电动车和锂离子电池的动向 (1)

2017年7月投产Model 3的特斯拉动态;B3公司对锂离子电池需求的预测

2017/03/15

概要

  第8届国际充电电池展于2017年3月1日~3日在东京有明国际展览中心举行。展会还附设专业研讨会,有整车厂、高校、研究机构等介绍了电动车的开发情况、锂离子电池方面的课题、期待以及需求预测等。本报告将介绍Model S在2016年成为EV车型全球销量第2的特斯拉公司的发布内容、以及株式会社B3 (Brain of Battery Business Corporation:汽车充电电池调查公司) 对锂离子电池需求的预测和课题。

 特斯拉正开展生产准备工作,到2017年7月将投产Model 3,其介绍了年产量达35GWh的Gigafactory超级工厂的成立情况。同时还提出要降低30%以上电池成本的目标,介绍了构成电池的原材料追溯到供应链的源头、成本调查流程、以及锂离子、石墨和钴等材料的采购情况。预计电动车在未来5至10年将快速增加,如何克服电池成本和供应问题,将是目前有待解决的课题。

 根据株式会社B3的估算,2017年合计手机和电动车的锂离子电池的需求将达到100GWh。从全球来看,美国的ZEV法规和欧洲的CO2法规等将推动电动车的销售,要符合法规条件,到2021年需要生产900万辆电动车 (xEVs),到2026年需要生产1,600万辆,而电动车所必需的锂离子电池量到2021年将达到180GWh、到2026年将达到450-500GWh的规模。目前的产能能否满足这一未来需求?回收利用又如何进行?质量如何保证?这些问题都逐渐浮出水面。


(Tesla資料)
(特斯拉资料)



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特斯拉:为生产Model 3做准备,成立Gigafactory

 Tesla Energy的总裁Kurt Kelty介绍了特斯拉的第一原则 (First Principles)“寻求真实的材料成本”的经营理念,关于削减用于电动车的锂离子电池30%的成本,介绍了特斯拉在努力削减电极材料镍、钴、铝以及石墨的成本,力求达到供应链最上游的成本。据Kurt Kelty氏的说明,特斯拉虽然是整车厂,但车辆重要零部件的开发责任人仍坚持追溯到零部件供应链 (图中是列举的是锂离子电池的电极材料) 的上游,研究其成本结构,并努力降低成本。
 Kurt Kelty还表示,目前特斯拉已确保了2017年的电池原料—氢氧化锂、石墨、镍、钴等的供应。

(Tesla資料)
(Tesla資料) (Tesla資料)
(特斯拉资料:在供应链上游实施电极材料成本分析)

(特斯拉资料:锂、钴等材料的供应没有问题)
(Tesla資料)
(特斯拉超级工厂“THE GIGAFACTORY” 图片:KURT KELTY提供)


锂离子电池的需求预测:株式会社B3估算

 根据株式会社B3的高级副总裁宫本丈司的估算,在全球环境法规中,美国的ZEV法规、欧洲的CO2法规以及中国的NEV法规成为主角,带动电动车的销量增长,2017年,手机和电动车的锂离子电池需求合计将达到100GWh。为了满足全球环境法规,2021年需要投入电动车 (xEVs) 900万辆,到2026年需要投入1,600万辆。如果换算成锂离子电池的必要需求量,到2021年将达到180GWh、到2026年将达到450-500GWh左右。



锂离子电池的生产设备:能否满足电动车的需求?

 2017年手机用锂离子电池的需求将在50GWh,电动车 (xEV) 的锂离子电池需求将在31GWh,中国的客车和通勤车用锂离子电池将在19GWh,合计将达100GWh,电动车用锂离子电池的需求将达到手机用锂离子电池需求的同等及以上水平。

図1(株式会社B3提供资料)

 2016年新能源车全球销量 (BEV/PHEV) 达72.1万辆,其中美国14.6万辆、欧洲20.1万辆、日本2.5万辆、中国33.6万辆。美国和欧洲小幅增长,而中国则起到主要带动作用。

図2(株式会社B3提供资料)

 针对全球环境法规,假设各整车厂为了满足法规规定,都尽可能地投入了新能源车 (BEV/PHEV) (按照株式会社B3的假设比例),照这样算,2021年总的需要投放900万辆电动车 (BEV/PHEV/HEV),2026年总的需要投放1,600万辆。

図3(株式会社B3提供资料)

 如果换算成锂离子电池的所需量,那么2021年将需要180GWh的电池,到2026年将需要450~500GWh的电池。简单计算一下,像特斯拉的超级工厂Gigafactory (35GWh) 这样规模的电池工厂到2021年需要增加4个,到2026年需要增加12~13个。

図4(株式会社B3提供资料)


各供应商的汽车锂离子电池出货情况:松下、比亚迪、AESC以及LGC

 株式会社B3称,截至2016年底,各供应商的汽车锂离子电池出货量中排名第一的是向特斯拉供应电池的松下,第二名是比亚迪,第三名是AESC。2017年,LGC的出货量也将大幅增加。不知道这些供应商到2021年将如何进行增产。

図5
(株式会社B3提供资料)
図6
(株式会社B3提供资料)


加速的高容量化竞争和电极耐久性:2017年至2023年展望

 各锂离子电池供应商正争先提高未来电池性能。
 株式会社B3称,向通用Volt和Bolt供应电池的LGC正在对电池进行改良,将逐一提高电极设计各具体项目的容量、降低成本。电池供应商们将在提高电池能源密度、降低成本和提高耐久性方面持续开展竞争。

図7
(株式会社B3提供资料)



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关键词
特斯拉、超级工厂、Gigafactory、ZEV、CO2、Model S、Model 3、xEVs、电动车、新能源车、锂离子电池

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