細探電池製造商的技術差異,誰將勝出?

繼續梳理瑞銀的動力電池研究報告。在拆解的電池樣品中,包含了寶馬I3的三星牌94Ah電芯,通用Bolt的LG牌軟包電芯,特斯拉的松下牌圓柱電芯,以及不同國產BEV所使用的寧德時代牌方形電芯。

1、不同電芯的綜合狀況對比

從電芯的角度看,松下圓柱電芯的成本優勢非常明顯。

從體積比能量的角度排序,NCA也是明顯領先。

另外,若從重量比能量的角度看,LG的軟包電芯超越了松下的圓柱電芯奪得冠軍。

2、尋找成本差異的根源

爲什麼NCA的成本優勢那麼明顯?這要歸功於松下電池的高鎳低鈷技術。下圖比較了各類電芯正極材料的成分結構。

正是因爲高鎳低鈷,導致NCA電芯的直接材料成本具有無可比擬的優勢。

進而創造出了度電成本的領先優勢。

《動力電池行業迎爆炸性增長,誰將勝出?》一文中提到,隨着韓國及中國的廠商不斷獲得規模效應,未來兩三年內,他們的成本的差距會逐漸縮小至10%的水平。但至少要等到2020年初,當NMC811電池成爲主流產品,屆時纔有機會進一步消除成本上的差距。

如果僅看規模效應的影響,LG化學的降本潛力最大,可以帶來18%的成本削減效果。需要注意的是,瑞銀的模型假設未來有更高的產能利用率、設備效率提升會帶來更高的生產吞吐量、規模增加會降低原材料採購的成本、以及更低的研發銷售比。

如此看來,規模效應可以使LG化學和三星在未來更有競爭的底氣。

此外,除了原材料成本的差異,我們還有必要關注製造成本的差異。按照生產的複雜性排序,方形電芯需要最多的工序,將近30個。大量的零件需要許多二級供應商的配合。相比之下,圓柱電芯的工藝最簡單,因此可以帶來最高的產線利用率。在製造過程中,每個環節的設備利用率都不會低於80%的水平,而其他類型電芯的製造環節中,會出現60%或更低的設備利用率,因此而產生瓶頸。

如果排除原材料成本的影響,僅看總製造成本的佔比,寧德時代則具有最大的優勢。

這個結論有點意思。前面提到寧德時代生產的方形電芯擁有最高的製造複雜性,爲何其製造成本的佔比卻最低?繼續分解製造成本的結構可以看出,寧德時代的勞動力成本僅爲1.5美元/千瓦時,而競爭對手的工廠由於選址問題,人力成本高於寧德時代好幾倍的水平。這一次,中國勞動力的顯著優勢繼續發揮了作用。如果剔除人力成本的因素,NCA技術的製造成本依然是最低的。

另外,寧德時代的製造成本優勢,不僅現在有,將來隨着規模的增長,還會變的更明顯。下面是瑞銀的預測:

不過,對於另外三家競爭對手而言,不會放過降低成本的機會,也不會放任寧德時代的人力成本優勢不管。最直接的辦法是,直接在中國建廠,以消除寧德時代的競爭優勢。他們採取這一舉措後,選址對製造成本的影響如下:

如上圖所示,若剔除人力成本的影響,特斯拉將再次領先,而LG化學和三星的製造成本將接近寧德時代的水平。

3、關於電池成本下降的預期

瑞銀認爲,未來兩三年電芯成本的降幅可以達到6%-18%。隨着2020年NCM811開始進入普及階段,屆時有望實現100美元/千瓦時的目標。

首先,規模效應上升到一定水平就會保持穩定。在理想狀況下,固定資產的成本只佔電芯總成本的10%-15%,而材料成本佔到總成本的56%-66%。

其次,未來成本的下降主要來自正極材料的選擇,考驗廠商高鎳低鈷的技術。LG化學、三星和寧德代都預期在2020/2021向NCM811邁進,屆時會因此而帶來11%-24%的降本效應。松下由於已經採用了高鎳低估的NCA技術,成本反而難以繼續下降。

第三,未來紛紛建立的中國電池廠,都會受益於低廉的勞動力而使成本下降約7美元/千瓦時。

第四,研發費用的營收佔比目標在8%-10%的水平,但明年可能降至5%。這是由於大多數公司研發支出的絕對投入量會保持不變,而營收卻不斷增長所致。

綜合而言,瑞銀預期主流的電池製造商能在2021/2022年能實現100美元/千瓦時的目標,不過鬆下的成本明年就可以實現104美元/千瓦時的水平。

綜上所述,我們對主流廠商的電芯技術差異有了基本的瞭解。接下來還會繼續細探不同廠商關於電池管理系統以及製造過程的差異。

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刺蝟偷腥

2018年12月8日

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