Tesla bierze bez kobaltu technologii baterii jako podstawowy kierunek rozwoju

Chociaż udział pojazdów elektrycznych w rynku wzrasta, nadal nie są one w stanie stać się pojazdami głównego nurtu. Jednym z ważnych powodów jest cena. Jeśli porównać pojazd elektryczny z silnikiem spalinowym (ICE) o tej samej specyfikacji, okaże się, że ten pierwszy jest co najmniej £ 10,000-15,000 (około RMB 88,000-132,000) droższe niż ten ostatni. Chociaż pojazdy elektryczne będą znacznie tańsze, gdy będą używane po zakupie, nie można zaprzeczyć, że wysoka premia początkowa jest znaczącym czynnikiem hamującym wczesne powszechne przyjęcie pojazdów elektrycznych.

Chociaż niektóre z tych dodatkowych wydatków są spowodowane próbami firmy odzyskania kosztów rozwoju nowych technologii, większość z nich pochodzi z jednego czynnika- wysokiej ceny akumulatorów. Dlatego Tesla niedawno technologii baterii bez kobaltu jej głównym kierunkiem rozwoju w dziedzinie baterii.

Aby lepiej to zrozumieć, weźmy przykład. W Wielkiej Brytanii Tesla ModelSLongRange zaczyna się od 77 980 funtów (około 690 000 juanów). Zasięg przelotowy tego samochodu wynosi 379 mil (około 610 kilometrów, zgodnie ze standardem testu cyklu WLTP), a zasięg przelotowy wersji Plus wynosi 402 mil (647 kilometrów).

Ale aby osiągnąć te wysokie liczby, ModelS musi być wyposażony w akumulator litowo-jonowy o mocy 100 kWh. Tesla nie podała publicznie, ile ceny ModelS pochodzi z tych baterii, ale możesz zorientować się, kupując używane baterie Tesli i patrząc na jego cenę. Akumulator o wartości 5,3 kWh kosztuje 1440 zł (około 13 000 RMB).

Obecne modele wymagają 19 takich akumulatorów, aby osiągnąć pojemność 100 kWh. Jeśli pomnożysz cenę jednostkową, suma wynosi 27 360 funtów (około 240 000 juanów). Innymi słowy, ponad jedna trzecia ceny Modeli Tesli może być tylko kosztem baterii. Bardziej popularne samochody elektryczne klasy podstawowej nadal mają co najmniej 40 kWh (np. podstawowy Leaf Nissana), a większość z nich ma 50 kWh lub więcej.

Dlatego większość samochodów elektrycznych kosztuje więcej niż £ 10,000 (88,000 yuan) dla samej baterii, co wyjaśnia, dlaczego są tak drogie. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) potwierdził te obliczenia, przewidując, że koszty baterii będą stanowić 30% kosztów pojazdów elektrycznych w 2020 roku. Natomiast lokomotywa spalinowa potrzebuje tylko metalowego pudełka do przechowywania paliwa.

Koszt akumulatora litowo-jonowego jako procent całkowitego kosztu pojazdów elektrycznych

Powrót do niektórych ostatnich wiadomości z Tesli. Firma postawiła duży zakład na technologię akumulatorów, która nie wykorzystuje kobaltu. Kobalt jest jednym z ważnych powodów, dla których baterie litowo-jonowe są tak drogie. Jest również obarczona kwestiami politycznymi, ponieważ górnictwo może znajdować się na obszarach objętych konfliktem, takich jak Kongo, a jego produkcja jest uważana za dość zanieczyszczającą środowisko. Ale kobalt jest używany, ponieważ może dostarczyć gęstość energii wymaganą przez baterię, dzięki czemu bateria może wytrzymać setki mil na jednym ładowaniu.

Kilka miesięcy temu okazało się, że Tesla współpracuje z CATL w celu opracowania baterii litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP), które mogą być prawdziwym przełomem. Baterie LFP nie używają kobaltu, a istnieje magiczny trend pchania go do mniej niż 100 USD za kilowatogodzinę (cena hurtowa). Cena ta jest uważana za próg dla pojazdów elektrycznych, które są tańsze niż pojazdy z silnikiem Diesla.

Według Jamesa Fritha, szefa działu magazynowania energii w Bloomberg New Energy Finance, cena baterii za kilowatogodzinę przekroczyła 1000 USD (około 7000 juanów) w 2010 roku i wynosiła 381 USD (około 2670 juanów) w 2015 roku. , Teraz około 147 dolarów amerykańskich (około 1030 juanów). Fries szacuje, że baterie LFP osiągną 100 USD (około 700 RMB) za kilowatogodzinę w 2023 lub 2024 r., a do 2030 r. tylko 61 USD (około 427 RMB).

Cena akumulatora litowo-jonowego za kilowatogodzinę

Tesla uzyskała również niedawno patent na technologię katodową, co znacznie zwiększa liczbę cykli ładowania. Obecna technologia baterii litowo-jonowych pozwala na ładowanie od 1000 do 1500, co może nie wydawać się dużo, ale nie można ładować samochodu codziennie jak telefon komórkowy, a inteligentne zarządzanie przydzieli cykl ładowania między różnymi bateriami. Wystarczy naładować samochód elektryczny około raz w tygodniu, co oznacza, że 1500 opłat może trwać 25 lat.

Zespół baterii Tesla kierowany przez Jeffa Dahna uzyskał patent na nową technologię Tesli, która może zwiększyć cykl ładowania do prawie 4000 razy. Jeśli opłata jest pobierana raz w tygodniu, zajmie to około 75 lat. Stąd tak zwana bateria o długości miliona mil.

Niedawno zespół Tesla kierowany przez Jeffa Dahna złożył wniosek o nowe patenty na baterie litowo-anodowe, które mogą znacznie zwiększyć gęstość energii, a tym samym znacznie zmniejszyć koszty. Jeśli technologie te są wykonalne z handlowego punktu widzenia, przyniosą rewolucyjne zmiany w trwałości i cenie baterii.

Były starszy badacz w Nissanie opracowuje kolejną nadchodzącą technologię zwaną baterią polimerową, która, jak twierdzi, może obniżyć obecną cenę o 90%.

Zmiany te mogą nie nastąpić w przyszłości, ale pojawiły się baterie fosforanowe z żelaza litowego bez kobaltu. Po uzyskaniu zgody rządu, Tesla użyje LFP jako baterii w chińskiej wersji Modelu 3. Szacuje się, że stosowanie baterii LFP może obniżyć koszty produkcji o 15%-20%.

Biorąc pod uwagę udział baterii w kosztach samochodów, samochody elektryczne są tylko o 10% droższe niż samochody z silnikiem diesla, a nie 30%, co może łatwo odzyskać niższe koszty operacyjne w ciągu jednego do dwóch lat od posiadania samochodu elektrycznego. Da to również pojazdom elektrycznym większą przewagę niż technologia baterii litowych zasilanych paliwem, a energia wodorowa prawdopodobnie nie stanie się przyszłością pojazdów elektrycznych.

Pojazdy elektryczne są nie tylko bardziej przyjazne dla środowiska i niższe koszty eksploatacji niż lokomotywy spalinowe, ale także era niższych kosztów zakupu szybko zbliża się, a akumulatory bez kobaltu są kluczowym krokiem w tym kierunku. Dlatego tak ważne jest, aby Tesla przesiadła się na pojazdy o niskim zużyciu energii, co może być śmiertelnym ciosem dla pojazdów napędzanych paliwami kopalnymi.