1. 鋰電主要原材料及成本構(gòu)成
鋰電的五大直接材料分別為：
■ 正極材料：主要以正極材料不同分為磷酸鐵鋰電池和三元電池，儲能電池目前國內(nèi)幾乎均為磷酸鐵鋰電池。
■ 負極材料：主要包括人造石墨和天然石墨，人造石墨可用于動力電池和儲能電池（成本相對較低）。
■ 電解液：主要由電解質(zhì)（一般使用六氟磷酸鋰）和溶劑組成。
■ 隔膜：即隔離膜，顧名思義，就是隔離正、負極。并使電池內(nèi)部的電子不能自由穿過，只允許電解質(zhì)液中的離子自由通過。
■ 鋰電銅箔：為電解銅箔，用于鋰電負極集流體。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)/券商研報可知鋰電的大致材料成本占比如下（圖1）：
此圖并未區(qū)分電池類型是三元鋰還是磷酸鐵鋰，同時材料價格一直在波動，也無法了解到鋰電池的具體原材料使用情況。下面我們將結(jié)合電池的材料組成，詳細分析電池系統(tǒng)成本構(gòu)成。
1.1 磷酸鐵鋰正極材料組成及價格分析
磷酸鐵鋰正極材料主要由碳酸鋰及磷酸鐵化學(xué)合成，主流合成方法為液相法和固相法，兩種方式各有優(yōu)異，但所需原材料基本一致。
根據(jù)方正證券調(diào)研報告《動力電池專題報告：從生產(chǎn)工藝角度詳解磷酸鐵鋰》可知，1噸磷酸鐵鋰需要用到0.24噸碳酸鋰和0.85噸磷酸鐵。
根據(jù)上市公司富臨精工在投資者互動平臺表示：1GWh電池需要磷酸鐵鋰正極材料2200-2500噸左右。每噸磷酸鐵鋰大約需要0.25噸碳酸鋰，材料消耗量各家差距不大。
根據(jù)其他途徑獲知，1噸磷酸鐵鋰需要0.25噸碳酸鋰和0.96噸磷酸鐵，1GWh需要2500噸磷酸鐵鋰。
根據(jù)材料價格可知，2023/4/6日，磷酸鐵鋰材料單價為：8.8萬元/噸；電池級碳酸鋰材料單價為：21.9萬元/噸；磷酸鐵材料單價為2.2萬元/噸。
根據(jù)其他渠道調(diào)研可知，主要正極材料上市公司毛利率均在10%左右（注：取貝特瑞2021年正極材料毛利13.98%）,材料制造費用占比2%左右。
根據(jù)2023/4/6材料單價及材料費用占比、公司毛利情況，可大致推算出磷酸鐵鋰正極材料的原材料構(gòu)成：
1噸磷酸鐵鋰=0.25噸碳酸鋰+0.87噸磷酸鐵。
1.2 三元鋰正極材料組成及價格分析
全稱：三元聚合物鋰電池，三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品。
三元正極材料合成一般用鎳鈷礦、氧化錳、氫氧化鋰（主要合成材料為碳酸鋰），一般用氫氧化鋰較多，為了方便測算，都換算成碳酸鋰當量，1GWh需要1500-1800噸三元系材料，每噸三元系材料需要0.38~0.41噸碳酸鋰（811系高鎳三元），可以推算出1GWh需要碳酸鋰：570-738噸，取中間值：654噸。
1.3 電解液
磷酸鐵鋰電池：
1GWh磷酸鐵鋰需要電解液1400噸左右，1噸碳酸鋰可以產(chǎn)32噸電解液（1噸LCE -> 4噸6F -> 32噸電解液 ），故1GWh磷酸鐵鋰需要碳酸鋰：43.75噸。
三元鋰電池：
1GWh三元鋰電池需要電解液800-900噸左右，1噸碳酸鋰可以產(chǎn)32噸電解液（1噸LCE -> 4噸6F -> 32噸電解液），故1GWh三元鋰電池需要碳酸鋰：26.56噸。
1.4 負極材料與隔膜
根據(jù)某公司的動力電池環(huán)評報告及其他渠道搜集資料，可知：
磷酸鐵鋰電池：
單GWh磷酸鐵鋰電池負極材料的單位用量為1400噸，隔膜用量在1600萬㎡；
三元鋰電池：
單GWh的的負極材料石墨用量為1094噸，隔膜用量為1078萬㎡；
1.5 鋰電銅箔
目前8微米銅箔鋰電單位銅用量為800噸/GWh，6微米和4.5微米銅箔單位電量銅的用量降低為620噸/GWh和450噸/GWh，無論是成本上，還是提高電池性能方面，采用薄銅箔的益處顯而易見。為此，我國鋰電銅箔尤其是動力鋰電銅箔向輕薄化方向發(fā)展。
銅箔價格=銅線價+加工費。
1.6 鋰電原材料成本總結(jié)
根據(jù)上述分析，總結(jié)如下（表1-2）：
注：上述材料單價取自有色金屬網(wǎng)2023/4/6日公開均值數(shù)據(jù)。
1.7 生產(chǎn)及制造
根據(jù)XX公司2022年上市招股書數(shù)據(jù)（表3-5）：
注：該公司主營業(yè)務(wù)包含三元鋰和磷酸鐵鋰，為計算方便，制造及人工費用不區(qū)分電池類型。
為便于計算單Wh生產(chǎn)及制造費用，將上面三個表數(shù)據(jù)合并如下（表6）：
需要注意的是：該份招股書體現(xiàn)的制造費用是偏高的，主要系報告期內(nèi)公司為擴充產(chǎn)能持續(xù)加大固定資產(chǎn)等資本性投入，折舊規(guī)模持續(xù)提升，同時隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大，車間生產(chǎn)輔助人員人工支出及間接材料成本亦有所提高，綜合導(dǎo)致制造費用整體上升。
根據(jù)某公司50GWh 280Ah電芯產(chǎn)線投資成本為130億元，每GWh投資成本約2.6億元，按8年折算可得設(shè)備折舊單價為0.0325元/Wh;
根據(jù)信達證券研發(fā)中心測算，考慮設(shè)備折舊和其他制造費用，折合單價為0.0522元/Wh。
從我們分析來看，該研發(fā)中心測算數(shù)據(jù)較為合理，以該數(shù)據(jù)替換XX公司招股書內(nèi)制造費用單價，可得鋰電池生產(chǎn)及制造總成本為： 0.1382元/Wh。
1.8 鋰電成本明細總結(jié)
根據(jù)上述分析，我們可以得到磷酸鐵鋰與三元鋰電池的成本組成明細，如下（表7-8、圖2-3）：
2. 市場價格分析
為便于分析市場價格，取國內(nèi)主流電池企業(yè)毛利率數(shù)據(jù)如下（表9）：
2022年毛利率下滑主要原因為原材料特別是碳酸鋰價格大幅上漲，而進入2023年以來，碳酸鋰價格已大幅下跌，為便于分析，我們?nèi)?019~2022年1-6月毛利均值計算，均值為：18.73%。
根據(jù)上述磷酸鐵鋰電池成本及毛利率可知，2023年4月6日磷酸鐵鋰電芯市場價格約為：0.679元/Wh。
下面我們再來佐證下該數(shù)據(jù)是否準確：
根據(jù)上海有色金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2023年3月31日與2023年4月7日，磷酸鐵鋰電芯（動力型）價格范圍為0.70元/Wh~0.78元/Wh，均價為0.74元/Wh。
我們在做上述成本測算的時候取的是2023/4/6日材料價格；若取2023/3/31日材料價格，則相應(yīng)磷酸鐵鋰電池成本為：0.56元/Wh，按同等毛利計算，市場價格約0.689元/Wh，低于上海有色金屬網(wǎng)報價單價。
由于碳酸鋰是鋰電的主要組成原料，正極材料和電解液均需要碳酸鋰材料，業(yè)內(nèi)普遍將磷酸鐵鋰報價單價與碳酸鋰材料價格聯(lián)系在一起。如：
1. 蔚來汽車CEO李斌介紹說，碳酸鋰價格每變動10 萬元，會影響蔚來汽車大約兩個點的毛利率；
2. 極氪CEO安聰慧明確道，碳酸鋰每降低1萬塊錢，對極氪的貢獻就是575元，毛利的貢獻為0.2%；
3. 零跑汽車董事長朱江明也在2022年財報電話會上坦言，碳酸鋰價格每下降10萬元，電池每度電便可以減少50元成本，以70度電池包為例，就可以節(jié)省3500元。
下面我們來論證一下碳酸鋰材料價格變化對磷酸鐵鋰價格變化的影響：
方案一：
根據(jù)章節(jié)1.1和章節(jié)1.3可知，1GWh電池碳酸鋰材料用量約為：2350噸磷酸鐵鋰*1/4+43.75噸=631.25噸。
2023年4月6日電池級碳酸鋰材料單價為：21.9萬元/噸，折算成每Wh碳酸鋰成本為0.1382元；2023年3月31日碳酸鋰材料單價為23.8萬元/噸，折算成每Wh碳酸鋰成本為0.1502元，成本上漲幅度為0.012元/Wh；按上述計算可知，若碳酸鋰材料每變化1萬元/噸，磷酸鐵鋰成本變化0.0063元/Wh。
方案二：
根據(jù)我們對磷酸鐵鋰電池價格測算，可知碳酸鋰材料每變化1萬元/噸，磷酸鐵鋰報價變化0.0053元/Wh（表10）。
綜上，我們的方案測算相對合理，符合市場主流電池企業(yè)報價情況，取方案一和方案二的均值，即：若碳酸鋰材料每變化1萬元/噸，磷酸鐵鋰價格變化0.0058元/Wh。
最后，基于2023年4月6日磷酸鐵鋰電芯測算價格0.679元/Wh（對應(yīng)21.9萬元/噸碳酸鋰價格）、碳酸鋰材料漲跌對應(yīng)的磷酸鐵鋰價格變化比例，可清晰測算出磷酸鐵鋰電芯實際市場價格，供各位參考。
如碳酸鋰材料單價為50萬元/噸時，磷酸鐵鋰電芯價格為0.842元/Wh。
來源：陽光工匠論壇