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彭博新能源经济：复盘电动汽车电池降价史，新拐点已来？

晰数塔互联网快讯
2020-06-01 18:13

编者按：本文来自微信公众号“新智驾”（ID:AI-Drive），作者大壮旅，36氪经授权发布。

新智驾按，BloombergNEF（彭博新能源经济）的数据显示，2010 年时一块 1 kWh 的锂电池组（仅能驱动车辆行驶 3-4 英里）售价超过 1000 美元。经过快 10 年的发展，其价格已经跌到了 156 美元，降幅真心不小。在专家看来，锂电池还会继续“掉价”，只是其降幅未来十年可能会逐步收窄。多位业内资深人士预测称，到 2025 年左右 1 kWh 的锂电池组价格将跌破 100 美元。

对整个行业来说，锂电池大降价绝对算是良性循环，那些性能更好价格也更便宜的电池不但扩大了市场规模，还吸引了大量投资，为未来锂电池进一步提升性能与降低成本铺了路。对世界经济来说廉价电池也相当重要，它们是人类摆脱燃煤与燃油经济的强力推手。

近些年来，电池与电动车成了替代传统内燃机车最有前途的技术。曾几何时，昂贵的电池让电动车在价格上根本无法与传统燃油车抗衡，但随着电池售价不断降低，专家预计 100 美元/kWh 将让电动车（非豪华车）迎来成本拐点。售价优势再加上更低的维护与能源成本，最在乎自己钱包的用户们当然会逐步倒向电动车，而后就是电动车普及时代的来临。

对可再生能源来说，电池也是关键的支柱技术之一。过去十年里，全球都在建设太阳能与风能项目，但这些清洁能源却有个大问题——它们无法 24 小时持续供电，而用户用电可不会分时段。

这样的情况下，我们就要求助于电池了，可惜高昂的电池价格又让这清洁能源用起来有些经济负担太重（至少现在在商业上行不通）。当然，也不是说电池储能这种解决方案当下毫无意义。在许多电厂，它们被用来应付电网供需的短期波动。不过，由于装机容量有限，许多清洁能源还是无法直接存储起来。

因此，未来十年内继续拉低电池价格也是环保的题中应有之意。

过去十年里电池价格确实大幅降低，未来我们该如何延续这一趋势吗？智能电网的需求是一大驱动因素，不过要说最有利的推手还得是特斯拉。在世界向清洁能源转变的过程中，特斯拉扮演了重要角色。除了是一家电动车公司，它们还是电池公司，未来甚至会完成太阳能发电、电能存储与电动车的全链垂直整合。

廉价动力电池：电动车一统江湖的催化剂

新智驾注：锂电池平均售价

想要知道电池的真正成本其实并不容易，因为市场上许多公司会拟定协议价，数量多，相应的折扣力度也大。作为业内知名的研究与咨询机构，BloombergNEF 与电池行业有着千丝万缕的联系。

“我们会利用好与价值链上每个节点间的关系。” BloombergNEF 主编 James Frith 说道。“除了终端用户，我们还会接触制造商与其他业内人士。当然，那些电动车市场的巨头与中美欧韩的一级供应商也是重点关注对象。”

事实上，电池价格下滑的起点并非 2010 年。2003 年，也就是特斯拉成立那年，笔记本与手机市场火爆异常，锂电池需求量因而同步暴增。当时，就有大量公司投入巨资搞研发，目的就是在提升电池性能的同时降低成本。

后来成了特斯拉 CTO 的电气工程师 JD Straubel 当时就意识到，电池性能已经相当不错，如果能有一定的价格优势，就能组合起来驱动车辆了。他将这个想法推荐给了 Elon Musk，后者马上投资特斯拉。十年以后，特斯拉与松下在内华达建起了巨大的超级工厂（Gigafactory），年产量达 50 GWh。现在，特斯拉是世界上最大的锂电池制造商兼终端用户。

特斯拉创立初期，电池还相当昂贵，它们只能走高端路线，售卖价格高达六位数的 Roadster 电动跑车。随着电池价格的逐步下滑，特斯拉产品线也在不断下探，现在 Model 3 售价已经不到 4 万美元了。

“Model S 在 Roadster 诞生五年后拿过了接力棒，其电池技术、基础化学及封装方式有了近四成的提升。”Straubel 在 2014 年时说道。“这些进步直接转化成了 Model S 300 英里（约合 482 千米）的惊人续航能力。要知道，它的 85 kWh 电池包实际上比 Roadster 还小呢。”

现在手机与笔记本电脑的销量依然远超电动车，但与电池只有几千毫安的消费电子相比，电动车电池组要大上几千倍（40-100 kWh），因而锂电池的需求量增幅相当巨大，也助推了其降价脚步。现在，就连电网也开始瞄上这一神器了。

电池如何成为电网新宠？

南澳 Hornsdale 风力电厂巨型电池系统

2017 年时，特斯拉完成了南澳 Hornsdale 风力电厂巨型电池系统的安装与调试，其存储容量高达 129 MWh，相当于 2000 台 Model 3 或 1000 万台手机。向特斯拉订购这套储能系统的法国可再生能源公司 Neoen 认为这套系统非常成功，它们计划再次将其扩容五成。

虽然容量高达 129 MWh，但如果按照其输出功率 100 MV 来算，这家伙也只能支撑一个多小时。不过，这一个小时也是弥足珍贵。

一般来说，电网为了保证服务的连续性，需要依靠“高峰期电厂”（大多是火电厂）来缓解用电压力，而这个备用电厂一年可能也就运营几个小时，效费比实在是太低。不过，如果没有高峰期电厂，在有需求时临时抱佛脚买电，电价是平时的 50 倍。

有了 Hornsdale 的储能系统，当地公共事业单位终于摆脱了买天价电的日子。Neoen 还表示，这套储能系统已经为当地用户节省了数千万美元，受停电影响的几率也小了很多。

除了省钱，储能系统对环保也意义重大。未来，我们就能在白天存储太阳能，然后晚上释放出来。如果储能系统足够大，当地政府甚至能在冬天用上夏天储备的电能。当然，现在的技术主要是为用电需求的短期波动而生，不过专注于长期储能的液流电池技术已经在开发中。

虽然 Hornsdale 的储能系统已经是世界最大，但与真正的电力需求相比依然是毛毛雨。就拿美国来说，其日用电量为 10 TWh，是这套储能系统存储电量的 7 万倍。不过，我们依然相信未来几年储能系统市场会有大发展。从特斯拉的最新财报来看，它们已经拿到了多个储能系统订单，而且装机容量比 Hornsdale 还要大。

激增的需求反而是降价推手

锂电池价格走势

产品造的越多，单价自然就越低，在经济学中也正好有学习率的定义。去年，BloombergNEF 就预测称，电池的学习率约为 18%，也就是说全球电池产量每翻一番，电池价格就会下降 18%。

当然，BloombergNEF 得出这一结论的前提是电动车与储能系统市场持续增长，它们认为 2023 年电池每 kWh 成本就将低于 100 美元。

驱动电池降价的因素很多，其中之一就是量产带来的规模化效益。“全球电池工厂规模在持续扩大，已经从 2010 年的 1-2 GWh 提升到现在的 30 GWh。”Frith 解释道。

大规模量产也让电池制造商们有了更强的溢价能力，它们能从供应商那里拿到更多折扣，毕竟规模优势也让供应商们有效降低了成本。

在 2014 年的一次演讲中，Straubel 就解释了超级工厂大规模量产对电池价格带来的影响。

“特斯拉已经上溯到了电池制造的上游领域。我们不但要控制正极和附近的绕卷，还要关注涂层、材料合成甚至原材料来源。如果处理得当，我们就能利用强大的议价权推动全产业链价格的降低。”

能量密度在不断提高

在电池降价中，技术进步也扮演了重要角色。Frith 就指出，随着技术的进步，不同的化学组合让电池能量密度持续提高。这不但意味着化学反应部分成本的家底，还让电池物理形态得以改变，它们会变得更轻更小，从而拉低其他部件的成本。

上一个十年中，NMC 111 是最为普及的电池技术，其中镍、镁和钴的比例大致相同。现在，大家则普遍在向 NMC 811 升级，镍的占比是镁与钴的 8 倍。与钴相比，镍这种材料可是便宜多了。除此之外，NMC 811 配方的能量密度也有所提升。

不过，NMC 811 也有缺点，那就是它不够稳定，因此在安全性方面需要提高。好在，近些年来制造商已经知道如何克服这一缺点。同时，电池市场越大，制造商在研发上的投入力度就越大，新技术突破也就越多。

在一众电池制造商中，特斯拉依然是头号玩家。最近路透社就爆料称，特斯拉正在与中国巨头宁德时代合作开发新型电池，其中低钴电池每 kWh 成本能降到 100 美元，而无钴版本则能拉低到每 kWh 80 美元。最重要的是，新型电池寿命可达百万英里。关于新型电池的相关细节，下个月的电池日 Elon Musk 将一一揭晓。

对于电池，通用也有自己的新配方。此前消息显示，2023 年通用将换装全新的 Ultium 平台，到时电池价格也将降到每 kWh 100 美元。

“通用与 LG 联合研发的新电池用到了 NMCA 配方。与雪佛兰 Bolt 的电池相比，钴用量降低了七成。”