电池生产商必须找到由产能过剩所引起的价格压力的对策。那么想要凭借创新产品进入这个行业的公司面临着一个额外的挑战,即在实现规模经济之前,不得不应对更低的价格。
电池生产成本通常采用生产成本与能量(kWh)的比值来表示。目前降低电池生产成本的两种主要方式:提高制造精度和先进的化学物质来增加同等体积和质量下的能量值(即为能量密度)同时应用未来工厂的元素(这可以改进工厂结构和流程以及增加工厂数字化)来降低制造成本。这些方法同样也可以用于电池模块和封装过程中,从而能够在整个电池生产上降低成本(见示图3)。
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。
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。
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:
BEVs将占电池容量市场需求的较大的份额。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。
为了充分利用电池厂的产能,电池生产商需要大幅降低电池价格。事实上,我们预计未来10年内价格将会减少50%以上。太阳能电池板行业就是一个典型的例子:2006年—2015年太阳能电池行业产能过剩35%导致其价格下跌了50%以上。
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%。
电池价格下降将导致制造成本相应的减少,从而才可以确保生产利润。截止到2021年,每千瓦时的成本将从2018年的195美元降至153美元。相比之下,2010年的预测结果对生产商而言更有利,即2010年预测的2021年盈利生产成本为270美元/kWh。2018年的预测值已经相对减少了28%。
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较有效途径。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》)