动力电池成本结构拆分(含模型)

1、新能源车的发展既有赖于政策的推动，也需要动力电池持续降本的支持，本周专题我们研究了动力电池的成本结构。我们在动力电池成本模型里将PACK成本拆分成材料成本和生产成本，其中材料成本又包括电芯材料、模组材料及PACK材料，生产成本包括人力成本、折旧及其他制造费用。我们参考ANL的成本测算模型，选取方形电池进行成本拆分。据我们测算，在仅考虑电芯的情况下，目前三元523和磷酸铁锂电芯的度电成本分别为486.96和374.44元/kWh,在考虑模组、PACK及电池系统的情况下，目前三元523和磷酸铁锂电池系统的总度电成本分别为724.91和612.40元/kWh。（注：本测算以提供模型思路为主，具体数值

2、与实际情况可能存在偏差）锂电池根据应用领域的不同分为动力电池、储能电池和消费电子电池，不同类型锂电池的成本构成自然不同，本篇报告主要讲述应用最广泛的动力电池成本结构。动力电池在不同的正负极材料下其成本有一定差别，整体来看材料成本占比较大，人工成本、折旧及其他制造费用占比较小，而材料成本则主要以正负极材料、隔膜、电解液和组件为主。我们在动力电池成本模型里将PACK成本拆分成材料成本和生产成本，其中材料成本又包括电芯材料、模组材料及PACK材料，生产成本包括人力成本、折旧及其他制造费用我们参考ANL的成本测算模型，选取方形电池进行成本拆分。我们假设单车带电量60kWh，包括1个电池包，20个模组和

3、240个电芯，以上假设主要用于测算模组和PACK组件成本。我们选取三元动力锂电池523型和磷酸铁锂电池作为研究对象进行分析比较。参考当升科技公告数据，我们假设三元（523）正极材料实际克容量为157mAh/g。参考国轩高科和丰元股份公告数据，目前国内磷酸铁锂正极材料实际克容量基本已经达到150mAh/g，我们取145mAh/g的平均水平作为磷酸铁锂正极材料实际克容量假设。参考杉杉股份公告数据，我们假设负极活性材料（人造石墨）实际克容量为350mAh/g。表七动力电也模型质箱磁*i（523）单车电童icwn6060FACX数量个11模熄耻量个2D20屯芯藝童240240正根肘耕克零童mAIVg1

4、57145贡槻材4+克零童mAttfg3M350资誕未潘:詰达辽券砰发申1正极材料正极材料包括正极活性材料、正极用碳添加剂（导电剂）、正极粘合剂、正极集流体（铝箔）和正极组件正极端子。据我们测算，目前三元523正极活性材料、导电剂、粘合剂、铝箔、正极端子度电成本分别为195.25、1.81、5.42、6.08、6.53元/kWh,磷酸铁锂电池分别为73.59、2.19、6.57、6.74、6.55元/kWh，活性材料均占成本的绝大比重。考虑到材料损耗，我们测算得出三元523正极材料度电总成本为238.99元/kWh，磷酸铁锂正极材料度电总成本为106.27元/kWh，两者正极材料成本相差较大，

5、主要是由于近年来磷酸铁锂价格下降较快，而三元正极材料价格受贵金属相对稀缺影响价格降幅相对较小。良生三逐523和祕“电;电屁本岀铁1）止無活槿对朴NCM523LFPmA呦157他Ah68.11198976J：195150%SOC片弟电圧V3.673_2B电芯电蚤Wh250250单电芯材料用量理cell433.&M7525.651S单瓦时材抖用壘g/Wh1.7355392J02B07甘坍单45虑点元/kg112.535甘対单瓦时區痕0.19524B0.0735912）正如*却%229t/rn22.42.4册（谭JC时点本Jt/Wh0.0S12B5fl.0MB59损耗科金率%090器井来漁信谜证摄衆

6、:封率4电解液电芯材料中电解液占比较隔膜略低。三元523电解液的度电成本为20.93元/kWh，磷酸铁锂为25.28元/kWh。疑5;三尺,523和瞬醮扶桓电池电辭也尢电咸本比盛NCM523LFP单电芯村斜用童Lfcell0.14Z70.1535单瓦时林許用量LMh0.0005710.000734无止3331姗罩佛防戲本JtfWhO.Q2Q23C.QZ&2-Bj%9090柬料来源:信逮诳巖嚇中心刑尊5电芯其他材料除以上外，电芯其他成本主要还包括外壳和导热片，整体占比较低。三元523和磷酸铁锂电池其他电芯材料的度电成本分别为12.18和12.69元/kWh。哀A三元唇23和聲酸挟悝电池轉、PAC

7、K駆电也系軌度电肥鞭衷氐三无盟3和弼軼帕电池林电越材料圧电嚴本阳較电曙昭曲NCM523LFP抵芯卄売单住展右无MhO.(71B0.007&24导鷄片单住成春元AA/h0.003B0.00IB其側和Mt总成本j/Wh0.0121S70.012楓祗剰余率%9090裁静来滾:营述证莓帧岌申心測芽6模组、PACK材料按照工艺顺序电芯之后是模组和PACK，其中模组材料包括电压控制器、模组端子、模组外壳以及模组连接器,PACK材料主要包括PACK端子、汇流条和PACK外壳。据我们测算，三元523电池的模组材料和PACK材料度电成本分别为102.8和58.15元/kWh，磷酸铁锂的分别为105.77和58.

8、19元/kWh。至此，我们已完成PACK总材料成本的测算，经加总后得出三元523和磷酸铁锂的PACK所有材料的总度电成本分别为586.92和474.93元/kWh。考虑电池管理系统和热管理组件成本的情况下，我们测算得出目前三元523和磷酸铁锂电池系统材料总度电成本分别为660.92和548.93元/kWh。NCM52LFP屯座輕制養单住成东st/wnO.OB3O740.0S5341模红鵡于单位旋本JL/WH.002360.M2424模组卄壳单位曲祇元伽0.0046470.004907模红连援器单住成赤JL/WH0.002440.W244AWh0.102S0.R5769損耘卿余率%9090PAC

9、K砒PADC端手0.00199B0.)02037汇浣静元jwn0.0020.002PACK卄壳Jt/wn0.G4S3330.046333PACK姗車&鑑屛AfWhO.-05S1460.056189损耗轲冼率%9090PACK脏删舲AWh0.569230.474S25BMS元/Wh0.07D.07热管理夕卜择爼伴元伽0.0040.004电池豪純惡将神威*JUWh0.09230.S4eS25辭弄求講；倚邑证幕碾岌中心報專7人工成本、折旧及其他制造费用动力电池生产成本包括人工成本和制造费用，制造费用其中有包括设备和房屋建筑折旧及其他制造费用。我们假设1GWh产能设备投资价值3亿元，人工400人，每年

10、工作300天，每天工作8小时，人工小时数为960000小时/年，工时费25元/时，对应2400万元/年，得出人工成本24元/KWh；设备折旧年限为8年，年折旧率为12.5%，得出设备折旧37.5元/KWh;单GW产线占地面积4500平方米，房屋建筑固定资产支出15000元/平方米，折旧年限为20年，年折旧率5%，得出房屋建筑固定资产折旧为3.38元/KWh。整体上，我们测算得出三元523和磷酸铁锂电池人工的度电成本分别均为24元/KWh，斤旧对应的度?：y罷；*电成本分别均为40.88元/KWh，其他制造费用对应的度电成本分别均为11.29元/KWh。表8;三元523和麟馥“电池人工虽本和|蓬

11、費用的度电成本比戦人工成札折祸心帰辆进費甬NCM523LFP单瓦时设备投資玮0.30.3设备折旧无伽0.03750.0375单瓦时房屋建筑拓出无伽0.06750.0675房屋建亂因定資产折旧无伽0.0033750.003375单性瓦时軒1日MAWiiC.0408750.040875牛憧耐时人工“Jt/Wh0.0240.024松瓦时其他Mil費禺A/Wii0.0112380.011288杯瓦时關览費用粉/Wh0.0521630.052163逓科装源:信述征蓦舷中斗滋箕仅考虑电芯的情况下，三元523和磷酸铁锂电芯的度电成本分别为486.96和374.44元/kWh。卓9:且无523桶酸铁輕电此配越

12、废社如(&/kWh)出较XUMLRAXjK+赵費舛蕙我翠三元(523)23S.99122.5920.9331.292452.164B3.9G占比4B一阳2B.02%4.27.6.39%4.90%10.65%100.DO%1067131.872520MAG2452.16274.44卫日一30%35.22%6.75%9.31i6.4113.03%no.do%資静棗源:詰达远飪驱申、鴻幕在考虑模组、PACK及电池系统的情况下，三元523和磷酸铁锂电池系统的总度电成本分别为724.91和612.40元/kWh。鑫僦三无卷工石番傩快舉电冷施出梓氏电卓本由味-MiA*电*ML1&PiEKtit*A心233.9912Z59aa.ra31.2