新动力轿车锂离子电池分析

12月17日，华北地区全部启动了雾霾赤色预警，北京、河北和天津等地纷繁敞开单双号限行的形式，三地的方针有一一起特色即是所有限行办法只关于传统的燃油轿车，新动力轿车不受限制，能够在任何时段上路行驶。

国家为了推进新动力轿车的开展，不但为新动力轿车供给了国家和当地两级财政补贴，还革除新动力轿车的购置税，并且在北京、上海、天津等实施轿车号牌限制办法的地区，还实施新动力轿车不限牌等办法，国家为支撑新动力轿车的开展可谓是竭尽全力，可是新动力轿车行业终归仍是要进行市场化运作的，短期的方针影响并不能确保新动力轿车产业的健康开展，只要这个产业经过引导后，进入良性循环当中，才干完成可持续开展。

如今新动力轿车面对的疑问，除了大家对新动力轿车不信任以外，其实最大的疑问仍是报价的要素，以比亚迪的秦插电式混合动力轿车为例，除掉国家补贴，免除购置税和购买号牌的费用后，落地报价依然到达16-17万之间，而纯电动轿车的报价更是高达20万以上。在这个价位上大家完全能够挑选安全装备更高，舒适性更好的燃油车辆，因而一旦国家补贴退出，新动力轿车的报价进一步上涨，新动力轿车的开展怎么，依然是一片苍茫。

关于新动力轿车，对本钱影响最大的即是锂离子电池储能系统，如今轿车上选用较多的为圆柱形的电池，圆柱形电池的本钱首要受尺度和电极厚度，以及资料的挑选和生产规模等要素的影响，可是如今经过进步圆柱形电池的尺度和添加电极厚度的方法来下降本钱已经收效甚微，而方形电池在下降本钱方面则还有很大的潜力能够发掘。

为了对锂离子电池的生产本钱进行深入的剖析，电池网开发出了很多的模型，其间最为闻名的为美国阿贡国家实验开发的BatPaC模型，该模型选用了多种的电池组构造和电池的化学成分，能够核算电池组每kWh的本钱，生产规模能够从根底到10万组电池组/年进行设定，使用该模型大家发现下降SEI膜的成膜周期和代替贵重的溶剂，进步锂离子电池电极的厚度，进步锂离子电池的容量都能够下降单位能量的本钱。

美国卡内基梅隆大学的RebeccaE. Ciez与他的搭档J.F. Whitacre使用根据BatPaC的本钱模型剖析了圆柱形电池和方形电池的本钱状况，发如今如今的技术水平下，圆柱形进一步下降本钱的空间很小，而方形电池则有很大的潜力去下降锂离子电池的本钱。

模型中RebeccaE. Ciez以18650电池作为基线，答应其在高度和直径方面添加10%，以便进步电池的容量。模型的树立首要分为两个进程，电池物理模型的树立首要包括电池的容量、尺度、正负极的长度和活性物质的质量等参数，其次是树立本钱的剖析模型，Rebecca E. Ciez根据根据进程的本钱剖析模型(PBCM)树立了方形和圆柱形电池的本钱模型。

影响锂离子电池本钱的首要包括资料、设备、辅助设备、保护、人力、动力、建筑等要素，使用上述模型剖析能够发现同样选用70微米电极和2GWh产值时，LMO资料的电池的单只本钱是最低的，可是要调查每KWh的本钱时，LMO资料反而要比NCA和NCM资料本钱更高，LMO的本钱约为440$/KWh，而NCA和NCM的本钱则为276$/KWh和243$/KWh左右。而电极的厚度和电池的尺度对电池的本钱影响最为显着，进步电池的厚度能够显着的下降电池的本钱，增大电池的尺度，也能显着的下降电池的本钱。

比照资料和进程在电池本钱中所占的本钱发现，资料本钱是最高的，约占全部电池本钱的40%左右，其次是设备本钱和人力本钱。在资料本钱中，有快到一半的费用是电池的构造本钱，例如外壳、端子和密封件等，值得注意的是碳酸锂的报价对锂离子电池的本钱影响微乎其微，即便碳酸锂的报价从7.5$/kg进步到25$/kg，锂离子电池的本钱上涨幅度也不超越10%。使用上述本钱模型对方形电池进行本钱发现，在一样的容量下方形电池的本钱要低于圆柱形电池，这首要得益于方形电池构造本钱的下降。

锂电池厂商从上述本钱模型剖析能够得知，锂离子电池的资料对其本钱具有主要的影响，尽管进步产值有助于下降生产本钱，可是当年产值超越1GWh时，进步产值带来的本钱下降就会十分细微。电池构造本钱也会对锂离子电池本钱发生显着的影响，选用方形电池，由于规划的灵活性，能够大幅度的下降生产本钱。