全球四大動力電池巨頭“產品評測”：寧德時代排名第幾？

挑燈夜讀瑞銀關于動力電池制造商的最新長篇報告《撕裂電動汽車的心臟：電池能提供優勢嗎？誰贏？》，我受益匪淺。為了更深入地了解各種電池的技術水平、化學成分、制造工藝和成本，瑞銀證據實驗室從松下、LG化學、三星和當代安培技術有限公司（SZ:300750）拆除了主流電池產品，所得結果具有很大的參考價值。讓我們記錄一些要點，供您參考。注：本文僅用于信息交流，不構成任何交易建議。LG和當代安培技術有限公司的增長最好，特斯拉受益最大。 對電池的研究非常重要。電池是電動汽車的核心部件，占汽車總價值的25%至40%。無論是對電池工廠還是汽車制造商來說，贏得動力電池領域的競爭，都意味著掌握將電動汽車推向大眾的關鍵技術，并獲得重要的競爭優勢。 產業鏈具有巨大的發展空間，全球對動力電池的需求將增長近10倍。得益于電池成本的下降和性能的提高，預計電動新能源汽車的銷量將從今年的180萬輛增長到2025年的1750萬輛。基于這一假設，預計2018年的需求量約為93Gwh，到2025年將增至973GWh，增長9.5倍。就電池的總需求而言，它將從2018年的166Gwh增加到2025年的1145GWh，幾乎是六倍。對于鋰離子電池企業來說，營業收入將從今年的230億美元增加到2025年的840億美元。值得注意的是，在未來幾年，電池的生產能力將與需求同步增長，但在2021后，生產能力將放緩。然而，瑞銀并不認為電池會成為潛在的瓶頸。 特斯拉的成本優勢超出了預期。在拆解測試中，發現松下2170電池的總電池成本僅為111美元/千瓦時。與成本第二低的LG化學相比，特斯拉的成本領先20%。原因有三：首先，特斯拉（NASDAQ:TSLA）的超級電池工廠已經具備規模優勢；其次，圓形電池單元的制造工藝更簡單；

再次，NCA電池（正極材料為鎳、鈷、鋁組成的三元鋰電池）的化學原材料成本更低。在電池組層面，75kWh的配置比之前的研究低了2800美元，估計53kWh的電池具有2000美元的優勢。這相當于比之前19年的財務預測多出6億美元的息稅前利潤。從成本的角度來看，現階段同行很難與特斯拉直接競爭。然而，隨著韓國和中國制造商不斷獲得規模經濟，他們的成本差距將在未來兩三年內逐漸縮小到10%。但至少在2020年初之前，當NMC811電池（NMC指鎳錳鈷）成為主流產品時，將有機會進一步消除成本差距。另一點不可忽視的是，電池組生產也是特斯拉的一大優勢。 特斯拉的其他優勢首先，特斯拉在里程和重量方面都有優勢，這意味著特斯拉的里程和駕駛體驗比朋友的要好。其次，特斯拉的電動裝配效率是首屈一指的，這意味著朋友的產品需要使用更大的電池才能達到與特斯拉相同的里程，當然成本也會更高。換算成貨幣，特斯拉在這方面的成本優勢達到1000至4000美元/輛。然而，當LG發揮全規模效應時，其電池成本的缺口將縮小到900美元/輛的水平。在電池組層面，成本差距將縮小到每輛車1700美元的水平。2021后，隨著NCM811的普及，這些差距可以繼續消除。 基于電池的優點，衡量電池優點和缺點的指標并不局限于電力成本。總的來說，特斯拉和LG表現更好。不同類型的電池有各自的優勢，我們不能簡單地說誰好或不好。首先，NCA具有最高的體積能量密度，可以用最少的關鍵原材料制造，并且零件數量最少，組裝最簡單。然而，NCA固有的安全性能不足，需要與成熟的電池管理系統（BMS）一起使用。特斯拉Model3配備了4416節NCA電池，管理難度可想而知。其次，NCM柔性電池最容易組裝成電池組，具有更好的熱穩定性，因此不需要復雜的BMS，可以降低安全管理成本。再次，當代安培技術有限公司和三星SDI青睞的方形電池零件最多，近30個零件使其制造過程最為復雜。操作激烈如虎，但生產的電池具有最低的能量密度。然而，其優點是安全且易于組裝到電池組中。目前，三星方形電池的價格比LG軟電池貴得多，但未來可以通過降低過度設計的安全容量來大幅降低成本。第四，軟包裝電池的重量和能量密度最高，比如雪佛蘭Bolt，它只需要288節電池就可以滿足需求。此外，柔性電池不需要如此復雜的BMS，使用更少的連接線，并且具有良好的安全性。然而，柔性電池需要額外的堆疊和折疊制造工藝，這將增加成本和制造復雜性。瑞銀修正了此前的觀點。他們現在認為，在電動汽車時代，傳統內燃機品牌獲得的利潤將低于特斯拉。 關于對原材料價格的敏感性，預計特斯拉-松下聯盟將繼續保持其領先地位，前提是原材料價格不會崩潰。特斯拉對鎳價格的敏感度將略高于其他原材料。如果鋰、鈷、鎳、錳和鋁的價格同時上漲50%，特斯拉-松下聯盟將受到的影響最小。 對原材料市場的影響在鋰需求方面，預計將從2018年的26.5萬噸增加到2025年的115萬噸LCE，市場容量將增長約四倍。然而，并不是所有的鋰都能完全受益。隨著三元電池的普及和技術升級，高純電池級氫氧化鋰在增長中起主導作用。在鎳需求方面，目前動力電池的消耗量約為6萬噸，預計2025年這一需求將增至66.5萬噸……

具有11倍的增長潛力。從總需求來看，預計將從今年的220萬噸增加到2025年的310萬噸。鈷需求方面，今年的需求量約為12萬噸，預計到2025年將增至26萬噸。 電池組成本的下降趨勢。到2025年，電池組成本將下降約35%。原因有三：第一，規模效應的出現。其次，技術升級帶來了更高的產能密度和更低的原材料組合成本。最后，電池制造商選擇制造成本更低、供應鏈更好的地方進行生產。例如，三星目前的NCM622產品成本為141美元/千瓦時，當它達到全規模效果時，成本可以降低18%，達到116美元/千瓦小時。在2020年改用NCM811后，由于鈷的使用量幾乎減半，它也可以帶來15%至20%的成本降低空間。換言之，如果分析中考慮技術升級，到2020年/2021，主要制造商的電池成本預計將降至100美元/千瓦時。 電池市場前景廣闊，預計到2025年，電池市場產能將達到973GWh，相當于19家特斯拉超級電池工廠。這意味著電池制造商的年均收入將以約20%的復合率增長。特斯拉從電池市場的競爭中獲益最大。由于特斯拉擁有電池管理系統的優勢，它可以使用成本更低的NCA電池，而特斯拉的電動動力總成是許多制造商中效率最高的。然而，盡管松下目前有很多優勢，但未來不會出現贏家通吃的局面。因為其他制造商沒有特斯拉那樣的能力使用NCA電池。傳統內燃機汽車品牌使用NCA電池非常昂貴，而且將其組裝成電池組的復雜性也更高。得益于超級電池工廠的規模效應，特斯拉抵消了電池組組裝的劣勢，但對于剛剛開始轉型的傳統制造商來說，他們不想使用難以控制的圓形NCA電池，而是將NCM電池視為更好的選擇。因此，瑞銀認為，未來電池市場將形成寡頭壟斷結構，前五大制造商將占據80%的市場份額。其中，LG和當代安培技術有限公司（尤其是LG化學）將是增長最快的電池供應商。到2025年，LG化學有望取代松下，成為前五大電池制造商。原因不難理解，全球內燃機制造商不太可能進入NCA的懷抱，NCM的市場份額將逐漸被其他四大巨頭蠶食。此外，電池制造市場寡頭壟斷格局形成后，預計將持續很長一段時間。首先，如果傳統汽車制造商建立自己的電池工廠，他們幾乎不可能在成本上趕上亞洲領先者。他們更愿意以參股或合資的形式與現有寡頭合作，以穩定其供應鏈，降低物流成本，控制原材料供應。其次，據估計，到2021，松下、LG化工、三星SDI、SK Innovation and Contemporary Amperex Technology Co.，Limited的生產能力將超過50GWh，這幾乎是新來者無法逾越的成本壁壘。根據他們迄今為止的FID，當時可以商業化的產能只有2到5Gwh。綜上所述，當代安培科技股份有限公司值得我們關注。技術差異當代安培技術有限公司的方形電池最復雜，制造成本最低。繼續梳理瑞銀集團關于動力電池的研究報告。拆解的電池樣品包括寶馬I3的三星品牌94Ah電池、通用汽車Bolt的LG品牌軟電池、特斯拉的松下品牌圓柱形電池和當代安培技術有限公司，不同國產純電動汽車使用的有限品牌方形電池。 不同電池綜合條件的比較從電池的角度來看，松下圓柱形電池的成本優勢非常明顯。從容量到能源的角度來看，NCA也明顯領先。此外，從重量比能源的角度來看，LG的軟電池超過松下的圓柱形電池，奪得冠軍。 尋找成本差異的根源為什么NCA的成本優勢如此明顯？這是由于高鎳低鈷技術……

松下電池。下圖比較了各種電池的正極材料的組成和結構。正是由于高鎳低鈷，NCA電池的直接材料成本具有無與倫比的優勢。因此，就產生了電力成本的主要優勢。在第一章中，韓國和中國制造商之間的成本差距將在未來兩三年內逐漸縮小到10%，因為它們將繼續獲得規模效應。但至少在2020年初NMC811電池成為主流產品之前，將有機會進一步消除成本差距。如果只看規模效應，LG化學的成本削減潛力最大，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會有更高的產能利用率，設備效率的提高會帶來更高的生產吞吐量，規模的增加會帶來更低的原材料采購成本，研發/銷售比例也會更低。這樣，規模效應可以使LG化學和三星在未來更具競爭力。此外，除了原材料成本的差異外，我們還需要注意制造成本的差異。根據生產的復雜性，方形電池需要的工藝最多，接近30道。大量零部件需要許多二級供應商的合作。相比之下，圓柱形電池的工藝最簡單，因此可以帶來最高的生產線利用率。在制造過程中，每個環節的設備利用率都不會低于80%，而在其他類型電池的制造過程中設備利用率會達到60%或更低，從而造成瓶頸。如果排除原材料成本的影響，只看制造總成本的比例，當代安培科技有限公司的優勢最大。這個結論很有趣。如前所述，當代安培技術有限公司生產的方形電池具有最高的制造復雜性，但為什么它的制造成本最低？如果我們繼續細分制造成本結構，我們可以看到當代安培技術有限公司的勞動力成本僅為1.5美元/千瓦時，而競爭對手工廠的勞動力成本由于位置問題比當代安培技術股份有限公司高出數倍。這一次，中國勞動力的明顯優勢繼續發揮作用。如果排除勞動力成本因素，NCA技術的制造成本仍然是最低的。此外，當代安培科技有限公司的制造成本優勢不僅存在于現在，而且隨著未來規模的增長，其優勢將更加明顯。以下是瑞銀的預測：然而，對于其他三家競爭對手來說，他們不會錯過降低成本的機會，也不會放過當代安培技術有限公司的勞動力成本優勢。最直接的方法是直接在中國建廠，以消除當代安培技術有限公司的競爭優勢。在他們采取這一措施后，選址對制造成本的影響如下：如上圖所示，如果排除勞動力成本的影響，特斯拉將再次領先，而LG化學和三星的制造成本將接近當代安培技術有限公司的水平。 對電池成本下降的預期瑞銀認為，未來兩三年電池成本下降幅度可達6%-18%。隨著NCM811在2020年的普及，預計將實現100美元/千瓦時的目標。首先，當規模效應上升到一定水平時，它將保持穩定。在理想情況下，固定資產成本僅占電池總成本的10%-15%，而材料成本占總成本的56%-66%。其次，未來的成本降低主要來自陰極材料的選擇，這考驗著高鎳低鈷制造商的技術。LG化學、三星和寧德發電都預計在2020/2021向NCM811邁進，這將帶來11%-24%的成本降低效果。由于松下采用了高鎳和低估的NCA技術，成本很難繼續下降。第三，未來將陸續建立的中國電池工廠將受益于低勞動力，并將成本降低約7美元/千瓦時。第四，研發費用的收入占比目標是8%-10%，但明年可能會降至5%。這是因為研發支出的絕對投入……

大多數公司的ture將保持不變，而收入將繼續增長。總體而言，瑞銀預計主流公司將在2021/2022年實現每千瓦時100美元的目標，但松下明年的成本將達到104美元。挑燈夜讀瑞銀關于動力電池制造商的最新長篇報告《撕裂電動汽車的心臟：電池能提供優勢嗎？誰贏？》，我受益匪淺。為了更深入地了解各種電池的技術水平、化學成分、制造工藝和成本，瑞銀證據實驗室從松下、LG化學、三星和當代安培技術有限公司（SZ:300750）拆除了主流電池產品，所得結果具有很大的參考價值。讓我們記錄一些要點，供您參考。注：本文僅用于信息交流，不構成任何交易建議。LG和當代安培技術有限公司的增長最好，特斯拉受益最大。 對電池的研究非常重要。電池是電動汽車的核心部件，占汽車總價值的25%至40%。無論是對電池工廠還是汽車制造商來說，贏得動力電池領域的競爭，都意味著掌握將電動汽車推向大眾的關鍵技術，并獲得重要的競爭優勢。 產業鏈具有巨大的發展空間，全球對動力電池的需求將增長近10倍。得益于電池成本的下降和性能的提高，預計電動新能源汽車的銷量將從今年的180萬輛增長到2025年的1750萬輛。基于這一假設，預計2018年的需求量約為93Gwh，到2025年將增至973GWh，增長9.5倍。就電池的總需求而言，它將從2018年的166Gwh增加到2025年的1145GWh，幾乎是六倍。對于鋰離子電池企業來說，營業收入將從今年的230億美元增加到2025年的840億美元。值得注意的是，在未來幾年，電池的生產能力將與需求同步增長，但在2021后，生產能力將放緩。然而，瑞銀并不認為電池會成為潛在的瓶頸。 特斯拉的成本優勢超出了預期。在拆解測試中，發現松下2170電池的總電池成本僅為111美元/千瓦時。與成本第二低的LG化學相比，特斯拉的成本領先20%。原因有三：首先，特斯拉（NASDAQ:TSLA）的超級電池工廠已經具備規模優勢；其次，圓形電池單元的制造工藝更簡單；

再次，NCA電池（正極材料為鎳、鈷、鋁組成的三元鋰電池）的化學原材料成本更低。在電池組層面，75kWh的配置比之前的研究低了2800美元，估計53kWh的電池具有2000美元的優勢。這相當于比之前19年的財務預測多出6億美元的息稅前利潤。從成本的角度來看，現階段同行很難與特斯拉直接競爭。然而，隨著韓國和中國制造商不斷獲得規模經濟，他們的成本差距將在未來兩三年內逐漸縮小到10%。但至少在2020年初之前，當NMC811電池（NMC指鎳錳鈷）成為主流產品時，將有機會進一步消除成本差距。另一點不可忽視的是，電池組生產也是特斯拉的一大優勢。 特斯拉的其他優勢首先，特斯拉在里程和重量方面都有優勢，這意味著特斯拉的里程和駕駛體驗比朋友的要好。其次，特斯拉的電動裝配效率是首屈一指的，這意味著朋友的產品需要使用更大的電池才能達到與特斯拉相同的里程，當然成本也會更高。換算成貨幣，特斯拉在這方面的成本優勢達到1000至4000美元/輛。然而，當LG發揮全規模效應時，其電池成本的缺口將縮小到900美元/輛的水平。在電池組層面，成本差距將縮小到每輛車1700美元的水平。2021后，隨著NCM811的普及，這些差距可以繼續消除。 基于電池的優點，衡量電池優點和缺點的指標并不局限于電力成本。總的來說，特斯拉和LG表現更好。不同類型的電池有各自的優勢，我們不能簡單地說誰好或不好。首先，NCA具有最高的體積能量密度，可以用最少的關鍵原材料制造，并且零件數量最少，組裝最簡單。然而，NCA固有的安全性能不足，需要與成熟的電池管理系統（BMS）一起使用。特斯拉Model3配備了4416節NCA電池，管理難度可想而知。其次，NCM柔性電池最容易組裝成電池組，具有更好的熱穩定性，因此不需要復雜的BMS，可以降低安全管理成本。再次，當代安培技術有限公司和三星SDI青睞的方形電池零件最多，近30個零件使其制造過程最為復雜。操作激烈如虎，但生產的電池具有最低的能量密度。然而，其優點是安全且易于組裝到電池組中。目前，三星方形電池的價格比LG軟電池貴得多，但未來可以通過降低過度設計的安全容量來大幅降低成本。第四，軟包裝電池的重量和能量密度最高，比如雪佛蘭Bolt，它只需要288節電池就可以滿足需求。此外，柔性電池不需要如此復雜的BMS，使用更少的連接線，并且具有良好的安全性。然而，柔性電池需要額外的堆疊和折疊制造工藝，這將增加成本和制造復雜性。瑞銀修正了此前的觀點。他們現在認為，在電動汽車時代，傳統內燃機品牌獲得的利潤將低于特斯拉。 關于對原材料價格的敏感性，預計特斯拉-松下聯盟將繼續保持其領先地位，前提是原材料價格不會崩潰。特斯拉對鎳價格的敏感度將略高于其他原材料。如果鋰、鈷、鎳、錳和鋁的價格同時上漲50%，特斯拉-松下聯盟將受到的影響最小。 對原材料市場的影響在鋰需求方面，預計將從2018年的26.5萬噸增加到2025年的115萬噸LCE，市場容量將增長約四倍。然而，并不是所有的鋰都能完全受益。隨著三元電池的普及和技術升級，高純電池級氫氧化鋰在增長中起主導作用。在鎳需求方面，目前動力電池的消耗量約為6萬噸，預計2025年這一需求將增至66.5萬噸……

具有11倍的增長潛力。從總需求來看，預計將從今年的220萬噸增加到2025年的310萬噸。鈷需求方面，今年的需求量約為12萬噸，預計到2025年將增至26萬噸。 電池組成本的下降趨勢。到2025年，電池組成本將下降約35%。原因有三：第一，規模效應的出現。其次，技術升級帶來了更高的產能密度和更低的原材料組合成本。最后，電池制造商選擇制造成本更低、供應鏈更好的地方進行生產。例如，三星目前的NCM622產品成本為141美元/千瓦時，當它達到全規模效果時，成本可以降低18%，達到116美元/千瓦小時。在2020年改用NCM811后，由于鈷的使用量幾乎減半，它也可以帶來15%至20%的成本降低空間。換言之，如果分析中考慮技術升級，到2020年/2021，主要制造商的電池成本預計將降至100美元/千瓦時。 電池市場前景廣闊，預計到2025年，電池市場產能將達到973GWh，相當于19家特斯拉超級電池工廠。這意味著電池制造商的年均收入將以約20%的復合率增長。特斯拉從電池市場的競爭中獲益最大。由于特斯拉擁有電池管理系統的優勢，它可以使用成本更低的NCA電池，而特斯拉的電動動力總成是許多制造商中效率最高的。然而，盡管松下目前有很多優勢，但未來不會出現贏家通吃的局面。因為其他制造商沒有特斯拉那樣的能力使用NCA電池。傳統內燃機汽車品牌使用NCA電池非常昂貴，而且將其組裝成電池組的復雜性也更高。得益于超級電池工廠的規模效應，特斯拉抵消了電池組組裝的劣勢，但對于剛剛開始轉型的傳統制造商來說，他們不想使用難以控制的圓形NCA電池，而是將NCM電池視為更好的選擇。因此，瑞銀認為，未來電池市場將形成寡頭壟斷結構，前五大制造商將占據80%的市場份額。其中，LG和當代安培技術有限公司（尤其是LG化學）將是增長最快的電池供應商。到2025年，LG化學有望取代松下，成為前五大電池制造商。原因不難理解，全球內燃機制造商不太可能進入NCA的懷抱，NCM的市場份額將逐漸被其他四大巨頭蠶食。此外，電池制造市場寡頭壟斷格局形成后，預計將持續很長一段時間。首先，如果傳統汽車制造商建立自己的電池工廠，他們幾乎不可能在成本上趕上亞洲領先者。他們更愿意以參股或合資的形式與現有寡頭合作，以穩定其供應鏈，降低物流成本，控制原材料供應。其次，據估計，到2021，松下、LG化工、三星SDI、SK Innovation and Contemporary Amperex Technology Co.，Limited的生產能力將超過50GWh，這幾乎是新來者無法逾越的成本壁壘。根據他們迄今為止的FID，當時可以商業化的產能只有2到5Gwh。綜上所述，當代安培科技股份有限公司值得我們關注。技術差異當代安培技術有限公司的方形電池最復雜，制造成本最低。繼續梳理瑞銀集團關于動力電池的研究報告。拆解的電池樣品包括寶馬I3的三星品牌94Ah電池、通用汽車Bolt的LG品牌軟電池、特斯拉的松下品牌圓柱形電池和當代安培技術有限公司，不同國產純電動汽車使用的有限品牌方形電池。 不同電池綜合條件的比較從電池的角度來看，松下圓柱形電池的成本優勢非常明顯。從容量到能源的角度來看，NCA也明顯領先。此外，從重量比能源的角度來看，LG的軟電池超過松下的圓柱形電池，奪得冠軍。 尋找成本差異的根源為什么NCA的成本優勢如此明顯？這是由于高鎳低鈷技術……

松下電池。下圖比較了各種電池的正極材料的組成和結構。正是由于高鎳低鈷，NCA電池的直接材料成本具有無與倫比的優勢。因此，就產生了電力成本的主要優勢。在第一章中，韓國和中國制造商之間的成本差距將在未來兩三年內逐漸縮小到10%，因為它們將繼續獲得規模效應。但至少在2020年初NMC811電池成為主流產品之前，將有機會進一步消除成本差距。如果只看規模效應，LG化學的成本削減潛力最大，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會有更高的產能利用率，設備效率的提高會帶來更高的生產吞吐量，規模的增加會帶來更低的原材料采購成本，研發/銷售比例也會更低。這樣，規模效應可以使LG化學和三星在未來更具競爭力。此外，除了原材料成本的差異外，我們還需要注意制造成本的差異。根據生產的復雜性，方形電池需要的工藝最多，接近30道。大量零部件需要許多二級供應商的合作。相比之下，圓柱形電池的工藝最簡單，因此可以帶來最高的生產線利用率。在制造過程中，每個環節的設備利用率都不會低于80%，而在其他類型電池的制造過程中設備利用率會達到60%或更低，從而造成瓶頸。如果排除原材料成本的影響，只看制造總成本的比例，當代安培科技有限公司的優勢最大。這個結論很有趣。如前所述，當代安培技術有限公司生產的方形電池具有最高的制造復雜性，但為什么它的制造成本最低？如果我們繼續細分制造成本結構，我們可以看到當代安培技術有限公司的勞動力成本僅為1.5美元/千瓦時，而競爭對手工廠的勞動力成本由于位置問題比當代安培技術股份有限公司高出數倍。這一次，中國勞動力的明顯優勢繼續發揮作用。如果排除勞動力成本因素，NCA技術的制造成本仍然是最低的。此外，當代安培科技有限公司的制造成本優勢不僅存在于現在，而且隨著未來規模的增長，其優勢將更加明顯。以下是瑞銀的預測：然而，對于其他三家競爭對手來說，他們不會錯過降低成本的機會，也不會放過當代安培技術有限公司的勞動力成本優勢。最直接的方法是直接在中國建廠，以消除當代安培技術有限公司的競爭優勢。在他們采取這一措施后，選址對制造成本的影響如下：如上圖所示，如果排除勞動力成本的影響，特斯拉將再次領先，而LG化學和三星的制造成本將接近當代安培技術有限公司的水平。 對電池成本下降的預期瑞銀認為，未來兩三年電池成本下降幅度可達6%-18%。隨著NCM811在2020年的普及，預計將實現100美元/千瓦時的目標。首先，當規模效應上升到一定水平時，它將保持穩定。在理想情況下，固定資產成本僅占電池總成本的10%-15%，而材料成本占總成本的56%-66%。其次，未來的成本降低主要來自陰極材料的選擇，這考驗著高鎳低鈷制造商的技術。LG化學、三星和寧德發電都預計在2020/2021向NCM811邁進，這將帶來11%-24%的成本降低效果。由于松下采用了高鎳和低估的NCA技術，成本很難繼續下降。第三，未來將陸續建立的中國電池工廠將受益于低勞動力，并將成本降低約7美元/千瓦時。第四，研發費用的收入占比目標是8%-10%，但明年可能會降至5%。這是因為研發支出的絕對投入……

大多數公司的ture將保持不變，而收入將繼續增長。總體而言，瑞銀預計主流公司將在2021/2022年實現每千瓦時100美元的目標，但松下明年的成本將達到104美元。綜上所述，我們對主流廠商的電池技術差異有了基本的了解。接下來，我們將繼續探索不同制造商在電池管理系統和制造工藝方面的差異。電池管理系統：特斯拉一踏上塵土，就繼續整理電池管理系統的信息。看完這些信息后，我忍不住對特斯拉的電池管理系統豎起了大拇指。真是太棒了！

沒有完美，只有在電池設計上的選擇。制造商可以通過調整陽極、陰極和電解質的材料來實現不同的目標。然而，一切都有取舍，完美的電池并不存在。如果我們想強調安全性，我們必須犧牲能量密度，如果我們想獲得重量優勢，這將導致更高的成本。簡而言之，制造商需要平衡能量密度、安全性、重量、電壓水平和成本，一方面最大限度地發揮其選擇的優勢，另一方面優化電池系統的整體性能，改善屬性選擇帶來的缺點。 對特斯拉BMS瑞銀拆解實驗的分析表明，特斯拉的電池管理系統是當今最成熟的系統。得益于深度學習和人工智能的充分應用，特斯拉的BMS可以不斷獲得實際駕駛的大數據，然后對算法進行自我增強，從而使特斯拉的電池壽命相對更長。目前，續航里程是提高電動汽車滲透率的主要問題，特斯拉依靠領先的設計理念展現了差異化的競爭優勢。特斯拉Model3的BMS具有以下五個物理特性：①4416個低容量的小型電池支持75千瓦時的系統。使用大量小型電池的優點是：更容易保持電池系統的整體穩定性；可以增加對未來設計和材料變化的適應性；可以彌補材料的負面財產。下圖是從Model 3上拆下的電池組：②特斯拉自己開發的半導體和軟件是實現精確管理的關鍵要素。基于內部開發的技術，特斯拉可以管理每個電池的溫度。特斯拉開發的兩款芯片被稱為蝙蝠俠和羅賓漢，它們的具體功能至今仍很神秘。然而，瑞銀推測，只有38針的羅賓漢負責收集數據，而64針的蝙蝠俠負責處理羅賓漢發送的數據，監控電池的充電狀態，管理電池的平衡，協調多個系統之間的數據共享與合作。③采用兩階段方法來平衡電池，這對于串聯連接非常重要。如果沒有電池平衡技術，不同電池的功率會有很大的差異。充電時，同一組電池中的一些電池電量已滿100%，而其他電池可能僅充電至60%。此時，為了避免持續充電導致溫度失控，我們不得不停止充電，從而造成容量浪費。一方面，特斯拉對大量電池進行篩選和分類，將質量相似的電池捆綁在一起使用；

另一方面，它采用了精確控制的電池平衡技術，使并聯的不同電池組之間的電壓差僅為2-3mV，相當于只有0.05-0.08%的偏差。通過這些努力，特斯拉的電池組不僅獲得了更高的利用效率，而且衰減率也相對較低。讓我們來談談兩階段電池主動平衡技術。事實上，蝙蝠俠和羅賓漢并不是只有一對CP，而是有很多對CP。首先，它們會出現在每個模塊的基板上，從而實現模塊級的精確控制。然后在高壓控制面板上，蝙蝠俠和羅賓漢將再次發揮作用，使四個電池模塊能夠同步運行，進一步提高系統的穩定性。④④NCA電池的弱點在于其相對易燃性，但特斯拉通過使用非熱材料和嵌入溫度計來減少這種弱點的影響。⑤特斯拉可以積累與BMS建設相關的所有數據，包括駕駛、充電、電池溫度和電池容量變化。稍微了解深度學習和人工智能的朋友應該知道這有多重要。而且，電池是一種儲存和釋放容量的設備，容量會遵循一定的化學反應和物理定律。這些數據之間的相關性可以通過經驗數據來驗證，因此特斯拉設計的BMS在未來仍有很大的發展潛力。這五大特點帶來了以下六大優勢：①市場上大多數電動汽車在使用四至八年內電池容量將低于80%，但大多數特斯拉產品仍能保持在90%以上。上圖為特斯拉Model S用戶的電池使用數據。10萬公里后，電池容量降至90%-95%，20-30萬公里后電池容量仍在90%以上。盡管電池容量在下降，但特斯拉的衰減率確實令人滿意。相比之下，日產聆風的電池性能要差得多。由于電池組的設計不成熟（沒有液體冷卻系統），Leaf電池的衰變速度是出了名的快。②特斯拉BMS的設計理念允許出現錯誤，因此具有很高的風險承受能力。系統預先假設電池會以一定的速度發生故障，因此會最大限度地利用大數據來維護和管理大量電池，即使出現一定程度的電池故障，對整個系統的影響也很小。由于使用了大量的小型電池，從統計數據來看，更容易降低不可控范圍。特斯拉車型的電池數量是其他品牌的10倍，而且還會損壞一定數量的電池。特斯拉的系統是溫和的，而其他制造商的系統可能會崩潰。在傳統的設計方法中，電池單元的故障是“不可接受的”，因此他們會嚴格要求電池供應商的質量，希望將故障率降至零。③基于BMS的設計框架，可以很容易地增加電池系統的容量。特斯拉系統只需調整并聯和串聯配置，就可以使用相同的電池來滿足汽車、卡車、跑車、SUV和其他類型汽車的需求。④盡管NCA電池相對易燃，但具有大數據的BMS可以防止金屬沉積物的形成和溫度的升高，使電池容量的利用率接近極限水平。⑤在使用固態電池的場景中，差異化的電池單元平衡技術將變得更加重要。Model3的技術，如自行設計的控制芯片和軟件，以及兩級電池平衡管理，將在未來發揮更重要的作用。⑥特斯拉的精細控制軟硬件是自主研發的，而傳統汽車制造商大多將其外包給軟件和半導體公司，這使特斯拉更有能力應對未來的市場變化。 特斯拉的BMS可以彌補電池設計的不足①不斷優化升級。特斯拉的電池在材料和形狀上都追求更高的能量密度，并輔以先進的電池管理系統來彌補電池設計的不足。事實上，特斯拉BMS的調整每天都在進行，并通過遠程管理進行升級。②人工智能算法的優勢將得到擴展。特斯拉將與亞馬遜聯合建設一個4.8MWh的儲能系統，屆時特斯拉將獲得大數據，為CPU、DRAM和空調等電子部件供電。特斯拉在使用人工智能管理大型數據中心方面已經擁有豐富的經驗。結合……

隨著即將獲得的高階數據，特斯拉可以輕松獲得僅通過汽車駕駛數據無法獲得的新想法或先進技術的算法。③電池利用效率仍有提高的空間。隨著特斯拉BMS精細控制管理能力的提高，有望通過降低安全裕度來提高電池容量。事實證明，特斯拉有能力通過軟件管理來控制汽車的可用產能。例如，去年9月佛羅里達颶風來襲時，特斯拉為車主增加了15千瓦時的電容量，可以額外行駛48公里。 特斯拉電池組的弱點上面提到的特斯拉BMS有很多優點，但它的弱點也很明顯。①電池的安全性相對較差。不可否認的是，特斯拉使用的NCA電池更易燃。過去，S型和X型都發生過多次燃燒事故。事實證明，一旦火勢蔓延到電池組，燃燒很容易加劇。因為電池里充滿了液態乙二醇，乙二醇是一種容易導熱的材料。然而，在新款Model 3中，所有電池都用阻燃材料固定，這使得它比以前的Model S和Model X更難燃燒。②模塊更換成本高。一般來說，在并聯電路中，一些損壞的電池不會影響電池組的整體性能，但如果模塊損壞，更換模塊的成本將比Bolt更貴。因為博爾特有10個模塊，而特斯拉只有4個模塊。（3） 存在立即失控的風險。特斯拉擁有出色的動力控制技術，可以聚合所有數據，優化整個系統的運行性能。但問題是，電力控制系統也需要電力供應。一旦出現短期電力短缺，電力控制系統可能無法及時啟動，從而使安全保護和溫度控制功能失效。④網絡安全風險。隨著汽車通信網絡的普及，惡意軟件和病帶來的風險也會增加。這些程序可能有機會重寫電池管理系統的程序，并通過停止功能和突然改變電池容量來導致電池變形或起火。 雪佛蘭博爾特呢？博爾特的BMS和特斯拉的有六個不同：①特斯拉的芯片是自己設計的，而博爾特的芯片是購買的。例如，Bolt BMS中用于監測電壓和溫度的芯片由LG化學設計，然后由半導體制造商ST微電子生產。自行設計的產品具有更好的適應性和更快的調整能力。②Model 3有18個BMSCU，而Bolt有25個。據估計，Model 3的BMSCUS價值72美元，而Bolt使用的MCU價值84美元，差別不大。但也不排除特斯拉的成本更高，因為估算模型中不包括專利費。③③Model 3的電池平衡采用兩級法，而Bolt只有一級。由于博爾特只有單級電池平衡，如果增加電池容量，很容易導致電池平衡精度不平衡，從而導致衰減速度更快。④特斯拉的BMS是分布式的，而博爾特的BMS是集中式的。為了安全起見，特斯拉安裝了BMS的兩個控制芯片。即使其中一個發生故障，整個系統仍然可以正常運行。集中式BMS可能具有較低的抗風險性。總的來說，特斯拉的BMS確實非常出色。以上，瑞銀關于動力電池制造商的報告已經結束。對于未完成和不足的地方，請在文章結束后糾正我。綜上所述，我們對主流廠商的電池技術差異有了基本的了解。接下來，我們將繼續探索不同制造商在電池管理系統和制造工藝方面的差異。電池管理系統：特斯拉一踏上塵土，就繼續整理電池管理系統的信息。看完這些信息后，我忍不住對特斯拉的電池管理系統豎起了大拇指。真是太棒了！

沒有完美，只有在電池設計上的選擇。制造商可以通過調整陽極、陰極和電解質的材料來實現不同的目標。然而，一切都有取舍，完美的電池并不存在。如果我們想強調安全性，我們必須犧牲能量密度，如果我們想獲得重量優勢，這將導致更高的成本。簡而言之，制造商需要平衡能量密度、安全性、重量、電壓水平和成本，一方面最大限度地發揮其選擇的優勢，另一方面優化電池系統的整體性能，改善屬性選擇帶來的缺點。 對特斯拉BMS瑞銀拆解實驗的分析表明，特斯拉的電池管理系統是當今最成熟的系統。得益于深度學習和人工智能的充分應用，特斯拉的BMS可以不斷獲得實際駕駛的大數據，然后對算法進行自我增強，從而使特斯拉的電池壽命相對更長。目前，續航里程是提高電動汽車滲透率的主要問題，特斯拉依靠領先的設計理念展現了差異化的競爭優勢。特斯拉Model3的BMS具有以下五個物理特性：①4416個低容量的小型電池支持75千瓦時的系統。使用大量小型電池的優點是：更容易保持電池系統的整體穩定性；可以增加對未來設計和材料變化的適應性；可以彌補材料的負面財產。下圖是從Model 3上拆下的電池組：②特斯拉自己開發的半導體和軟件是實現精確管理的關鍵要素。基于內部開發的技術，特斯拉可以管理每個電池的溫度。特斯拉開發的兩款芯片被稱為蝙蝠俠和羅賓漢，它們的具體功能至今仍很神秘。然而，瑞銀推測，只有38針的羅賓漢負責收集數據，而64針的蝙蝠俠負責處理羅賓漢發送的數據，監控電池的充電狀態，管理電池的平衡，協調多個系統之間的數據共享與合作。③采用兩階段方法來平衡電池，這對于串聯連接非常重要。如果沒有電池平衡技術，不同電池的功率會有很大的差異。充電時，同一組電池中的一些電池電量已滿100%，而其他電池可能僅充電至60%。此時，為了避免持續充電導致溫度失控，我們不得不停止充電，從而造成容量浪費。一方面，特斯拉對大量電池進行篩選和分類，將質量相似的電池捆綁在一起使用；

另一方面，它采用了精確控制的電池平衡技術，使并聯的不同電池組之間的電壓差僅為2-3mV，相當于只有0.05-0.08%的偏差。通過這些努力，特斯拉的電池組不僅獲得了更高的利用效率，而且衰減率也相對較低。讓我們來談談兩階段電池主動平衡技術。事實上，蝙蝠俠和羅賓漢并不是只有一對CP，而是有很多對CP。首先，它們會出現在每個模塊的基板上，從而實現模塊級的精確控制。然后在高壓控制面板上，蝙蝠俠和羅賓漢將再次發揮作用，使四個電池模塊能夠同步運行，進一步提高系統的穩定性。④④NCA電池的弱點在于其相對易燃性，但特斯拉通過使用非熱材料和嵌入溫度計來減少這種弱點的影響。⑤特斯拉可以積累與BMS建設相關的所有數據，包括駕駛、充電、電池溫度和電池容量變化。稍微了解深度學習和人工智能的朋友應該知道這有多重要。而且，電池是一種儲存和釋放容量的設備，容量會遵循一定的化學反應和物理定律。這些數據之間的相關性可以通過經驗數據來驗證，因此特斯拉設計的BMS在未來仍有很大的發展潛力。這五大特點帶來了以下六大優勢：①市場上大多數電動汽車在使用四至八年內電池容量將低于80%，但大多數特斯拉產品仍能保持在90%以上。上圖為特斯拉Model S用戶的電池使用數據。10萬公里后，電池容量降至90%-95%，20-30萬公里后電池容量仍在90%以上。盡管電池容量在下降，但特斯拉的衰減率確實令人滿意。相比之下，日產聆風的電池性能要差得多。由于電池組的設計不成熟（沒有液體冷卻系統），Leaf電池的衰變速度是出了名的快。②特斯拉BMS的設計理念允許出現錯誤，因此具有很高的風險承受能力。系統預先假設電池會以一定的速度發生故障，因此會最大限度地利用大數據來維護和管理大量電池，即使出現一定程度的電池故障，對整個系統的影響也很小。由于使用了大量的小型電池，從統計數據來看，更容易降低不可控范圍。特斯拉車型的電池數量是其他品牌的10倍，而且還會損壞一定數量的電池。特斯拉的系統是溫和的，而其他制造商的系統可能會崩潰。在傳統的設計方法中，電池單元的故障是“不可接受的”，因此他們會嚴格要求電池供應商的質量，希望將故障率降至零。③基于BMS的設計框架，可以很容易地增加電池系統的容量。特斯拉系統只需調整并聯和串聯配置，就可以使用相同的電池來滿足汽車、卡車、跑車、SUV和其他類型汽車的需求。④盡管NCA電池相對易燃，但具有大數據的BMS可以防止金屬沉積物的形成和溫度的升高，使電池容量的利用率接近極限水平。⑤在使用固態電池的場景中，差異化的電池單元平衡技術將變得更加重要。Model3的技術，如自行設計的控制芯片和軟件，以及兩級電池平衡管理，將在未來發揮更重要的作用。⑥特斯拉的精細控制軟硬件是自主研發的，而傳統汽車制造商大多將其外包給軟件和半導體公司，這使特斯拉更有能力應對未來的市場變化。 特斯拉的BMS可以彌補電池設計的不足①不斷優化升級。特斯拉的電池在材料和形狀上都追求更高的能量密度，并輔以先進的電池管理系統來彌補電池設計的不足。事實上，特斯拉BMS的調整每天都在進行，并通過遠程管理進行升級。②人工智能算法的優勢將得到擴展。特斯拉將與亞馬遜聯合建設一個4.8MWh的儲能系統，屆時特斯拉將獲得大數據，為CPU、DRAM和空調等電子部件供電。特斯拉在使用人工智能管理大型數據中心方面已經擁有豐富的經驗。結合……

隨著即將獲得的高階數據，特斯拉可以輕松獲得僅通過汽車駕駛數據無法獲得的新想法或先進技術的算法。③電池利用效率仍有提高的空間。隨著特斯拉BMS精細控制管理能力的提高，有望通過降低安全裕度來提高電池容量。事實證明，特斯拉有能力通過軟件管理來控制汽車的可用產能。例如，去年9月佛羅里達颶風來襲時，特斯拉為車主增加了15千瓦時的電容量，可以額外行駛48公里。 特斯拉電池組的弱點上面提到的特斯拉BMS有很多優點，但它的弱點也很明顯。①電池的安全性相對較差。不可否認的是，特斯拉使用的NCA電池更易燃。過去，S型和X型都發生過多次燃燒事故。事實證明，一旦火勢蔓延到電池組，燃燒很容易加劇。因為電池里充滿了液態乙二醇，乙二醇是一種容易導熱的材料。然而，在新款Model 3中，所有電池都用阻燃材料固定，這使得它比以前的Model S和Model X更難燃燒。②模塊更換成本高。一般來說，在并聯電路中，一些損壞的電池不會影響電池組的整體性能，但如果模塊損壞，更換模塊的成本將比Bolt更貴。因為博爾特有10個模塊，而特斯拉只有4個模塊。（3） 存在立即失控的風險。特斯拉擁有出色的動力控制技術，可以聚合所有數據，優化整個系統的運行性能。但問題是，電力控制系統也需要電力供應。一旦出現短期電力短缺，電力控制系統可能無法及時啟動，從而使安全保護和溫度控制功能失效。④網絡安全風險。隨著汽車通信網絡的普及，惡意軟件和病帶來的風險也會增加。這些程序可能有機會重寫電池管理系統的程序，并通過停止功能和突然改變電池容量來導致電池變形或起火。 雪佛蘭博爾特呢？博爾特的BMS和特斯拉的有六個不同：①特斯拉的芯片是自己設計的，而博爾特的芯片是購買的。例如，Bolt BMS中用于監測電壓和溫度的芯片由LG化學設計，然后由半導體制造商ST微電子生產。自行設計的產品具有更好的適應性和更快的調整能力。②Model 3有18個BMSCU，而Bolt有25個。據估計，Model 3的BMSCUS價值72美元，而Bolt使用的MCU價值84美元，差別不大。但也不排除特斯拉的成本更高，因為估算模型中不包括專利費。③③Model 3的電池平衡采用兩級法，而Bolt只有一級。由于博爾特只有單級電池平衡，如果增加電池容量，很容易導致電池平衡精度不平衡，從而導致衰減速度更快。④特斯拉的BMS是分布式的，而博爾特的BMS是集中式的。為了安全起見，特斯拉安裝了BMS的兩個控制芯片。即使其中一個發生故障，整個系統仍然可以正常運行。集中式BMS可能具有較低的抗風險性。總的來說，特斯拉的BMS確實非常出色。以上，瑞銀關于動力電池制造商的報告已經結束。對于未完成和不足的地方，請在文章結束后糾正我。

標簽：特斯拉Model 3漢Model SModel X

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