新能源汽车锂电池如何计算成本？
随着政策、市场的推广，2018年我国新能源汽车生产约122万辆，同比增长50%，动力电池装机总电量约56.98GWh，同比增长56%。作者预测，新能源汽车未来5到10年依然与内燃机驱动的汽车在市场共同竞争。做好新能源汽车的整车成本企划、优化动力电池的成本，是车企和零部件供应商将来多年的核心工作之一。
目前新能源汽车采用的多是锂电池，其基本工作原理如图1所示：
图1 锂电池的工作原理
正极的活性材料主要有两类，一类是镍钴锰锂化合物（NCM），另外一类是磷酸铁锂（LFP）；负极多是石墨（95%），加上一些添加剂。放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入，形成放电或者充电电流。通常新能源汽车车载锂电池多是由电芯、模组、电池包构成；电芯是电池包的最小单元，模组则由多个电芯连接而成，电池包又由多个模组组成，另外加上电池管理控制模块、连接端子等。如果把车载锂电池包作为一个子系统，那么电芯成本占的比例约为85%左右，所以，对电芯成本做一个精准计算、找出主要的成本驱动点，然后进行技术优化，是优化电池包成本、做好新能源汽车整车成本企划的重要路径。
锂电池电芯分解
本文只是描述了其中的一些分解步骤，不保证全面。锂电池电芯分解，一定要在专业实验室里做，这是操作安全的保障！
首先，对锂电池电芯进行长时间完全放电
作者用来分解的锂电池电芯是方形电芯，电压3.65V， 容量255Wh，毛重1.4公斤（见图2）
图2 锂电池电芯样件（NCM111， 255Wh， 3.65V）
然后，在干燥实验室进行低温操作，打开电芯外壳，分别对正极膜、负极膜、隔膜厚度及外形尺寸进行测量，其中，正极膜含活性化合物（NCM）和铝基材，负极膜含活性化合物（Graphit）和铜基材，从而得到锂电池电芯成本计算的主要材料输入参数。
图3 锂电池电芯正极膜
图4 锂电池电芯负极膜
图5 锂电池电芯在专业实验室里分解、测量
由此用观昱机电技术（上海）有限公司的参照成本计算模型计算出这个锂电池电芯的材料成本及其分布（见图6）。
图6 锂电池电芯的材料成本明细及其分布
主要材料成本驱动点分别是三元材料、电解液、铜膜等。优化材料成本就是从这些材料成本驱动点入手，比如三元材料（NCM），其中C是指昂贵的钴材料，如何降低钴材料的比例，是优化材料成本的优先选项，从原来的NCM111，变为NCM523，甚至NCM811，就是以增加镍的含量，来降低钴的含量，当然，镍含量的增加，也影响了电芯的稳定性，所以，要在稳定性和材料成本上，平衡优化；另外，铜膜、电解液等也是有优化空间的。
锂电池电芯制造工艺
锂电池电芯的制造，犹如“面条”的制作，可以分为约18个工序，见图7。
图7 锂电池电芯制造工艺步序
其中搅拌、涂层、烘干、压实、分卷、真空烘干、老化等工序是批次加工工序（batch）, 而切片、层叠、加注电解液、封装等工序则为节拍制造工序。
采用观昱机电技术（上海）有限公司的参照成本计算模型可以计算出这个锂电池电芯的制造成本及其分布（见图8）。
图8 锂电池电芯的制造成本明细及其分布
从参照成本计算的结果来看，制造成本的驱动点主要在节拍制造工序上，比如切片、层叠、电解液注入、封装等工序步骤上，优化电芯的制造成本，就要从这些工序上入手了。
图9 锂电池电芯的参照成本及其分布
总结
怎样提高新能源汽车的未来发展和市场竞争力？其中一个重要的路径就是技术优化锂电池电芯的材料和制造成本。通过精准的锂电池电芯参照成本计算和成本驱动点分析，可以系统地找出其技术降本的点子甚至技术方案。如何做好新能源汽车的整车成本企划，开发出安全可靠、客户买得起、用得起的车型，其中一个核心工作，就是要做好锂电池电芯的技术成本优化工作！
文章来源：盖世汽车
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成本上升压力山大！动力电池成本增高20%至25%，比亚迪锂电池拟统一涨价
21世纪经济报道记者 董鹏 成都报道
动力电池企业的涨价一直很“纠结”……
一方面，行业仍然处于抢占市场，扩大占有率的阶段，需要产品价格相对稳定。另一方面，上游原材料的不断上行，又在不断抬升着制造成本，原有的利润空间被吞噬。
10月26日，业内传出一份比亚迪的电池价格上调联络函。
“由于市场变化、叠加限电限产影响，与2020年12月相比，2021年锂电池原材料不断上涨，正极材料LiCoO2价格涨幅超200%，电解液价格涨幅超150%，负极材料等供应持续紧张，导致综合成本大幅提高。”联络函指出。
该公司计划，产品含税价格在现行的Wh单价基础上，统一上涨不低于20%，2021年11月1日起，所有新订单将统一签署新的合同，并执行新价格，所有未执行完成的旧合同订单将关闭取消。
联络函落款为，深圳市比亚迪锂电池有限公司，该公司为上市公司比亚迪全资子公司。
对此21世纪经济报道记者于26日午后向比亚迪方面核实，不过该公司人士并未给出确切性答复，“不予置评”。
成本测算抬升20%至25%
比亚迪公开资料信息显示，集团生产所需主要原材料包括钢材、塑胶及其他金属原材料，如锂、钴等，原材料价格的波动会直接影响集团主营业务的生产成本，进而对集团的经营业绩产生一定影响。
其中，钢材等用于汽车整车产品，锂、钴则用于动力电池。
需要指出的是，上半年包括正极、负极、电解液在内的直接材料，以及上游的锂、钴、镍等间接材料价格已经出现明显上涨。
仅以比亚迪磷酸铁锂电池最为核心的原料碳酸锂为例，今年价格便呈现逐季度抬升的趋势。
21世纪经济报道《21硬核投研》数据显示，今年一至三季度，国内碳酸锂市场均价分别为7.48万元/吨、8.89万元/吨和11.01万元/吨。
另据GGII（高工锂电）测算，受原材料涨价影响，电芯和电池系统的理论成本上涨幅度均超过30%，电池企业压力陡增。
其中，如方形铁锂电芯理论成本由年初的0.33~0.39元/Wh，上涨到0.48~0.54元/Wh；方形动力523电芯的理论成本由年初的0.45~0.51元/Wh，上涨到0.61~0.67元/Wh；对应的圆柱三元523电芯的理论成本则由0.4~0.46元，上涨到目前的0.58~0.64元/Wh。
“考虑到长期合作、议价能力、采购量、账期等对实际采购成本的影响，以及电池产品性能、良率、成组率等因素提升对部分材料成本上涨压力的对冲，原材料价格上涨传导至动力电池端的成本增加约20%-25%。”GGII指出。
但是，就动力电池企业而言，在原料成本大幅抬升的背景下，在产品价格端的价格调整却保持相对谨慎。
于是，产业链的成本传导在中游动力电池环节形成了“血栓”，相关企业只能硬抗成本上升，而无力向下游传导，并致使此项业务利润率出现下滑。
如宁德时代上半年动力电池系统毛利率为23%，同比下降3.5%。当期，国轩高科同比下降6.09%。
此次比亚迪计划调涨“不低于20%”的幅度，亦与上述测算的电池成本抬升幅度保持了基本一致。
原材料涨势不止，急需解决方案应对
而就原材料运行趋势来看，除了整车产品的钢材价格有所回落外，基本金属、稀有金属价格仍然处于上涨趋势当中。
反应到动力电池成本端，今年四季度成本将明显高于三季度。
如上文提及的碳酸锂，三季度均价为11.01万元/吨，但是受到今年8月锂盐价格“高位横盘”影响，均价并未完全体现下半年锂价的上行。
而就四季度价格来看，10月初至21日，碳酸锂价格均价已经大幅跳涨至18.67万元/吨。
再看基本金属，动力电池还需要使用铜、铝、镍等材料。
其中，LME铜价格处于历史次高位，LME铝10月15日前开启一轮明显上涨，并创下2008年以来的新高，仅有镍价维持在相对低位。
就行业供需和价格预期来看，上述基本面金属还好说，但是锂价因中短期内供应端缺少增量，需求端随着新能源汽车渗透率的不断提升，又始终保持旺盛。
二者相互叠加，其价格上涨趋势可能会延续到2022年下半年。
而与其他有色金属不同的是，国内尚未推出相关金融衍生品。这意味着，动力电池企业目前缺少行之有效的对冲工具，原料涨价对其构成的盈利压力持续存在。
至于，解决方案无外乎几种。
其一，就是通过调涨动力电池价格，将成本上涨的影响向下游传导。
其二，通过芝加哥商品交易所、伦敦金属交易所等海外已推出锂盐期货的衍生品市场进行买入套保，提前锁定上述原材料购入成本。
其三，加大上游资源布局与开发，建立自身原材料供应链条。
目前，国内动力电池头部企业也是这么做的，比如宁德时代布局锂矿资源，以及比亚迪与盐湖股份合建3万吨电池级碳酸锂产能等。
最新消息显示，上述3万吨合建项目相关工艺技术已经进入中试阶段。
只是，考虑到项目建设、投产，以及设备、技术调试的时间，未来两年完全达产可能性很小。
于比亚迪而言，亦难以产生明显助力。
比较之下，也仅剩下了产品涨价的方案最为可行。
而作为国内动力电池装机量排名第二的龙头，比亚迪的此次调价，亦可能会引发其他企业的跟进。
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