2021 電車襲來》何時能有國民電動神車?關鍵全在車價三成的鋰離子電池

作者 | 發布日期 2021 年 01 月 22 日 8:00 | 分類 交通運輸 , 汽車科技 , 電動車 Telegram share ! follow us in feedly


電動車要成為新世代車輛主流,有許多障礙要跨越,目前電動車基本上已經克服了性能、續航等難關,但接下來最重要的就是如何降低成本,才能實現普及。影響電動車成本最巨大的鋰離子電池,就成為未來五年所有廠商短兵相接之地。

廣義來說,電動車可以分成三種:油電車、氫能車和純電車,而純電池驅動的 BEV 能夠在過去三年突飛猛進,最關鍵的因素就是電池技術的進步。

鋰離子電池的能量密度、使用壽命、能量重量比各方面都比十年前優秀,但最關鍵的其實是能量價格比(kWh/USD)。

十年十倍,能價比逆天突破

根據 IEA(國際能源署)統計資料,2010 年首次有紀錄的車用鋰離子電池組,每一度電的成本,約為 1,182 美元。以當時特斯拉首部純電池車 Roadster 為例,車上搭載 53 kWh 電池組的成本就超過 5 萬美元,幾乎是目前一輛 Model 3 的價格。

在過去 10 年內,電池成本以超乎想像的速度下降,根據 2020 年最新的數據,目前最便宜的車用鋰離子電池組一度電的成本價格,已經來到 105 美元,一組 53 kWh 的電池組,現在的價格可能只要 5 千多美元,幾乎是 2010 年的十分之一。

▲過去 10 年車用鋰電池價格已經降了十倍。(Source:IEA

鋰離子電池依據不同組成,而有不同特性,適用於不同用途。像是強調性能的車款,會使用 NCA(鎳鈷鋁)三元電池,放電功率較強,成本也較高;重視續航和成本的車款,可能會使用磷酸鋰鐵(LFP)電池。不同組成,就會有不同的成本,根據 Bloomberg 預估,2019 年各種電池的平均價格為每度 156 美元,在未來 3 年內將會降到每度 101 美元的水準。

以目前各家車廠主流電池組配置來算,新車電池組大約都在 80 度以上,反推成本就是大約 8 千美元;小車或代步車,電池組大約在 40 度左右,成本約為 4 千美元。這差不多就是未來幾年鋰離子電池的成本,我們可以大略的說,一輛電動車的電池成本,大概就是售價的三分之一。

下一階段的電池大戰:特斯拉、Toyota 與其他

如果想要讓電動車賣得更好,勢必要進一步壓低售價,2020 年美國最暢銷的車款是福特 F-150,最低售價 3 萬美元。休旅車則是 Toyota RAV4,最低售價約 2.6 萬美元。房車則是 Toyota Camry,最低售價約 2.5 萬美元。中國市場最暢銷的前五名車款,售價約在 10~15 萬人民幣之間,換句話說,電動車想要成為主流車款,除了要克服充電問題外,售價也需要壓低到 3 萬美元和 15 萬人民幣以下。

目前的電動車銷售王者特斯拉,主要的電池供應商是 Panasonic,中國廠則有部分車款採用 LG Chem 和寧德時代的 LFP 電池,這兩家供應商為了滿足特斯拉的要求,電池成本都比每度 100 美元高出不少。

長期夥伴 Panasonic 對特斯拉這個客戶可說是又愛又恨,愛的是特斯拉飛速成長,不斷追加訂單,恨的是瘋狂追加產能,逼得松下只能追加投資來滿足這個無底深淵。更讓松下頭痛的是,滿足「量」的同時,特斯拉還要求「質」的改變,不僅要持續壓低價格,還要松下發明新技術來符合期待,十足的相愛相殺。

儘管 Panasonic 努力迎合,但仍然難以滿足狂人馬斯克(Elon Musk),2020 年底特斯拉舉辦電池日,正式宣布他們要自製電池。

▲特斯拉自製新電池,效能大幅提升。(Source:Tesla)

特斯拉從 5 年前就開始佈局電池自製,先是找來電池大師 Jeff Dahn 團隊研發電池技術,接着併購了電池大廠 Maxwell,然後是加拿大電池廠 Hibar 和德國電池組裝公司 ATW,在這期間馬斯克不只一次炮轟 Panasonic 進化腳步太慢,拖累特斯拉產能。

2020 年的電池日,馬斯克公布自製電池藍圖,新製程、新工廠甚至還有新礦場,按照馬斯克的計畫,新的特斯拉電池將能夠擁有 5 倍能量密度,更重要的是生產速度將可以達到目前的十倍,並且降低 76% 的製造成本。

特斯拉自製電池如果成真,就能夠在維持現有車款效能的情況下,大幅降低成本,以同樣續航力的 Model 3 來說,要降到 2.5 萬美元也沒問題。

在電池戰場上特斯拉似乎領先群雄,但千萬別忘了沉默的王者 Toyota 正在默默佈局。

說起汽車電動化,Toyota 是絕對的先驅者,Hybrid 引擎在過去 10 年和未來 5~10 年都是市場上的主流,但是 Toyota 在純電車領域卻表現得步履蹣跚,真正的原因可能不是他們不思進取,而是他們的王牌還未揭開。

▲Toyota 研發固態電池,取代現行的鋰離子電池。(Source:Toyota

Toyota 總裁豐田章男上個月曾經痛批電動車流於炒作,而沒有考慮到實際問題,實際上這更像是因為當前的趨勢脫離他們的佈局而發出的抱怨,電動車來得太快,而他們的祕密武器還沒完成。

豐田的殺手鐗是他們自行研發的固態電池,和市面上的鋰離子電池不同,固態電池移除了電解液,而是以全固態的方式來堆疊,這種方式可以大幅降低電池因撞擊而爆炸的風險,同時還能顯著降低充電時間。根據豐田規畫,配備固態電池的車輛不僅重要更輕,滿電續航里程超過 500 公里,快充時間也只需 10 分鐘就能充飽,足以徹底改變市場。

Toyota 擁有約 1 千個固態電池相關專利,完全碾壓其他對手,同時別忘了這世界上沒有任何車廠比 Toyota 更懂得用低成本做出高可靠性的車,雖然它有時候會漏水。首款搭載固態電池的電動車,極有可能在 2021 年 6 月登場,屆時它的性能與售價,是否會扭轉目前的市況,非常值得注意。

除了這兩家自製電池的車廠外,當前主要的電池供應商,LG Chem、寧德時代和 Panasonic 倒是沒有提出太前衛的新電池技術,這也讓幾家車廠蠢蠢欲動,包括 BMW、GM、Nissan 和福特都有考慮自製電池,福斯汽車投資的電池新創 Qunatum Scape,則在去年揭露了他們的固態電池技術,和 Toyota 一樣更輕、充電更快而且更安全,福斯希望在 2022 可以讓固態電池用在最新的 ID 系列電動車上。

在日漸火熱的電動車戰場上,車輛品質、自動駕駛和品牌形象固然是影響銷量的重要因素,但說到電動車成本,最關鍵的還是電池,究竟誰能夠笑傲群雄,就看誰的電池能夠技高一籌。

(首圖來源:GM

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