Spoločnosť Tesla berie ako hlavný smer vývoja technológie batérií bez obsahu kobaltu

Aj keď sa trhový podiel elektrických vozidiel zvyšuje, stále sa nedokážu stať bežnými vozidlami. Jedným z dôležitých dôvodov je cena. Ak porovnáte elektrické vozidlo so spaľovacím motorom (ICE) s rovnakou špecifikáciou, zistíte, že prvý je o najmenej 10 000 - 15 000 libier (približne 88 000 - 132 000 RMB) drahší ako druhý. Aj keď budú elektrické vozidlá po zakúpení použité oveľa lacnejšie, je nepopierateľné, že vysoká počiatočná prirážka významne brzdí skoré rozsiahle prijatie elektrických vozidiel.

Aj keď niektoré z týchto ďalších výdavkov sú spôsobené pokusmi spoločnosti&# 39 o pokrytie nákladov na vývoj nových použitých technológií, väčšina z nich pochádza z jedného faktora - vysokej ceny nabíjateľných batérií. To je dôvod, prečo Tesla nedávno urobila z technológie batérií bez kobaltu hlavný smer vývoja v oblasti batérií.

Aby ste tomu lepšie porozumeli, vezmime si príklad od spoločnosti&# 39. Vo Veľkej Británii začína Tesla ModelSLongRange na 77 980 librách (asi 690 000 juanov). Cestovný dojazd tohto automobilu je 379 míľ (asi 610 kilometrov, podľa normy WLTP na testovanie cyklu) a cestovný dojazd verzie Plus je 642 kilometrov.

Aby sme však dosiahli tieto vysoké čísla, musí byť ModelS vybavený lítium-iónovou batériou s výkonom 100 kWh. Spoločnosť Tesla verejne neuviedla, koľko z ceny ModelS pochádza z týchto batérií, ale približnú predstavu získate nákupom použitých batérií Tesla a kontrolou jej ceny. Batéria s kapacitou 5,3 kWh stojí 1 440 GBP (asi 13 000 RMB).

Súčasný ModelS vyžaduje na dosiahnutie kapacity 100 kWh 19 takýchto batérií. Ak vynásobíte jednotkovú cenu, celková suma je 27 360 libier (asi 240 000 juanov). Inými slovami, viac ako tretina ceny Tesla ModelS môže predstavovať iba náklady na batériu. Bežnejšie elektromobily základnej úrovne majú stále najmenej 40 kWh (napríklad základný list Nissan&# 39) a väčšina z nich má 50 kWh alebo viac.

Preto väčšina elektromobilov stojí iba za batériu viac ako 10 000 libier (88 000 juanov), čo vysvetľuje, prečo sú také drahé. Agentúra Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) tieto výpočty potvrdila a predpovedala, že náklady na batérie budú v roku 2020 predstavovať 30% nákladov na elektrické vozidlá. Naftovej lokomotíve naopak stačí na uchovanie paliva kovová skrinka.

Náklady na lítium-iónovú batériu ako percento z celkových nákladov na elektrické vozidlá

Späť k posledným správam od spoločnosti Tesla. Spoločnosť vsadila na technológiu nabíjateľných batérií, ktorá nepoužíva kobalt. Kobalt je jedným z dôležitých dôvodov, prečo sú lítium-iónové batérie také drahé. Je to tiež plné politických problémov, pretože ťažba sa môže nachádzať v konfliktných oblastiach, ako je Kongo, a jej výroba sa považuje za značne znečisťujúcu životné prostredie. Kobalt sa ale používa, pretože dokáže dodať energetickú hustotu požadovanú batériou, vďaka ktorej batéria vydrží na jedno nabitie stovky kilometrov.

Pred niekoľkými mesiacmi vyšlo najavo, že Tesla spolupracuje s CATL na vývoji batérií fosforečnanu lítno-železitého (LFP), ktoré môžu byť skutočným hráčom. Batérie LFP nepoužívajú kobalt a existuje magický trend ich stlačenia na menej ako 100 USD za kilowatthodinu (veľkoobchodná cena). Táto cena sa považuje za hranicu lacnejších elektrických vozidiel ako vozidiel na naftu.

Podľa Jamesa Fritha, vedúceho oddelenia skladovania energie spoločnosti Bloomberg New Energy Finance, cena batérií za kilowatthodinu v roku 2010 presiahla 1 000 dolárov (asi 7 000 juanov) a v roku 2015 bola 381 dolárov (asi 2 670 juanov)., Teraz asi 147 amerických dolárov (asi 1030 juanov). Fries odhaduje, že batérie LFP dosiahnu 100 USD (približne 700 RMB) za kilowatthodinu v roku 2023 alebo 2024 a do roku 2030 iba 61 USD (približne 427 RMB).

Cena lítium-iónovej batérie za kilowatthodinu

Spoločnosť Tesla tiež nedávno získala patent na katódovú technológiu, ktorý výrazne zvyšuje počet nabíjacích cyklov. Súčasná technológia lítium-iónových batérií umožňuje 1 000 až 1 500 nabíjaní, čo sa nemusí zdať veľa, ale auto nemôžete nabíjať každý deň ako mobilný telefón a inteligentná správa rozdelí nabíjací cyklus medzi rôzne batérie. Elektromobil stačí nabiť približne raz týždenne, čo znamená, že 1 500 nabití môže vydržať 25 rokov.

Tím Tesla pre batérie vedený Jeffom Dahnom získal patent na novú technológiu spoločnosti Tesla, ktorá môže zvýšiť nabíjací cyklus na takmer 4 000-násobok. Ak sa účtuje poplatok raz týždenne, bude to trvať asi 75 rokov. Odtiaľ pochádza takzvaná miliónkilometrová batéria.

Tím Tesla pod vedením Jeffa Dahna nedávno požiadal o niekoľko nových patentov na kovové lítiové / anódové batérie, ktoré môžu výrazne zvýšiť hustotu energie a tým výrazne znížiť náklady. Ak budú tieto technológie komerčne realizovateľné, prinesú revolučné zmeny v životnosti a cene batérií.

Bývalý vedúci pracovník spoločnosti Nissan vyvíja ďalšiu pripravovanú technológiu s názvom celopolymérová batéria, ktorá podľa neho dokáže znížiť súčasnú cenu o 90%.

Tento vývoj sa nemusí stať v budúcnosti, ale teraz sa objavili lítium-fosfátové batérie bez kobaltu. Po získaní súhlasu vlády bude spoločnosť Tesla vo svojej čínskej verzii modelu 3 používať LFP ako batériu. Odhaduje sa, že použitie batérií LFP môže znížiť výrobné náklady o 15% - 20%.

Ak vezmeme do úvahy podiel batérií na nákladoch na automobily, sú elektromobily iba o 10% drahšie ako naftové automobily, nie o 30%, čo môže ľahko získať späť lacnejšie prevádzkové náklady do jedného až dvoch rokov od vlastníctva elektromobilu. Toto tiež prinesie elektrickým vozidlám väčší náskok ako technológia lítiových batérií poháňaných palivom a vodíková energia sa pravdepodobne nestane budúcnosťou elektrických vozidiel.

Elektrické vozidlá sú nielen ekologickejšie a majú nižšie prevádzkové náklady ako dieselové lokomotívy, ale rýchlo sa blíži aj éra nižších obstarávacích nákladov a batérie bez obsahu kobaltu sú kľúčovým krokom týmto smerom. Z tohto dôvodu je pre Teslu tak dôležité prejsť na nízkoenergetické vozidlá - pre vozidlá na fosílne palivá to môže byť smrteľná rana.