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BCG发布《电动汽车电池生产的未来》解析

放大字体??缩小字体 发布日期:2018-12-24 12:06:24 ??来源:新能源汽车网??编辑:全球新能源汽车网??浏览次数:645
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翻译:Hedgedog@ERR能研微讯团队  校核&编辑:Mirakuru+Yeti

2018年9月,BCG(波士顿咨询公司)发布《电动汽车电池生产的未来》,在此本订阅号研究团队对全文进行了翻译,分享给大家,欢迎转发扩散,更多内容请移至文末下载。

正文

全球动力电池的产量预计很快将高于全球动力电池市场需求的40%左右,进而给这个行业造成了巨大的价格压力。动力电池产量的增长速率远超过了需求增速,将会导致动力电池产品的价格不断下降。

生产商必须降低生产成本

通过改进工厂结构、工厂数字化和工厂流程来向未来工厂过渡,电池制造商可以减少每千万时电池组的成本约20%。除材料外的电池生产过程成本有望降低20~35%。采用数字技术可以降低成本,进而推动经济研发新电池材料以及相关的机械设计。

每个利益相关者必须采取行动来捕捉利益

电池制造商必须对现有的工厂设备进行数字化升级或者新建具有未来工厂概念的工厂。未来的电池工厂可以通过降低美国和西欧汽车制造商的抵岸成本,从而在2030年之前达到与燃料汽车进行价格竞争的水平。

电动汽车的时代即将到来,电池将逐渐成为移动的主要动力来源。为了获得市场份额,实现规模经济,电池生产商需要大幅提高生产能力。但是这一做法可能会造成整个行业的经济下滑。

BCG预计2021年,全球电池产量将高于需求量约40%,这将给电池价格造成巨大压力。即便是新兴的电池生产商也不得不通过大幅降价来获取竞争激烈市场中的销售份额。电池生产商只有通过降低电池的生产成本,才能在确保利润的前提下降低销售价格。

BCG研究发现,在产能过剩的市场,提高电池生产的运行性能是提高市场竞争力的最有效途径。电池生产商只有通过实施未来工厂的概念,利用工业4.0的技术来改进工厂结构和工厂流程,才能提高生产运行效率。(参阅波士顿咨询公司(BCG),《2016年未来工厂研究》)

通过向未来工厂转型,电池生产商可以降低资本支出、日常开支同时提高收益率,从而可以降低每千万时电池组的成本约20%。20~35%生产成本(不包括材料)的降低可通过电池生产的重要环节:电极生产、电池组装、电池完成。其中,在电极生产过程中,通过缩短干燥时间,生产速率得以提高,同时生产设备的成本也相应地降低。在电池组装环节,数据驱动的自动化参数设置提高了生产精度同时缩短了生产时间。在电池完成出厂中,通过缩短成型和老化的时间,资本花费可以大大减少。

电池生产商和汽车制造商必须采取相应的措施才能有效地降低这些生产成本。生产商可以对现有工厂的结构和流程进行数字化改造并设计成为未来工厂。对美国和西欧的电动汽车制造商而言,电池未来工厂的实现将促使电动汽车在2030年之前具备与传统燃料汽车竞争的价格水平。

低成本电池市场的需求正在迅猛增长

通过对电动汽车的预测,我们估测了电池的市场需求。(见示图1和电动车引爆点:电动化、自动驾驶和共享出行—汽车行业的未来,BCG的焦点,2018年1月。)模型考虑了四种电动车的电池容量要求和使用率,具体的假设如下:

中型混合动力电动汽车(MHEVs)有一个内燃机和一个电池容量约为5kWh的小功率动电动机。我们假设到2030年,MHEVs将占全球汽车市场的15%。

混合动力汽车(HEV)有一个内燃机和一个电池容量约10kWh的中型电动机,同时假设2030年的市场份额约13%。

插入式混合动力电动汽车有一个ICE和一个电池容量约为18kwh的大功率电动机,假设2030年的市场份额仅为6%。

纯电动汽车(BEVs)有一个由大容量电池供电的电动机。根据不同的车辆类型,电池的容量最高可能达到110kWh,同时假设2030年,BEVs的市场份额将占14%左右。

BEVs将占电池容量市场需求的最大的份额。为了深入了解不同BEVs对电池的市场需求,我们对四种类型的BEVs及其电池容量进行研究。

城市车。这种小型车通常适合在城市内短途行驶。其电池可通过车库或街道插座的标准电压隔夜充满。我们预测这一类型的汽车将在2030年占BEV市场份额的20%左右。

家庭轿车。这类车适合中程,城市间的行驶。电池需要通过高功率充电桩进行充电,充电的时间大约30分钟到60分钟。预计将在2030年占BEV市场份额的40%左右。

高档车。这类车是BEV中具有功率最大发动机的电动车,其行驶路程可达到500英里。电池完全充满将大约需要2个小时。充电15分钟,至少可行驶125英里。预计这类车在2030年占BEV市场份额约25%。

自动驾驶出租车。这类车将用于城市交通。先进的车队管理和适用于大功率电站的快充技术(10~15分钟)可以允许行驶里程达到125英里。无人驾驶车将会卖给车队管理公司,而不会卖给消费者。同时我们预计2030年这类车占BEV市场份额的15%左右。

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