彭博新能源經(jīng)濟(jì)：復(fù)盤電動(dòng)汽車電池降價(jià)史，新拐點(diǎn)已來？

BloombergNEF（彭博新能源經(jīng)濟(jì)）的數(shù)據(jù)顯示，2010 年時(shí)一塊 1 kWh 的鋰電池組（僅能驅(qū)動(dòng)車輛行駛 3-4 英里）售價(jià)超過 1000 美元。經(jīng)過快 10 年的發(fā)展，其價(jià)格已經(jīng)跌到了 156 美元，降幅真心不小。在專家看來，鋰電池還會繼續(xù)“掉價(jià)”，只是其降幅未來十年可能會逐步收窄。多位業(yè)內(nèi)資深人士預(yù)測稱，到 2025 年左右 1 kWh 的鋰電池組價(jià)格將跌破 100 美元。

對整個(gè)行業(yè)來說，鋰電池大降價(jià)絕對算是良性循環(huán)，那些性能更好價(jià)格也更便宜的電池不但擴(kuò)大了市場規(guī)模，還吸引了大量投資，為未來鋰電池進(jìn)一步提升性能與降低成本鋪了路。對世界經(jīng)濟(jì)來說廉價(jià)電池也相當(dāng)重要，它們是人類擺脫燃煤與燃油經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)力推手。

近些年來，電池與電動(dòng)車成了替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車最有前途的技術(shù)。曾幾何時(shí)，昂貴的電池讓電動(dòng)車在價(jià)格上根本無法與傳統(tǒng)燃油車抗衡，但隨著電池售價(jià)不斷降低，專家預(yù)計(jì) 100 美元/kWh 將讓電動(dòng)車（非豪華車）迎來成本拐點(diǎn)。售價(jià)優(yōu)勢再加上更低的維護(hù)與能源成本，最在乎自己錢包的用戶們當(dāng)然會逐步倒向電動(dòng)車，而后就是電動(dòng)車普及時(shí)代的來臨。

對可再生能源來說，電池也是關(guān)鍵的支柱技術(shù)之一。過去十年里，全球都在建設(shè)太陽能與風(fēng)能項(xiàng)目，但這些清潔能源卻有個(gè)大問題——它們無法 24 小時(shí)持續(xù)供電，而用戶用電可不會分時(shí)段。

這樣的情況下，我們就要求助于電池了，可惜高昂的電池價(jià)格又讓這清潔能源用起來有些經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)太重（至少現(xiàn)在在商業(yè)上行不通）。當(dāng)然，也不是說電池儲能這種解決方案當(dāng)下毫無意義。在許多電廠，它們被用來應(yīng)付電網(wǎng)供需的短期波動(dòng)。不過，由于裝機(jī)容量有限，許多清潔能源還是無法直接存儲起來。

因此，未來十年內(nèi)繼續(xù)拉低電池價(jià)格也是環(huán)保的題中應(yīng)有之意。

過去十年里電池價(jià)格確實(shí)大幅降低，未來我們該如何延續(xù)這一趨勢嗎？智能電網(wǎng)的需求是一大驅(qū)動(dòng)因素，不過要說最有利的推手還得是特斯拉。在世界向清潔能源轉(zhuǎn)變的過程中，特斯拉扮演了重要角色。除了是一家電動(dòng)車公司，它們還是電池公司，未來甚至?xí)瓿商柲馨l(fā)電、電能存儲與電動(dòng)車的全鏈垂直整合。

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廉價(jià)動(dòng)力電池：電動(dòng)車一統(tǒng)江湖的催化劑

新智駕注：鋰電池平均售價(jià)

想要知道電池的真正成本其實(shí)并不容易，因?yàn)槭袌錾显S多公司會擬定協(xié)議價(jià)，數(shù)量多，相應(yīng)的折扣力度也大。作為業(yè)內(nèi)知名的研究與咨詢機(jī)構(gòu)，BloombergNEF 與電池行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。

“我們會利用好與價(jià)值鏈上每個(gè)節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系?！?BloombergNEF 主編 James Frith 說道?！俺私K端用戶，我們還會接觸制造商與其他業(yè)內(nèi)人士。當(dāng)然，那些電動(dòng)車市場的巨頭與中美歐韓的一級供應(yīng)商也是重點(diǎn)關(guān)注對象?！?/p>

事實(shí)上，電池價(jià)格下滑的起點(diǎn)并非 2010 年。2003 年，也就是特斯拉成立那年，筆記本與手機(jī)市場火爆異常，鋰電池需求量因而同步暴增。當(dāng)時(shí)，就有大量公司投入巨資搞研發(fā)，目的就是在提升電池性能的同時(shí)降低成本。

后來成了特斯拉 CTO 的電氣工程師 JD Straubel 當(dāng)時(shí)就意識到，電池性能已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)，如果能有一定的價(jià)格優(yōu)勢，就能組合起來驅(qū)動(dòng)車輛了。他將這個(gè)想法推薦給了 Elon Musk，后者馬上投資特斯拉。十年以后，特斯拉與松下在內(nèi)華達(dá)建起了巨大的超級工廠（Gigafactory），年產(chǎn)量達(dá) 50 GWh。現(xiàn)在，特斯拉是世界上最大的鋰電池制造商兼終端用戶。

特斯拉創(chuàng)立初期，電池還相當(dāng)昂貴，它們只能走高端路線，售賣價(jià)格高達(dá)六位數(shù)的 Roadster 電動(dòng)跑車。隨著電池價(jià)格的逐步下滑，特斯拉產(chǎn)品線也在不斷下探，現(xiàn)在 Model 3 售價(jià)已經(jīng)不到 4 萬美元了。

“Model S在 Roadster 誕生五年后拿過了接力棒，其電池技術(shù)、基礎(chǔ)化學(xué)及封裝方式有了近四成的提升?！盨traubel 在 2014 年時(shí)說道?！斑@些進(jìn)步直接轉(zhuǎn)化成了 Model S 300 英里（約合 482 千米）的驚人續(xù)航能力。要知道，它的 85 kWh 電池包實(shí)際上比 Roadster 還小呢?！?/strong>

現(xiàn)在手機(jī)與筆記本電腦的銷量依然遠(yuǎn)超電動(dòng)車，但與電池只有幾千毫安的消費(fèi)電子相比，電動(dòng)車電池組要大上幾千倍（40-100 kWh），因而鋰電池的需求量增幅相當(dāng)巨大，也助推了其降價(jià)腳步。現(xiàn)在，就連電網(wǎng)也開始瞄上這一神器了。

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電池如何成為電網(wǎng)新寵？

南澳 Hornsdale 風(fēng)力電廠巨型電池系統(tǒng)

2017 年時(shí)，特斯拉完成了南澳 Hornsdale 風(fēng)力電廠巨型電池系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，其存儲容量高達(dá) 129 MWh，相當(dāng)于 2000 臺 Model 3 或 1000 萬臺手機(jī)。向特斯拉訂購這套儲能系統(tǒng)的法國可再生能源公司 Neoen 認(rèn)為這套系統(tǒng)非常成功，它們計(jì)劃再次將其擴(kuò)容五成。

雖然容量高達(dá) 129 MWh，但如果按照其輸出功率 100 MV 來算，這家伙也只能支撐一個(gè)多小時(shí)。不過，這一個(gè)小時(shí)也是彌足珍貴。

一般來說，電網(wǎng)為了保證服務(wù)的連續(xù)性，需要依靠“高峰期電廠”（大多是火電廠）來緩解用電壓力，而這個(gè)備用電廠一年可能也就運(yùn)營幾個(gè)小時(shí)，效費(fèi)比實(shí)在是太低。不過，如果沒有高峰期電廠，在有需求時(shí)臨時(shí)抱佛腳買電，電價(jià)是平時(shí)的 50 倍。

有了 Hornsdale 的儲能系統(tǒng)，當(dāng)?shù)毓彩聵I(yè)單位終于擺脫了買天價(jià)電的日子。Neoen 還表示，這套儲能系統(tǒng)已經(jīng)為當(dāng)?shù)赜脩艄?jié)省了數(shù)千萬美元，受停電影響的幾率也小了很多。

除了省錢，儲能系統(tǒng)對環(huán)保也意義重大。未來，我們就能在白天存儲太陽能，然后晚上釋放出來。如果儲能系統(tǒng)足夠大，當(dāng)?shù)卣踔聊茉诙煊蒙舷奶靸涞碾娔堋?strong>當(dāng)然，現(xiàn)在的技術(shù)主要是為用電需求的短期波動(dòng)而生，不過專注于長期儲能的液流電池技術(shù)已經(jīng)在開發(fā)中。

雖然 Hornsdale 的儲能系統(tǒng)已經(jīng)是世界最大，但與真正的電力需求相比依然是毛毛雨。就拿美國來說，其日用電量為 10 TWh，是這套儲能系統(tǒng)存儲電量的 7 萬倍。不過，我們依然相信未來幾年儲能系統(tǒng)市場會有大發(fā)展。從特斯拉的最新財(cái)報(bào)來看，它們已經(jīng)拿到了多個(gè)儲能系統(tǒng)訂單，而且裝機(jī)容量比 Hornsdale 還要大。

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激增的需求反而是降價(jià)推手

鋰電池價(jià)格走勢

產(chǎn)品造的越多，單價(jià)自然就越低，在經(jīng)濟(jì)學(xué)中也正好有學(xué)習(xí)率的定義。去年，BloombergNEF 就預(yù)測稱，電池的學(xué)習(xí)率約為 18%，也就是說全球電池產(chǎn)量每翻一番，電池價(jià)格就會下降 18%。

當(dāng)然，BloombergNEF 得出這一結(jié)論的前提是電動(dòng)車與儲能系統(tǒng)市場持續(xù)增長，它們認(rèn)為 2023 年電池每 kWh 成本就將低于 100 美元。

驅(qū)動(dòng)電池降價(jià)的因素很多，其中之一就是量產(chǎn)帶來的規(guī)?；б妗！叭螂姵毓S規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，已經(jīng)從 2010 年的 1-2 GWh 提升到現(xiàn)在的 30 GWh?！盕rith 解釋道。

大規(guī)模量產(chǎn)也讓電池制造商們有了更強(qiáng)的溢價(jià)能力，它們能從供應(yīng)商那里拿到更多折扣，畢竟規(guī)模優(yōu)勢也讓供應(yīng)商們有效降低了成本。

在 2014 年的一次演講中，Straubel 就解釋了超級工廠大規(guī)模量產(chǎn)對電池價(jià)格帶來的影響。

“特斯拉已經(jīng)上溯到了電池制造的上游領(lǐng)域。我們不但要控制正極和附近的繞卷，還要關(guān)注涂層、材料合成甚至原材料來源。如果處理得當(dāng)，我們就能利用強(qiáng)大的議價(jià)權(quán)推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格的降低?！?/strong>

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能量密度在不斷提高

在電池降價(jià)中，技術(shù)進(jìn)步也扮演了重要角色。Frith 就指出，隨著技術(shù)的進(jìn)步，不同的化學(xué)組合讓電池能量密度持續(xù)提高。這不但意味著化學(xué)反應(yīng)部分成本的家底，還讓電池物理形態(tài)得以改變，它們會變得更輕更小，從而拉低其他部件的成本。

上一個(gè)十年中，NMC 111 是最為普及的電池技術(shù)，其中鎳、鎂和鈷的比例大致相同?，F(xiàn)在，大家則普遍在向 NMC 811 升級，鎳的占比是鎂與鈷的 8 倍。與鈷相比，鎳這種材料可是便宜多了。除此之外，NMC 811 配方的能量密度也有所提升。

不過，NMC 811 也有缺點(diǎn)，那就是它不夠穩(wěn)定，因此在安全性方面需要提高。好在，近些年來制造商已經(jīng)知道如何克服這一缺點(diǎn)。同時(shí)，電池市場越大，制造商在研發(fā)上的投入力度就越大，新技術(shù)突破也就越多。

在一眾電池制造商中，特斯拉依然是頭號玩家。最近路透社就爆料稱，特斯拉正在與中國巨頭寧德時(shí)代合作開發(fā)新型電池，其中低鈷電池每 kWh 成本能降到 100 美元，而無鈷版本則能拉低到每 kWh 80 美元。最重要的是，新型電池壽命可達(dá)百萬英里。關(guān)于新型電池的相關(guān)細(xì)節(jié)，下個(gè)月的電池日 Elon Musk 將一一揭曉。

對于電池，通用也有自己的新配方。此前消息顯示，2023 年通用將換裝全新的 Ultium 平臺，到時(shí)電池價(jià)格也將降到每 kWh 100 美元。

“通用與 LG 聯(lián)合研發(fā)的新電池用到了 NMCA 配方。與雪佛蘭Bolt 的電池相比，鈷用量降低了七成?！?/strong>

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轉(zhuǎn)向電池環(huán)保意義重大

雖然逐步淘汰燃油車能直接降低碳排放，但電能來源的不同和電池制造工藝差別可能也會帶來巨大的碳排放差異。那么，電池真的對環(huán)保意義重大嗎？

BloombergNEF 認(rèn)為答案是肯定的。

“即使你用的電來自世界上最污染的電廠，也比傳統(tǒng)燃油車更環(huán)保。”Frith 解釋道。“如果電動(dòng)車充的電來自可再生能源電廠，它們對環(huán)境的污染就更加微乎其微了?！?/strong>

如果電網(wǎng)也能大規(guī)模普及儲能電池系統(tǒng)，我們的整個(gè)能源系統(tǒng)清潔度更是能再上一個(gè)臺階。

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政策也是電池降價(jià)推手

從現(xiàn)有情況來看，世界各國都在用慷慨的補(bǔ)貼支持電動(dòng)車市場的發(fā)展。相信未來有一天，即使沒了補(bǔ)貼，電池價(jià)格的下滑也能讓電動(dòng)車競爭力十足。

眼下，我們已經(jīng)看到了良好的趨勢。以特斯拉為例，即使聯(lián)邦政府的補(bǔ)貼已經(jīng)退坡，美國用戶對其電動(dòng)車的需求依然相當(dāng)強(qiáng)勁。未來新型電池復(fù)議后，特斯拉的電動(dòng)車在價(jià)格方面競爭力會再上臺階。也許再過幾年它們比同級別的燃油車還便宜。到時(shí)，想必世界向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變的趨勢就真的不可逆轉(zhuǎn)了。