基于当前的预测,2021年中型电动汽车电池组的价格将在7600~10700美元之间。在这一情景中,这种类别的电动汽车和内燃机车的差价将降至5000美元以内,从而使得BEVs具有与内燃机车竞争的价格水平,尤其是考虑购置电动车的税费减免政策。尽管低差价将促进BEVs的使用,但是这并不能消除未来电池产能过剩的现象。
插入式混合动力电动汽车有一个ICE和一个电池容量约为18kwh的大功率电动机,假设2030年的市场份额仅为6%。
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》)
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,2019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:
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。
电动汽车的时代即将到来,电池将逐渐成为移动的主要动力来源。为了获得市场份额,实现规模经济,电池生产商需要大幅提高生产能力。但是这一做法可能会造成整个行业的经济下滑。
家庭轿车。这类车适合中程,城市间的行驶。电池需要通过高功率充电桩进行充电,充电的时间大约30分钟到60分钟。预计将在2030年占BEV市场份额的40%左右。
到2021年,**电池装机总量将增加一倍以上。尽管**对动力电池的需求量大幅增长,但短期内仍赶不上电池的计划产量。预计到2020年**大约有40%的电池产能将闲置,而在中国这一数字将**过60%。此外,许多新增生产电池设计的工厂很快将被淘汰。
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%。
电池制造商必须对现有的工厂设备进行数字化升级或者新建具有未来工厂概念的工厂。未来的电池工厂可以通过降低美国和西欧汽车制造商的抵岸成本,从而在2030年之前达到与燃料汽车进行价格竞争的水平。