了解新能源汽車,首先要了解其動力電池。為什么要先了解動力電池?因為成本與續航時間是當前制約電動汽車發展的主要瓶頸,而電池重量決定著車身包括鋅、鋁、鋼材等材料的用量。
目前,特斯拉現國內某供應商已經將無鈷磷酸鐵鋰電池的采購成本下降至80美元/千萬時以下,目前動力電池成本仍占新能源汽車總成本的40%以上。
據Mysteel跟蹤數據了解,截止至6月7日,特斯拉已經在2年內連續8次降價。Model3車型,從2018年12月的58.8萬元降至如今的29.9萬元。 降價因素除了國產化的迅速推進之外,電池成本的不斷優化是價格下降的關鍵因素之一。美國工廠標準版model3單車成本為23萬元,國產后的成本約為18.4萬元。
從上圖各類動力電池裝機量占比可以看出,目前動力電池仍然是以三元鋰電和碳酸鐵鋰電池為主流。而其中作為占比最大的三元鋰電,其主要的金屬用量是鎳。包括國內、國外各品牌技術相關的三元鋰電含鎳量在50%-80%不等。通過裝機量也可以大致測算出電池用鎳量。據中國汽車動力電池產業創新聯盟發布的最新數據顯示,2019年我國動力電池裝車量累計為6200多萬千萬時。2019年全球新能源汽車銷量近221萬輛。國內銷量120.6萬輛,下降4.0%。不及預期的150萬輛。相比較而言,2019年中國汽車銷售量為2576.9萬輛。新能源汽車的占比仍然有限。
4月中國動力電池裝機量約3.60GWh,同比下降33%,環比增長30%。
動力電池方面,其實有一種技術,與鋅金屬息息相關,那就是鋅動力電池。鋅空氣動力電池的優點:能量密度高,比能量可達1218Wh/kg; 安全性能非常好,不會發生爆炸、燃燒的可能性;成本比傳統鋰電低30%以上,另外還可以減重,重量僅是三元鋰電的一半。那么,一般的動力鋰電池重量是多少呢?一般而言,國產的不同新能源汽車車型的動力電池的重量在620-900kg之間,而特斯拉動力電池在900kg左右。假設,全部更換為鋅動力電池的話,即為310-450kg之間。如果鋅全面替代現有的動力電池的話,則全年電池用鋅量則有37.38萬噸至56.7萬噸。
我國“電動汽車用鋅空氣電池”行業標準已經獲得工信部審批,于2014年11月正式實施。國內的大型動力電池廠還有新能源汽車廠研發一直在進行,不過,目前隨著三元鋰電池和碳酸鋰電的技術更新更快,暫時鋅空氣電池離大批量應用還有很長的路要走,也未見國家有明確支持鋅空氣電池在汽車上的應用。
盡管面對諸多困難,但新能源汽車事業依然是朝著良好的方向發展。新能源汽車企業都在積極使用新材料。包括鋁合金、高強鍍鋅鋼等;同時運用新技術比如激光電焊等新材料鏈接技術。而新能源汽車輕量化發展是新能源汽車發展的主要方向。為什么要輕量化?純電動汽車重量每降低 10kg,續航里程可以增加 2.5km。除革命性的提高電池容量不再增加電池重量外,每減輕車身零部件材料 100kg ,續航里程可以提升 25km。而其中輕量化底盤,被行業內認為是新能源汽車輕量化的重點區域。鋁合金零部件在新能源汽車中的底盤使用量越來越高。相反,鋅合金缺慢慢缺失。當前國產車單車鋁合金用量已由原先的111kg提升為140kg,與美國的 200kg還有差距。到2025年,預計中國的單車用鋁合金量可以達到200kg-250kg,這還僅僅是普通汽車的用鋁量。如果采用全鋁車身設計新能源汽車,單車用鋁量還將大幅提升。據有關數據顯示,預計到2025 年,鋁合金汽車零部件的總市場容量將達 629 萬噸。
目前新能源汽車的單車用鋅量20公斤,單車用銅量40-80公斤,單車用鎂量25公斤。
傳統汽車單車鍍鋅板用量在300kg-350kg左右。單噸鍍鋅量為20kg左右。那么汽車上使用的鋅鍍層用量約為8公斤。而根據中國汽車工程學會的數據,到2025年,整車平均重量下降20%,汽車鋼鐵比例占比由65%下降至30%。
輕量化底盤之后,鋁的使用量逐步上升,其次白車身的用鋁量也將不斷上升。除此之外,用鋅量集中的則仍然是鍍鋅板的應用。目前,適用于未來汽車發展的超高強度鍍鋅汽車板。高強度鋼,一般是指冷軋340兆帕,熱軋490兆帕以上的鋼。新型高強度鋼板具有較好的應變分布能力和較高的應變硬化特性。 以首鋼公司新下線的強度等級可達1470兆帕。同樣,河鋼生產的超高強汽車板主要鍍用的是鋅鋁鎂合金產品。近年來,為適應輕量化需求,鍍鋅行業內積極推廣鍍鋅薄板,鋼板的鍍鋅化率持續提高。綜合來看,新能源整車鋅用量只少不多。
汽車用壓鑄鋅合金方面,據調研了解,國內汽車零部件出口企業第二季度業務受損嚴重。 盡管特斯拉等新能源汽車在第二季度降價發力,但目前,國產特斯拉零部件暫時還未完全國產化。 中長期看,此次疫情威脅到進口零部件(鋅合金壓鑄汽車配件等)的供應安全,或將加塊國內替代產品的研發生產,加大國內采購力度。同時,此次疫情將加速淘汰質量差、規模小、資金實力弱的中小壓鑄鋅合金生產企業及壓鑄配件生產企業。
利空因素:新能源汽車未來如若高速發展,對于鋅市場而言,可能面臨傳統領域的用量萎縮。無論是高強度鍍鋅薄板,還是壓鑄鋅合金領域,整體用鋅量提升有限,而隨著鋁合金等材料占比的不斷提高,鋁的重要性在加強。
利多因素:基于傳統觀點,汽車行業的發展對投資者心態有積極影響。
觀點:新能源汽車的發展,對鋅金屬的運用而言,并沒有更多的促進作用,反而對鋁合金無論是技術上還是用量上有將有長遠的優化和利好。
責任編輯:gt
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