在影響電動汽車銷售的因素當中，價格居高不下無疑是其中的關鍵。近兩年，隨著價格的下降，全球電動汽車銷量開始大幅增長。但是，和同類傳統(tǒng)燃油車相比，如果沒有各國政府的補貼，電動車仍然沒有價格優(yōu)勢。因此，現(xiàn)在需要想方設法降低電動汽車成本。由于電動車中的電池組占整車成本的1/4，可謂是影響其銷售價格的最重要因素。電動汽車和傳統(tǒng)燃油汽車何時才能達到同等價格，就取決于電池成本。
事實上，近年來，電池成本一直在快速下降。通常，一輛電動汽車的電池組存儲著10-100千瓦時(kWh)的電力。例如，三菱i-MIEV的電池容量為16 kWh，續(xù)駛里程為62英里，特斯拉Model S的電池容量為100 kWh，續(xù)駛里程為400英里。2010年時，電動汽車電池組的價格超過1000美元/kWh。到2019年，這一價格已經(jīng)跌至150美元/kWh。目前，汽車工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是如何進一步降低成本。對于該問題，美國卡內基梅隆大學機械工程副教授文卡特?維斯瓦納坦（Venkat Viswanathan）和兩名機械工程博士候選人亞歷山大?比爾斯（Alexander Bills）和沙尚?斯里派德（Shashank Sripad）發(fā)表了一篇文章，提出了降低電池成本的兩個方法。
根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，當每輛電動車中電池組的價格降低到100美元/kWh，并最終降到80美元/kWh時，電動汽車的售價才可能會低于同類的傳統(tǒng)燃油車。為了預測電池成本何時能夠下降到目標水平，維斯瓦納坦教授團隊開發(fā)了一個電池成本模型，該模型涵蓋了電動汽車電池制造的各個方面，該模型包含了以下變量：設計、材料、勞動力、生產(chǎn)能力和需求。這些模型也顯示了研究人員和制造商在降低電池成本方面的努力。
用于分析電池成本的模型分為“自上而下”或“自下而上”兩類。
“自上而下”的模型主要基于按需和時間來預測成本。萊特定律(Wright's law)是一種流行的“自上而下”預測電池成本的模型，它預測電池成本會隨著產(chǎn)量的增加而下降，主要是規(guī)模和行業(yè)積累的經(jīng)驗降低了成本。例如，目前有部分汽車品牌推出無電池購車，即只需要購買該品牌的電動汽車，而不用購買其中的電池，可以從相關公司租賃電池使用。據(jù)外媒報道，印度中央政府于近日表示，將允許出售和注冊不配裝電池的電動汽車，這不僅可以大大降低電動汽車成本，還有可能促進電池交換行業(yè)的發(fā)展。此舉是在印度交通運輸部同意行業(yè)代表關于將電池成本（占總成本的30-40％）與車輛成本脫鉤的陳述之后決定的。
第二個模型是“自下而上”的成本模型，很重要的一點是要了解如何制造電池。鋰離子電池由正極、負極、正極、電解質以及端子、外殼等輔助部件組成。每個部件都有與其材料、制造、裝配相關的成本，工廠維護相關的費用，以及間接費用等有關。對于電動汽車來說，電池需要被整合成小組的電池或模塊，然后再組合成電池組。“自下而上”的電池成本模型則遵循與電池制造過程本身相同的結構。該模型會考量電池設計規(guī)格、商品和勞動力價格、資本投資要求(如制造工廠和設備)、管理費率和制造量等要素。通過計算制造成本、材料成本和管理費用等預測電池成本。
使用“自下而上”的成本模型，維斯瓦納坦將分解電池的每個部分對電池總成本的貢獻，并分析電池創(chuàng)新對電動汽車成本的影響。據(jù)悉，材料成本占電池總成本的最大比例，約為50%。其中，陰極材料成本約占材料成本的43%，其他電池材料成本約占36%。陰極材料的改進是最重要的創(chuàng)新，因為陰極是電池成本的最大組成部分。電動汽車最常見的正極材料是特斯拉汽車使用的鎳鈷鋁氧化物，其他大多數(shù)電動汽車使用的鎳錳鈷氧化物，以及大多數(shù)電動公交車使用的磷酸鐵鋰。在這三種材料中，鎳鈷氧化鋁的單位能量成本最低，單位質量能量或比能量最高。低成本的單位能量源于高比能，因為更少的電池需要建立一個電池組，這使得其他電池材料的成本更低。
鈷是陰極中最昂貴的材料，所以這些材料的配方中鈷含量較少通常會導致電池價格更低。近兩年，國內外電池企業(yè)和汽車制造商都在研發(fā)無“鈷“電池。維斯瓦納坦在開發(fā)由純鋰制成的電池陽極方面取得了重大進展，有望開發(fā)出一類新的電池，在同等重量下，該電池能容納更多的能量，輸出更大的功率。這將有望降低電動汽車、低排放飛機的制造成本。
預測與傳統(tǒng)燃油車價格平價的時間線需要預測電池成本的未來軌跡。維斯瓦納坦估計，電池原材料成本的降低、性能的提高以及生產(chǎn)過程中的學習，可能會在2025年時將電池組的成本降低至80美元/kWh。假設電池成本占電動汽車成本的四分之一，那么每千瓦時75美元的100 kWh電池組的成本約為3萬美元，這將導致電動汽車的價格低于同類汽油動力汽車的價格。
延伸閱讀：
此前，在普華永道思略特管理咨詢公司發(fā)布第六年度開展的《2017年數(shù)字化汽車報告》中，普華永道思略特就曾預測，從2020年開始，電動車將通過嚴格的立法予以推動。2025年左右，因充電設施充足，電動車發(fā)展迅速，價格也將達到臨界點。2025到2030年間，純電動車成本將低于內燃機車。此外，思略特預測，2030年數(shù)字出行服務的市場估值將達2.2萬億美元，遠超今天的智能手機市場，可與電子商務市場一較高下，但現(xiàn)有的汽車制造商所占行業(yè)利潤未來將減半。
根據(jù)普華永道思略特的研究，目前美國和歐洲的車企、供應商、經(jīng)銷商的利潤中有85%來自擁車/駕駛/零售模式，然而汽車行業(yè)的數(shù)字化變革正在向著共享/無人駕駛的前景邁進，競爭、技術、規(guī)模化發(fā)展將降低使用共享交通服務的每公里平均成本。這都意味著美國和歐洲的汽車市場將縮水，車企和供應商將被迫整合，來自擁車/駕駛/零售模式的利潤也將減少一半。
隨著技術進步，2028年的無人駕駛技術將達到4/5級。4/5級無人駕駛汽車隨之成為市場主流。憑借目前的技術，5級無人駕駛還很難實現(xiàn)，仍需基礎設施和技術的重大創(chuàng)新，成為主流的時間不早于2027-2028年。2030年，全球4/5級無人駕駛汽車將達到8000萬輛左右，中國為3300萬輛左右。
從2020年開始，電動車將通過嚴格的立法予以推動。2025到2030年間，充電設施將越來越完善，電動車迅速發(fā)展，純電動車的成本將低于內燃機汽車。2030年，全球電動車將達到1.64億輛左右，中國為7300萬輛左右，接近全球電動車總數(shù)的一半。
至2030年，全球汽車新車上牌量和保有量預計分別約為8000萬輛和7億輛，其中歐美的汽車保有量將降低25%，中國則保持穩(wěn)定，略微從2025年的3億輛下降至2.7億輛。汽車保有量的降低，源于行駛里程及機動化率增長勢頭強勁。
在無人駕駛和出行領域發(fā)生大改變的情況下，整個汽車產(chǎn)業(yè)的利潤將受到什么影響？機器人經(jīng)濟為車企在家庭出行開支領域提供了三種機遇：通過服務提升汽車價值/價格、多模式出行服務、第五塊屏生態(tài)系統(tǒng)服務。其中，多模式出行服務將給車企帶來了最大限度提升收入和利潤的機遇。由于數(shù)字化服務與傳統(tǒng)汽車設計和銷售業(yè)務背道而馳，導致車企在這兩方面的規(guī)劃倍感壓力。
利潤方面，目前汽車企業(yè)在共享無人駕駛家庭出行領域的利潤占到22%左右，但到2030年會發(fā)生改變，只能掌握整個行業(yè)的17%。如果是未來全部實現(xiàn)無人駕駛，將有近50%的利潤來自于共享出行平臺。汽車產(chǎn)業(yè)因為出行模式的變化，以及受無人駕駛的推動，整個產(chǎn)業(yè)鏈會發(fā)生重組。純無人駕駛型共享出行場景下，家庭在出行方面的開支將減少20%，利潤將從急劇轉向出行服務提供商。
來源：環(huán)球網(wǎng)、汽車頭條
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