关于锂离子动力电池组的成本分析

关于锂离子动力电池的成本分析
一、锂离子动力电池的目标市场
锂离子电池由于工作电压高、储能较大、无记忆性和质量轻等优势发展迅速，一直在移动通讯、笔记本电脑等电器上大量使用；近年来随着新能源汽车的推广，锂离子电池被认为是最有效的能量工艺装置；同时新能源（太阳能、风能）并网发电站项目建设步伐加快，锂电池组为代表的储能技术成为核心发展的对象。

针对电动汽车使用的电池以功率型电池为主，其特点是：电池的放电倍率很大，那么在设计过程中就要注意减小电池的内阻；在极片的选取上，高功率型的电池极片要厚些，在涂敷的厚度上，高功率型的电池极片要涂得
、负极（阳极）
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目前国内正极材料的价格：钴酸锂30.3万/吨
钛酸锂 21.0万/吨
锰酸锂 6.0万/吨
钒酸锂 6.0万/吨
镍钴酸锂 20.1万/吨
镍钴铝酸锂 21.6万/吨
三元材料 17.2万/吨
磷酸铁锂（三个级别）15.4万/吨 17.2万/吨 18.3万/吨
从目前形势上看，价格整体呈上涨趋势。

2、负极（阳极）材料：锂离子电池负极材料要求具备以下的特点：①尽可能低的电极电位；②离子在负极
固态结构中有较高的扩散率；③高度的脱嵌可逆性；④良好的电导率及热力学稳定性；⑤安全性能好；⑥与电解质溶剂相容性好；⑦资源丰富、价格低廉；⑧安全、无污染。

目前，对锂离子电池负极材料的研究较多有：碳材料、硅基材料、锡基材料、钛酸锂、过渡金属氧化物等。

但是主要应用于产业化的是碳材料，其中石墨类碳材料技术比较成熟，在安全和循环寿命方面性能突出，并且廉价、无毒，是较为常见的负极材料。

而人造石墨通过对
万/吨-20万/吨。

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年产800
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结构、
但是
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6、日本单体电芯的资料：
能量型电池
功率型电池
无论是何种工艺，从图表可以看出，隔膜、正极、电解液是材料的主体。

7、锂离子动力电池总成本结构
从上图中可以看到，电池制造过程中主材和折旧是成本的主要组成，这就主要是制造设备的投入、电池设
计中开发支出的投入、电池管理系统研发的投入。

8、电池管理系统的成本
电池管理系统对电池组的安全使用至关重要，但是作为一种电路，它的成本主要是设计成本，就像设备一样，是一笔巨大的投入，但是如果电池的生产达到了一定的规模，它是有摊薄效应的。

四、动力锂电池未来成本趋势
主流厂商的成本情况
1、日本的成本降低目标
2
1、
靠进口，
2
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1、°C）;
2.9v
以上，这里按3v计算。

实际比能量：100mAh/g，即每安时为0.01公斤，按每公斤180元计算，每安时1.8元。

2、负极以人造石墨为例，其理论可逆比容量260mAh/g，产品实际比容量一般为240mAh/g；也是考虑各种
影响后，实际比能量为170mAh/g。

实际比能量：170mAh/g，即每安时为0.00588公斤，按每公斤140元计算，每安时0.823元
3、电解液：电解液的注液量计算比较复杂，首先电解液要与正负极材料匹配，其次它的浓度、黏度、温度
等都会对电池的性能产生影响，而且注液少了，影响电池性能，注液多了会提升电池内阻，所以这
里只能根据理论模型进行测试。

2.5g=780.3mAh即每安时=0.003公斤，按每公斤400元计算，每安时为1.2元。

3.4g=826.5mAh即每安时=0.004公斤，按每公斤400元计算，每安时为1.6元。

这里取平均值，每安时需电解液1.4元。

4、隔膜：此项也是需要与电池设计等通盘考虑，这里仅选用日本某款电池设计的数据，每千瓦时17.7平
米，每安时（按3v折算）为0.0536平米，每平米按35元计算，即每安时用隔膜1.876元。

5、
1
2
2042.85%。

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1
客观地说，直至目前锂离子动力电池的制造工艺、材料选型远没有固定下来。

就以最新的技术来说，据美国物理学家组织网8月4日（北京时间）报道，一个日本研究小组开发出一种能像电解液一样产生电流的固态电介质，并用其制造出了固态锂电池，其导电性可达到现有液态锂离子电池的水平。

研究人员表示，由于固体更紧密坚固，这种高导电性的固态锂电池能在更宽的温度范围下供电，抵抗物理损伤和高温的能力更强。

该技术可能摆脱电池对隔膜的依赖。

2、锂电池所需材料相关的材料制备技术
以纳米技术为代表的新材料制备技术的突破，对未来材料的改性奠定了良好的基础，势必增加材料的稳定性，提高了材料的可靠性与安全性。

这对降低成本、提高性价比很有帮助。

3、基础材料的日趋紧张
锂离子动力电池对特殊金属材料的依赖还是比较重的，随着产量的增加，对特殊金属的需求也会相应增加，势必造成材料成本的上升。

其实现在新材料在锂动力电池上的应用比较多，但多因为资源紧张而未达到产业化的要求。

因此，基础材料价格的不断上涨对于降低电池成本是极大的挑战。

七、随着工作的开展，会根据最新的电池设计情况，随时进行成本预测，为决策提供依据，同时也为制。