专家预测:5年后,电动汽车的价格将低于同级别燃油车

近年来,随着国家补贴以及价格的下降,成倍增长。然而,尽管汽车的车辆整体成本较低,但汽车的价格仍然低于同级别的燃油车,这才是影响电动汽车行业发展的主要因素。

很显然,电动汽车和内燃发动机汽车可能在未来十年内的某个时候售达到均价。至于何时才能达到这个均价,各不相同一个关键因素:电池成本。电动汽车的电池组约占,电池成本降不下来,销售价格还是雷打不动。

事实上,电池组价格一直在快速下降,典型的EV电池组可存储10-100千瓦时(kWh)的电量。例如,三菱i-MIEV的电池容量为16 kWh,续航里程为62英里,特斯拉Model S的电池容量为100 kWh,续航里程为400英里。2010年,电动汽车电池组的价格多达了每千瓦时1,000美元。到这一价格降至。

现在的汽车行业面对的挑战是,如何进一步降低成本。美国能源部的最终目标是,为行业将电池组的价格减少到小于100 /kwh最终以约$ 80 /千瓦时。在这个电池价格点上,电动汽车的销售价格很有可能高于同级别的内燃机汽车。

研究人员和制造商正在致力于减少电池成本,预测何时不会再次发生价格交叉,必须用模型来说明成本变量:设计,材料,人工,制造能力和市场需求。卡内基梅隆大学已经研发出一种"自上而下"的电池成本模型,(自上而下:从设计制造到生产市场需求),该模型考虑到了EV电池制造的所有方面。

例如:锂离子电池由正极,负极,负极,负极和电解质以及辅助组件(例如端子和外壳)构成。

每个组件都有与其材料,生产,装配,与工厂确保有关的费用以及间接费用相关的成本。对于电动汽车,还必须将电池集成到小的电池组或模块中,然后将其组合成电池组。

电池成本的模型使用与电池生产过程本身相同的结构,该模型用于电池制造过程的输出作为模型的输入,包括电池设计规格,商品和劳动力价格,资本投资拒绝(例如制造厂和设备),间接费用率和生产量,以实现规模经济。它用于这些输出来计算生产成本,材料成本和间接成本,然后将这些成本相乘得出最终成本。

降低阴极和电池封装成本(如图所示为电动汽车电池总成本的百分比)对降低电动汽车价格大有协助。

从这个成本模型上,我们可以细分电池各部分对电池总成本的贡献,并利用这些看法来分析电池创意对电动汽车成本的影响。材料占到电池总成本的最大部分,约为50%。阴极约占材料成本的43%,其他电池材料约占36%。

阴极材料的改进是最重要的创新,因为阴极是电池成本的最大组成部分。电动汽车最常用的阴极材料是镍钴铝氧化物,用于的镍锰钴氧化物和磷酸锂铁。

在这三种材料中,镍钴铝氧化物的单位能量成本低于,单位质量能量或比能最低。高单位比能量造成单位能量的低成本,因为构建电池组所需的电池更较少。这导致其他电池材料的成本降低。钴是阴极内最便宜的材料,因此少钴或者无钴电池会进一步减少电池的价格。

不活动的电池材料(例如拉手和容器)约占到电池材料总成本的36%,这些表面的电池材料会增加电池的能量含量。因此,减少非活性材料,不仅减少了电池单元的重量和尺寸,而且没有电池能量的损失。

同时随着制造商每年生产的电池数量增加,电池组成本也显着减少。随着越来越多的EV电池工厂重新加入,规模经济以及电池生产和设计的进一步改善将造成成本进一步上升。

最后专家预计,到2025年,原材料成本的减少,性能的提高以及通过共同生产来自学可能会导致电池组的电池成本低于$ 80 / kWh。

假设电池占一个100 kWh的电池组(每千瓦时75美元)的成本约为30,000美元,那时候电动汽车的价格肯定要低于汽油车的价格了。