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钠电池BOM成本测算专题:小试阶段0.82元/Wh,成熟期0.49元/Wh!

11月前浏览468
1.1 钠离子电池与锂离子电池结构,制造工艺类似
锂钠资源的差异是导致电池成本差异的重要因素。钠电池与锂电池的差异在于上游的资源和中游的材料,钠电池上游资源主要是钠资源,地壳含量丰富,丰度为2.6%,钠电池以碳酸钠为原料,市场价格 3000 元/吨。相比钠资源而言,锂元素在地壳中丰度为 0.0065%,且 80%依赖进口,下游新能源汽车和储能电池等需求激增导致锂电池需求激增,进而导致原材料碳酸锂价格一度涨至40 ~60万元/吨左右,这是构成两者成本差异的一个重要因素。
中游材料也影响者两者的成本构成。上游资源端的差异导致组成正极材料的成本差异,进而导致最终的成本差异。

1.2 层状氧化物钠电池小试阶段 BOM 成本大概在 0.82 元/Wh
层状氧化物钠电或率先量产,小试阶段BOM成本大概在0.82元/Wh。
预计小试阶段,采用层状氧化物体系的钠离子电池,电芯材料成本占比 66%,其中占比最高的是正极材料,成本占比 23.77%;其次是电解液,成本占比 22%;负极(硬碳)成本占比 8.49%;隔膜(湿法涂覆)成本占比 5.98%;铝箔成本占比 3.56%。

钠离子电池成熟期BOM成本有望降低至0.49元/Wh左右,远低于锂离子电池BOM成本。推广期层状氧化物钠离子电池相对于磷酸铁锂价格均衡点在碳酸锂价格35万元/吨左右;成熟期钠离子电池成本远小于碳酸铁锂成本。我们预计随着2023年钠离子电池量产,钠离子电池的性价比或将更加凸显。

2.1 中试线原材料成本拆分和敏感性测算
推广期,我们判断钠离子电池成本相对较高,正极负极和电解液价格若随量产化成本逐渐下降,钠离子电池的 BOM 成本有较大下降空间。固定电解液价格在10万元/吨时,假设正极材料价格在7万元/吨,负极材料在5万元/吨时,钠离子电池的BOM成本合计在0.82 元/Wh;固定正极材料价格在 7 万元/吨时,假设电解液材料价格在7万元/吨,负极材料价格在7万元/吨时,钠离子电池的 BOM 成本在0.67万元/吨;固定负极材料价格在5万元/吨时,假设电解液材料价格在7万元/吨,正极材料价格在7万元/吨时,我们预计钠离子电池的 BOM成本在0.76 元/Wh。

2.2 量产线原材料成本拆分和敏感性测算

量产期,我们判断钠离子电池成本开始逐步低于锂电池,性价比逐渐凸显。固定电解液价格在3.5万元/吨时,假设正极材料价格在5万元/吨,负极材料在3万元/吨时,钠离子电池的 BOM成本合计在0.50元/Wh;固定正极材料价格在4.5万元/吨时,假设电解液材料价格在5万元/吨,负极材料价格在3万元/吨时,钠离子电池的BOM成本在0.51万元/吨;固定负极材料价格在3.5万元/吨时,假设电解液材料价格在5万元/吨,正极材料价格在5万元/吨时,我们预计钠离子电池的BOM成本在0.53元/Wh。根据我们的判断,我们预计量产后正极材料价格或低于5万元/吨,负极材料价格或低于3.5万元/吨,电解液材料价格低于4万元/吨。

3.1 2022 年锂电池成本正极占比达到50%左右

2022年锂电池正极材料成本占比基本达到50%左右。 两类锂电池的正极成本占比都是最高的,而其他材料占比则差距不大,因此正极材料价格的变动将引起锂电池成本的较大变动。由于近几年正极材料变化波动较大,根据我们的测算,磷酸铁锂电池正极成本占比从 2018 年的 28%上升到 2022 年的 46%,三元锂电池正极成本占比从 2018 年的 50%变化到 2022 年的 60%,其余材料的占比变化则相对较小。

3.2 锂电正极原材料价格从高处回落,已有下降趋势

正极原材料价格从高处回落带动总体成本下降。三元和磷酸铁锂正极材料价格2021 年以来持续上涨,在 2022 年 月创新高后小幅回落,随后继续上涨在 2022年 11 月达到峰值,其上涨逻辑主要包括:一是下游需求特别是动力电池需求持续高增长,带动正极材料需求增长;二是产能建设及释放进展相对滞后;三是上游锂矿资源价格持续上涨,且我国锂矿资源高度依赖进口,下游议价能力不足。在 2022 年 11 月达到峰值后,随着各正极材料生产商产能释放以及新能源汽车及动力电池需求增速回落,正极材料价格开始逐渐下降,预计 2023 年二者价格总体将继续承压。

3.3 中游材料扩产或导致竞争格局恶化,进而降低锂电池材料成本

锂电池材料未来产能充足,电池成本预计将持续下降。据 GGII 不完全统计,2022年中国锂电四大主材规划投资金额超5000亿元,扩产项目数量为156个;其中正极材料扩产项目57个,负极材料扩产项目55个,隔膜扩产项目11个,电解液扩产项目33个。

目前锂电池材料已有下降趋势,伴随锂电材料、电芯技术和系统集成技术进步,以及产业链规模效应进一步显现,我们预计锂电池成本将持续下降。

据我们的测算,磷酸铁锂电池的成本将从2022年的703元/kwh下降到2025年的544 元/kwh;三元锂电池的成本将从2022年的887元/kwh 下降到2025的741元/kwh。

3.4 钠电池成本量产化之后经济性依然明显

成本优势+技术成熟,钠离子电池开启商用化元年。钠离子电池与锂离子电池体系相通,且成本在锂离子电池高价下具备较高的性价比。随着国内各家公司 2023 年积极投产钠离子电池,钠离子电池成本或将迅速下降,将远低于锂离子电池成本。

我们预计 2023 年为钠离子电池商用化元年。细分技术环节来看,层状金属氧化物综合性能优异,量产难度低,逐渐成为行业主流,未来聚阴离子化合物由于具备高循环次数的特性,或也将得到快速发展。根据我们的测算,层状金属氧化物体系钠电池电芯和聚阴离子体系钠电池电芯在2025年的成本将分别下降至490元/kwh和373元/kwh。

相比锂电池,钠电池成本优势明显。尽管未来两年或是碳酸锂周期下行阶段,但钠电池已然开启量产化,且成本低于锂电池。随着围绕钠离子电池开发的应用场景逐步落地,我们预计钠离子电池市场将逐渐扩大,并且成为电化学市场中不可或缺的一环。根据我们的测算,我们预计 2025 年采用层状氧化物体系和聚阴离子体系的钠离子电池成本均将低于锂电池成本,优势明显。

©文章来源于储能前沿

来源:锂电那些事
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首次发布时间:2023-06-22
最近编辑:11月前
锂电那些事- Maken
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