宁德时代和比亚迪的锂电池生产成本估算

雪球的隐士 2024-10-05 11:36:32

根据中国汽车动力电池产业创新联盟官方提供的数据,2023年,2023年我国动力电池累计装车量387.7GWh,其中,宁德时代的装车量为167.1GWh,占比43.11%;比亚迪的装车量为105.4GWh,占比27.21%。除了宁德时代、比亚迪外,其他的动力电池生产商的市场份额都低于10%。

其中,宁德时代和比亚迪的锂电池销量组成有所区别。比亚迪基本上全是磷酸铁锂电池,宁德时代的磷酸铁锂电池和三元锂电池的装车量五五开。

一、锂电池的原材料用量

根据宁德时代2023年度报告中第12页的信息揭示,全球范围内,动力电池的使用量在2023年度达到了705.5吉瓦时(GWh),而储能电池的出货量则为185吉瓦时,两者合计高达890.5吉瓦时。锂离子电池的核心构成元素涵盖正极材料、负极材料、电解液以及隔膜等重要组件。

(一)正极材料方面:为了精确估算锂电池正极材料的成本基础,我们需对磷酸铁锂电池(化学式为LiFePO4)与三元锂电池(以NCM811为代表)进行细致分析。

具体而言,NCM811的镍钴锰酸锂(LiXO2)的相对原子质量大约为97.6,相比之下,磷酸铁锂的相对原子质量约为158。基于电池能量与正极材料中锂离子数量直接相关的假设,可以推断,97.6公斤的NCM811正极材料所蕴含的电池能量,大致等同于158公斤磷酸铁锂正极材料所提供的能量。

参考EVTANK发布的《中国锂离子电池正极材料行业发展白皮书(2024年)》的数据,2023年中国市场磷酸铁锂正极材料的出货量达到了163.8万吨,三元材料则为66.4万吨,钴酸锂和锰酸锂的出货量分别为8.0万吨和9.4万吨。基于这些数据,我们可以得出,磷酸铁锂电池和三元锂电池在每吉瓦时产能下,正极材料的使用量分别约为3362.8吨和2077.5吨。

(二)负极材料方面:参考《2022-2027中国石墨电极市场现状及未来发展趋势》的数据,2024年中国石墨电极的产量预计将达115.48万吨;2023年的实际产量为108.94万吨。基于这些数据,我们可以得出,每吉瓦时锂电池所需的负极材料量大约为1223.4吨。

(三)电解液方面:参考EVTANK发布的《中国锂离子电池电解液行业发展白皮书(2024年)》,2023年全球锂离子电池电解液的出货量达到了131.2万吨,其中中国市场的出货量占据了113.8万吨。基于这些数据,我们可以得出,每吉瓦时锂电池所需的电解液的使用量约为1473.3吨。

(四)隔膜方面:恩捷股份2023年年报第11页引用了EVTANK发布的《中国锂离子电池隔膜行业发展白皮书(2024年)》数据,指出2023年中国锂离子电池隔膜的出货量达到了176.9亿平方米,其中湿法隔膜和干法隔膜的出货量分别为129.4亿平方米和47.5亿平方米,全球总出货量则突破了210亿平方米。基于这些信息,我们可以计算出,每吉瓦时锂电池所需的隔膜面积大约为2358万平方米。

二、锂电池的原材料成本

(一)磷酸铁锂电池

1.正极材料

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,磷酸铁锂正极材料的价格(不含税价)约为77878元/吨。根据1GWh磷酸铁锂电池的正极材料使用量3362.8吨计算,1GWh磷酸铁锂电池的正极材料成本(不含税价)约为2.62亿元。

2.负极材料

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,锂电池负极材料的价格(不含税价)约为30417元/吨。根据1GWh锂电池的负极材料使用量1223.4吨计算,1GWh锂电池的负极材料成本(不含税价)约为0.37亿元。

3.电解液

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,磷酸铁锂电池的电解液价格(不含税价)约为29341元/吨。根据1GWh锂电池的电解液平均使用量1473.3吨计算,1GWh磷酸铁锂电池的电解液成本(不含税价)约为0.43亿元。

4.隔膜

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,锂电池隔膜的价格(不含税价)约为1.35元/平方米。根据1GWh锂电池的隔膜平均使用量2358万平方米计算,1GWh锂电池的隔膜成本(不含税价)约为0.32亿元。

5.铜箔及其他材料

2023年,铜的销售价格(不含税价)约为60460元/吨,铜箔加工费(不含税价)约为24111元/吨,因此,铜箔的单位成本(不含税价)约为84571元/吨,按照锂电池单位耗用铜箔量700至900吨/GWh(取中值,800吨/GWh),1GWh锂电池的铜箔成本(不含税价)约为0.68亿元/GWh。

其他材料按照铜箔成本的50%估算,约为0.34亿元/GWh。

综上所述,2023年,1GWh磷酸铁锂电池的原材料成本合计约为4.76亿元/GWh。

(二)三元锂电池

1.正极材料

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,三元锂电池正极材料的价格(不含税价)约为209154元/吨。根据1GWh三元锂电池的正极材料使用量2077.5吨计算,1GWh三元锂电池的正极材料成本(不含税价)约为4.35亿元。

2.负极材料

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,锂电池负极材料的价格(不含税价)约为30417元/吨。根据1GWh锂电池的负极材料使用量1223.4吨计算,1GWh锂电池的负极材料成本(不含税价)约为0.37亿元。

3.电解液

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,三元锂电池的电解液价格(不含税价)约为41962元/吨。根据1GWh锂电池的电解液平均使用量1473.3吨计算,1GWh三元锂电池的电解液成本(不含税价)约为0.62亿元。

4.隔膜

根据“富宝锂电网”提供的数据,2023年,锂电池隔膜的价格(不含税价)约为1.35元/平方米。根据1GWh锂电池的隔膜平均使用量2358万平方米计算,1GWh锂电池的隔膜成本(不含税价)约为0.32亿元。

5.铜箔及其他材料

2023年,铜的销售价格(不含税价)约为60460元/吨,铜箔加工费(不含税价)约为24111元/吨,因此,铜箔的单位成本(不含税价)约为84571元/吨,按照锂电池单位耗用铜箔量700至900吨/GWh(取中值,800吨/GWh),1GWh锂电池的铜箔成本(不含税价)约为0.68亿元/GWh。

其他材料按照铜箔成本的50%估算,约为0.34亿元/GWh。

综上所述,2023年,1GWh三元锂电池的原材料成本合计约为6.68亿元/GWh。

三、锂电池的其他成本

(一)折旧成本

2023年,宁德时代的折旧和摊销合计为215.47亿元,计入管理费用的为15.8亿元,计入研发费用的为25.1亿元,因此,计入生产成本的折旧和摊销金额约为174.6亿元。2023年,宁德时代的电池系统总销量约为390GWh,因此,动力电池的单位折旧成本约为0.45亿元/GWh,约占总成本的比例为6.5%。

(二)人工成本

2023年,宁德时代员工人数为116055人,人均薪酬约为22.98亿元,人工薪酬支出约为266.7亿元,计入管理费用、销售费用、研发费用的人工薪酬合计约为133.19亿元,因此,计入生产成本的人工成本约为133.5亿元。因此,动力电池的单位人工成本约为0.34亿元/GWh,约占总成本的比例为5%。

(三)能耗成本

根据宁德时代的ESG报告(社会责任报告披露),2021至2023年,宁德时代温室气体排放强度分别为13.98、9.99和5.44吨二氧化碳当量/兆瓦时。国内以煤电为主要电力来源,煤炭的碳当量系数为0.27吨二氧化碳当量/兆瓦时,2023年,宁德时代每生产1GWh动力电池,需要消耗20.15GWh的电,按照度电成本(不含税价)约0.5元/度计算,宁德时代生产动力电池的单位能耗成本约为0.1亿元/GWh。

这三项成本合计约为0.89亿元/GWh。

四、小结

因此,2023年,磷酸铁锂电池的综合成本合计约为5.65亿元/GWh;三元锂电池的综合成本合计约为7.57亿元/GWh。2023年,宁德时代磷酸铁锂电池、三元锂电池的销量大概是五五开,因此,宁德时代的锂电池的平均生产成本约为6.61亿元/GWh。

为了验证以上估算的有效性,我们可以和宁德时代2023年财务报表做一个比较。

根据宁德时代2023年年报,2023年,宁德时代动力电池的营业收入为2852.53亿元,营业成本为2217.14亿元。根据宁德时代2023年年报第14页披露的资料,“报告期内,公司实现锂离子电池销量390GWh,同比增长34.95%,其中,动力电池系统销量321GWh,同比增长32.56%;储能电池系统销量69GWh,同比增长46.81%。”,因此,2023年,宁德时代动力电池的销量约为321GWh,因此,宁德时代动力电池的单位营业收入为8.89亿元/GWh,单位营业成本约为6.91亿元/GWh。

估算的6.61亿元/GWh和实际的6.91亿元/GWh的误差仅为0.3亿元/GWh,误差率不超过5%,在可接受的范围内。

因此,上面估算成本的研究框架整体是可靠的,不足之处,敬请见谅!

0 阅读:5