BatPaC：電動(dòng)汽車用鋰離子電池性能和成本模型

Argonne實(shí)驗(yàn)室開展了數(shù)十年電池設(shè)計(jì)工作，基于豐富的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，他們開發(fā)了一套計(jì)算電動(dòng)汽車用鋰離子電池性能和成本的模型，而且這些設(shè)計(jì)模型基于MicrosoftOfficeExcel格式，輸入輸出靈活，直觀。

基于BatPaC模型，對(duì)比2018年到2022年電池性能與成本。模型計(jì)算基于電池PACK設(shè)計(jì)能量為94kWh，使用能量是設(shè)計(jì)值的85%，即80kWh;電池功率200kW;電池PACK由20個(gè)模組組成，共400個(gè)電池組成。正極材料為NMC三元材料，負(fù)極為石墨。電池ACK產(chǎn)量為100000套/年。

從2018年到2022年，電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的主要變化點(diǎn)包括：

（1）正極材料克容量不斷提升：170mAh/g、175mAh/g、190mAh/g、200mAh/g；

（2）正極極片單面涂層厚度不斷增加：70μm、72μm、74μm；

（3）N/P從1.25變?yōu)?.15；

（4）隔膜成本降低：1.3$/m2、1.1$/m2、1.0$/m2；

（5）電池量產(chǎn)規(guī)模不斷增加；

（6）正極材料價(jià)格上漲以及其它材料價(jià)格變動(dòng)

電池比能量和能量密度對(duì)比如下，其中rated表示設(shè)計(jì)值，useable表示實(shí)際使用值，為設(shè)計(jì)值的85%。從2018年到2022年，電池比能量設(shè)計(jì)值從220Wh/kg增加到256Wh/kg，實(shí)際使用值從187Wh/kg到218Wh/kg；能量密度設(shè)計(jì)值從433Wh/L增加到501Wh/L，實(shí)際使用值從509Wh/L到589Wh/L。電池PACK比能量設(shè)計(jì)值從169Wh/kg增加到196Wh/kg，能量密度從298Wh/L增加到330Wh/L。

電池成本變化情況如下，電芯成本從136美元/kWh降到了104美元/kWh,PACK成本從168美元/kWh降到了130美元/kWh。

2022年，電池PACK各部分成本組成如下，其中材料成本占比68%，包括電池材料、BMS和熱管理系統(tǒng)。

電池材料中，正極材料成本占比52%，正負(fù)極、隔膜和電解液合計(jì)占比86%。

審核編輯 ：李倩