積=正極極片的寬度*（正極極片的長度+未涂覆的集流 體長度）*Bicell層數。（2）假設負極銅箔比正極鋁箔的長和寬大2mm，負極銅箔的面積二（正極極片寬 度+2mm）* （正極極片長度+未涂覆的集流體長度+2mm）*（ BiCell層數+1）。（3）假設隔膜的寬度比正極極片大4mm，長度比正極極片大6mm，則單電芯隔 膜的面積二（正極極片寬度+4mm）* （正極極片長度+6mm）*2*BiCell層數。（4）電解液填充在正負極、隔膜及其他孔隙中，單電芯電解液體積=（正極材料質 量/正極材料密度*孔隙率+負極材料質量/負極材料密度*孔隙率+隔膜面積*厚度*孔隙 率+電芯厚度*正極極片寬度

37、*正極極片長度*2%）。（5）正極組件質量=正極鋁箔密度*端子材料長度*端子材料厚度*端子材料寬度； 負極組件質量=負極銅箔密度*端子材料長度*端子材料厚度*端子材料寬度；電芯殼體質 量=電芯表面積*殼體厚度*殼體密度。表1生 單個電下其他材料或疑件理能用量NCANCM911NCMGZ2NGM523NCM333LFPUMQ其他村科庭,件正機恬侑“ m31.522L520L4901.5191.51BL6M1.2291.5941.5931.SSO1.591I.SfLB1.7B21.293料忙時29352.9342.B762.9332 9303.2682.3AD電解港，L0,12940:13070.

38、13390.14270J4630.1 &350,1664匹覬也件質量，g氏99.910.110.510.612011.4賢機也件庭支，g32732.833.334.63”39.6377電井光隼度r (PETMIPP. q22.B23.123.524_62S.230.328,2為了更加直觀地觀察電池材料的數量關系，可計算出單kWh動力電池對應的材料 用量（前面假設動力電池單電芯電量250Wh）。耙13：率KWh動力電池時莊的材料現論用量NCANCMB11NCME22NCM523NCM333LFPLMO是低，Wk啊h淮杜材料137B.B1盟耳.日1522.11721.31824.62121.225

39、41.0導電劑93.093d102.6116.0123.0143.01171.3林臺利77.577.905.596.7102.51119.2142.3貝林，flAWh話此時科979.3979.096cL3980.397981053.5871.4拈合利51.551.550.551.651.6554459天也材牡氏我性正衽化3. m/kWh6.095.966,OS6.066.744,91負極陽后，6.386.376.246 366357.055.17mJkWh11.7411.7311.5011.7311.7213.079.52也解疏】L/kWh0.520.540.570.690.73Q面區(qū)就忸件邛

40、甲kWM39.57的了4血汨41.&542.3747 945 63同在坦件用堂,gfliWh130.74131刖133.1213S25139.99156.4515091電茨立飲用量（PET+W+PPh g/kWti913392.2194.0798,331DO.G112LM112郵3.2、物料價格：價格由市場決定根據鑫欏資訊的報價數據：（1）近半年來NCM333的均價約162.5元/kg ；（2） 近半年來NCM523的均價約143.5元/kg ;（ 3）近半年來NCM622的均價約146.5元 /kg；（4）近半年來NCM811的均價約195元/kg，NCA的報價也取用195元/kg ； （5

41、）近半年來LFP的均價約45.5 元/kg ；（6）今年以來LMO的均價約45.5元/kg。 添加劑的價格相對穩(wěn)定，我們假設導電炭黑價格為40元/kg ；粘合劑PVDF價格為115 元/kg ；粘合劑溶劑NMP價格為20元/kg。寂力4:正機材棉材價格設定NCANCMB11NCMG22NGM5Z3LFPLMQ正極,，山嶼活性未料1951951465143.5162345.545.5導電制404040404040枯臺喇（PVDF ）115115115115115115115拈合利齒削INMPk20202020202a瑞假設負極活性材料價格為50元/kg，負極粘合劑價格為45元/kg。圖18;近半

42、年來中端人造石墨價格趨勢圖 （單位：萬元/噸）中端人造石里給格J mdL-SLOE 巴-60-6CZ -6cl&Em 禹-90-eoE 53E KkQCi乩5Z firicresE mJE &M.0-6SE fi4 0-6 芯 E 中心 o-6om 8砧0-5 L* 華-9O-6OE 挈心0-6 EE 90 出？oa 二二二二陽含小OE 210987654 BU554.44,4.44.忐15：負極材料橋格il定INCANCM811NCM622NCMS23NCM333LFPLMO貨極，起kg沽把M50505050505050導電削404。40W404040站去劑d5454545454545總合刷

43、溶劑0D000G假設12pm正極鋁箔的價格為1元/m2 ;8pm負極銅箔的價格為6.41元/m2 ; 隔膜價格為3元/m2 ；電解液價格為55.8 元/L。聶15:靠洗缽.除廉、電解液超格說芝NCANCM811NCMB22NCM5Z3HCM333LFPLMO正斑臬過體彳七野L JWmF1111111Si樁電流體/忸元施646 46 d6.4646.46.4儒 Vm13333333也M波,日t55.855.055.aS5.a55.843上32.4并聯(lián)電池組對應一個SOC控制器，串聯(lián)電池組需要對每個電芯的電壓進行控制， 因此SOC控制器的成本二串聯(lián)電芯的數量*( 16+0.07*容量)，其中16是

44、固定金額， 0.07是一個與容量相關的系數。端子、外殼、導熱片等的價格公司也類似，單價由一個 固定金額+系數*單位質量組成。電池Pack端子的單價由由一個固定金額+系數*總電流 組成。表17:動力電池硬件成本公式蛆件價格公式，元/小價格單元SOC控制器16+0.Q7*量電芯嶷叱世姐電芯正敝端于1.6+25” 質總電芯電芯更極端子1.6+40* 病生也芯電芯光體1.3+20+ 質量也芯導熱片。7+25”般量電芯模細端子5+32”質量模組模組外先7+2T質量模組模組選接器件7+32”質量模組Pack端子100+0.07* 電流Pack匯俺條120Pack颯池也外殼200+45*)294.2294.

45、12BB.5294.5294.4316.5261.8正槌集走體(isra), m79ct.2%181.8171.8i.a2.01.4皿趣集海侏n:90日1.8601 B501L821I1.B561.S532.056l.&Ofl% m1M.CKfe3.1533.1513.D893J5Oa H73.5102.557用*LL94.0%0J4S0.1460.150OJBO0164D.206O.10S息”：母年請托電芯材科臺計MCA NCMS11 NCM6Z2 NCM523 NCM333 LFP LMO年年浦把電忠村料正檢材料沿枇豺用kg早也風咽站培利PVDF, kg拈M-博一旗MP）, kg9M&07

46、0 636746S3Q6226367594930S3 63g98153331B639981CM.25534 702912 5BS760 7020111791170794911662426794911副踴祝 B42G1S 702173 442621453M47979SB1016317979S8174068061173431977059117343由機材*1忐社肋疊，367DaD246706506657 即 34671490557H7057216?705969142&坨000DQD(3拈自制PVDF, kg353054352974M62123534161M24337SBCM314165正機夏色體4

47、26297004258419141727300425504714264312471741733441012S由機事健體t帆抵hm?463090944590B13437054964455409544664524934034336201334膈而7566278g7S6246767413876275606121755255368423B77061360336電醉ALL34764113511720359OT49騏3459379322534932OTS4526321正履國于蛆怪t作）252631582526315B252631562526315825263159252631B825263156e粒超乎配

48、件（）252631582526315825263158262631582 融 3158252631S&25263156電會克距t個F25263150252631SB25263158252631502S2C31562526315825263156器導的隼（布卜2400000024000000MOOflOOO24000DDD20000002400000024000000正林相會啊苒啊能淺占g1273492612799622W0&324715893217錦我MW19S9161U23468626電機拈臺同忠利亮發(fā)，kg0473?938471376隹卻90袋fUB19B591152897539969表1

49、4-17列出了動力電池材料和硬件的價格結合物料用量可以計算出單個Pack 的成本構成。單個Pack電量為60kWh，則可以計算出單Wh對應的物料成本構成。 如表21所示，磷酸鐵鋰/NCM523電芯的成本為0.362/0.513元/Wh，電池Pack的 成本為0.562/0.703元/Wh （不含BMS和熱管理外接組件），NCA/NCM811電池的 成本高于其他三元電池主要是因為目前NCA、NCM811正極材料的價格較高導致的。囊20:單個電池FacK物料成本構成NCANCM811NICM622NCM523LFPLMO足利波,電1S417.09185114515274.0716920.34203

50、 W. 546611.357919.68克故法市3354.013353.253280J023J57.453355.853a06.142融57導電牌和指旦刊，工1040.951124.M1254.6S1330.37152L10175S75正機電范體.總426.30425.&4417.27425.50424.65471.74344.10費帆雜誼體.無.256.892853.912797.152851.4626453531577B2316.89隔胡：尢226.852266.742224.162265.772527.16lB40.ai也時涯，元1EM0.951959.542006.772139.762

51、194.202160.52M6,53也愁被伴，之1W2731565-401&7J,S1152.571600.261&77,C01645.99推短域件，七sw&ibW7&.93$兩國eotM.io6011.53旌WS 版.34Pack哽怦，尤5223,605229.335245.625340.045360725773.725361.15戶制改 分汁（而含BMS和沖#蛆件八元4M64.9543187 2539917.942154.104589.7533736.1931605.21心池管紅水統(tǒng)卜工42W-QQ429Q.DO4?W.W42W.004290.00420QM42 現.W他管理塔帙組件，比2

52、40.00240.00240.00240.00240.0240.00240.00也祖南*t臺汁.元47504.95477172544447.964684.1050219.7533266.1936135.21息21：單Wh動力電池物料成本構成MCAMCMBHKCMG之之NCM523NCM339LFPLMO I圣根忐杜甘料，SVh0.307O.3W0.2550.2S2Q.3390.11D 132Ct隊擊位林料：切附0.0560.0560.0550.056a.ose&.0600.050界心娟融拮熱第一 ilTWh00170.0170.0190.0210.0220.0250.029工械集誠體.充WVh

53、0.007O.G070.0070.007D.007o.ooe0.006St桃X流件，Wh0.0480.0480.0470.04B0.0470.0530.039隔鹿，尼/Wti0.Q380.038Q 037Q.03EQ.Q舞a.Q425.031也即謹，iJWh0.0320.0330.0330.036Q.0370.Q36(J.0Z4收送或件，0.0260.02D.02e0.0270.027Q.02S0r027電感合計.與W*i0.5310.5330.4780.5130.5720.3620.338楨班犍件，心Wh0J000.100D.0990.1000.104莊麗Pack硬體，電加匕0.0870.G

54、B7D.0670.0S9D.0690.096Pmck臺計 ：；大S和牛糧蛆件，Wh0.718QJM0.6650.703D.7610.562Q.527電池管段原位，iJWh0_0720.0720.0720.0720.0720.0720.072捷管理中卜神也抖，AAVh0_0(M0.004D.0040.0040J0O40.004O.OM電池品沈白計.元Mh0.7930795D.741Q.7760.63704380.6024、生產成本工廠設計：產能6Gwh，良品率較高為了對生產成本進行研究，我們假設工廠的Pack年產能為10萬個，每個Pack的 電量為60kWh，則工廠年產能為6Gwh；單個Pack

55、電芯數量為240個，則每年生產 的A品電芯數量為2400萬個，A品和不良品合計約2526萬個。i22：工廠產法假設MCANCMB11HCM622NCM521NCM333LFPLMO與年生產的心他也就亡（M100000100000100000iixwo1QWW100000100000# ,. kWh per y阜即WKK1Q0Dwooaoa60000006QD000Q5KKKJW60000006D00DD0在華生產的電慫散,IA品）（2400000024000000240000002000000240000002400000024000000鞋里上品.中海整的包芯生產量個）25263158252

56、6315B2526315625263158252631532526315B252631S0下表列出了電芯良品率及材料利用率假設。其中：（1）電芯良品率為95%，行業(yè)一 般為90%-95%之間；（2）正極材料、負極材料的整體利用率為92.2%，攪拌、涂布、 分切及疊片過程中均有損耗；（3）鋁箔、銅箔的整體利用率為90.2%，涂布、分切和疊 片過程中有損耗；（4）隔膜整體利用率為98%，疊片過程中有損耗；（5）電解液整體利 用率為94%，注液過程有損耗；（6）粘結劑溶劑回收率為99.5%。表23:電芯良品率及生產流程中材料利用率假設項目整體艮品率仲1用率各工序利用率電芯良品星.%95.0材材料利用

57、率，%料電極電芯 電解液擾拌 渝布分切疊片注液正極材料（dry）92.299959999負極材料（dry）92.299959999正極集流體（鋁悠）90.2999299負極集流體（銅拈）90.2999299隔膜&8.098電解液&4.094粘結劑溶劑國收 %99.5生產工序：極片制備+電芯裝配+模組6分女組裝動力電池的生產工序較多，主要包括以下流程：（1）來料接收及儲存：該流程需要運輸設備、干燥設備及儲存場地等，也需要配 備人員進行設備操作及儲存管理。（2）材料準備/攪拌/送料：該流程需要將活性材料、導電劑、粘合劑及溶劑進行混 合攪拌，主要的設備是攪拌機。（3）極片涂布及溶劑烘干：該流程是將攪

58、拌好的漿料涂布在集流體的兩側，并烘 烤排出溶劑，主要的設備是涂布機和烘干設備。（4）輥壓：通過該工序可以將正負極材料壓至合適的孔隙率，設備是輥壓機。（5）極片分切：將極片切至設計好的尺寸，設備是分切機。（6）真空干燥：后續(xù)的流程需要保持干燥，水分過高可能會影響電池壽命。（7）疊片：將切好的極片堆疊起來，設備是疊片機。（8）集流體焊接：將集流體焊接到端子上，設備是焊接機。（9）入殼：將處理好的極片放入電池殼中。（10）注液及封裝：注入電解液并密封。（11）化成分容檢測：對電池進行充放電并測試電芯性能。（12）模組裝配：將合格的電池組裝成模組。（13 ） Pack組裝和測試：將模組組裝成Pack并

59、進行測試。及我弊封裝4.3、廠房、設備及人員：單線設備投資額約3億元表24列出了電池生產工序對應的設備價值、生產人員數量及占地面積。單條1Gwh 的生產線設備價值約3億元，6Gwh產能對應價值為18億元；單線配置的生產人員數 量約400人，6Gwh產能對應2400人，假設每年有效生產天數為300天，每天輪班3 次8小時工作制）則直接人工為5,760,000小時/年須川卜產線占地面積合計26,750 平方米。i24：動力電池生產城役備、內m覆占地面融工序名稱設事皆慎（方用）人/趾圣宜播A工 (4W+J占地面融（中方焦）單Gwh含針單Gwh思科接收/存越900MODw601440001600柯科市

60、軍統(tǒng)井工科正機R00WBO。954129600700ano4冊口fl!5412flfi007D0制片潦布1S001O0OD15902160001200力枉10001D&0&1590216000120017M10500e3686400500kA區(qū)叔300100D1272172800500鹵提3001&001272172800500工序鬧題料將注45U27UD即12Q2100極片余加45。WQD181腳2國3。50D捏片真空干展45027001272172800600核七走600360024144345600500，片10006000301804320001800黑沆仔拜疆.1500500G3fl