中國儲能網訊：目前，補貼政策和積分政策都驅趕著電動汽車往高性能和市場化的方向走。從這個角度來說，我們需要花一些時間來看一看電動汽車的核心零部件——動力電池的技術進步情況。
一、動力電池的成本
國產第一代純電動汽車動力電池系統(tǒng) 2013 年開始量產，采用磷酸鐵鋰電芯，系統(tǒng)單價高達 4.8 元 /Wh，其中除模組外的系統(tǒng)材料和制造成本約為 1.8 元 /Wh。
第二代動力電池系統(tǒng)在2015 年底量產，電芯開始改用三元材料電池，因為能量密度的提升，使得電芯成本顯著下降，系統(tǒng)單價降至2.5 元 /Wh，其中除模組外的系統(tǒng)材料和制造成本為0.7元/Wh。
第三代動力電池系統(tǒng)于2017年量產，單位瓦時電芯成本進一步下降， 系統(tǒng)單價約1.6 元/Wh，其中除模組外的系統(tǒng)和材料成本為0.3 元/Wh。
從2013到2017年，動力電池系統(tǒng)成本下降了約三分之二。隨著電芯能量密度提升和系統(tǒng)設計的優(yōu)化，動力電池制造成本還將不斷下降，2020年純電動汽車電池系統(tǒng)單價有望降至1元/Wh。
圖1 2013-2017年動力電池系統(tǒng)價格
二、電池的裝機量和產能
目前，國內動力電池的產能提升是實實在在的，當然這也是補貼政策催生的結果。
以2017年為例，從年初到年底，動力電池裝機量呈高速上漲趨勢：第一季度由于補貼的技術標準提高，企業(yè)存在一個明顯的適應期，2017年1月的總裝機量只有176MWh，2月高速上漲了169.68%，3月又高速上漲了 96.35%。到了第二季度，動力電池裝機量在4月突破了1GWh，然后在5-6 月平均漲幅為60.47%。第三季度出現平穩(wěn)過渡。第四季度因為補貼政策調整傳聞造成了年底的搶裝，最后兩個月動力電池裝機量平均上漲了65.68%， 特別是12月拉出了一個明顯的翹尾。
動力電池裝機量的上升把電池原材料價格進一步下拉，這也是純電動乘用車動力電池的成本能持續(xù)下降的主要原因。隨著補貼進入新的階段，特別是客車和專用車面臨暫時性熄火的情況，2018年前三個月新能源乘用車的數量占整個新能源數量的91%，電池用量從43%攀升到73%。
圖2 乘用車的動力電池需求占了最重要的那部分
在這樣的基調下，由補貼政策引導的乘用車電池能量密度快速提升的發(fā)展方向就成了直接標桿。
電池能量密度與補貼掛鉤是從2017年開始的，是年電池包120Wh/kg以上的可以獲得1.1倍的補貼系數。而隨著補貼門檻的提高，乘用汽車企業(yè)對于電池系統(tǒng)的要求就是按照政策門檻來的，企業(yè)本身能做的是在系統(tǒng)層面不斷挖掘潛力，但是這個速度是有限的，在電芯層面的提高立竿見影，隨之帶來的電芯級別要求也就提高了。
圖3 2017.1-2018.3月推廣目錄中的電池能量密度的提升
所以我們看到目前的市場上，電池單體企業(yè)轉型很快，對于材料的需求快速轉向了三元材料。
國內三元材料市場價格處于高位穩(wěn)定，而且開始往NCM622型和NCM811型走。由于電池企業(yè)對于能量密度的需求，每家電芯企業(yè)的設計水平有差異，材料企業(yè)需要靠正極材料特性予以彌補，所以當前市場主流的NCM523型三元材料出貨節(jié)奏放緩，NCM622型三元材料卻恰恰相反，銷量明顯增加。
圖4 2018年4月份正極材料的價格
目前，方殼電芯如果采用NCM523型材料，電池能量密度在180~200Wh/kg之間，采用NCM622型材料在200-220Wh/kg；同等材料下，軟包的能量密度要高10%以上，因此基于軟包電池的單體能量密度已經達到220~240Wh/kg左右。
由于不同的電池設計水平不同，電芯企業(yè)在電芯的寬度、高度和厚度方面做出了一些調整，主要的調整方向是寬度和厚度，也有考慮在高度上做文章的，采用1.5倍或者2倍的厚度做較大規(guī)格的電芯。
因此，電芯的能量密度，主要取決于所用材料、電池的尺寸，電芯在設計過程中的一些參數。不少廠家目前在B樣往C樣方向走，到下半年會有不少較高能量密度的電芯進入SOP階段。這也是材料投產在價格上體現的差異，也使得電芯的成本產生很大的差異。
圖5 電芯的尺寸分布
由于客車和專用車的補貼上較早退出，所以LFP材料和電芯的產能如何有效使用，也是下個階段重點值得探討的地方。補貼的門檻和偏向性，固然使得電芯能量密度能在短期內實現階躍，但隨之而來的電芯其他特性，包括穩(wěn)定性、安全等級和一致性，則是接下來的突出問題。
小結
三元電芯下一步的成本下降空間，主要將由除正極材料以外的隔膜、負極材料和電解液等材料成本下降所帶來的，短期來看，LFP材料和單體的成本會到一個相對驚人的地步，我們探討儲能系統(tǒng)的時候，是可以同時就經濟性的問題進行展開討論的。
