Tesla ia tehnologia bateriei fără cobalt ca direcție de dezvoltare de bază

Deși cota de piață a vehiculelor electrice este în creștere, acestea nu sunt încă în măsură să devină vehicule principale. Un motiv important este prețul. Dacă comparați un vehicul electric cu un motor cu combustie internă (ICE) din aceeași specificație, veți găsi că primul este de cel puțin £ 10,000-15,000 (aproximativ RMB 88,000-132,000) mai scump decât acesta din urmă. Deși vehiculele electrice vor fi mult mai ieftine atunci când sunt utilizate după cumpărare, este de necontestat faptul că prima inițială ridicată este un inhibitor considerabil al adoptării timpurii pe scară largă a vehiculelor electrice.

Deși unele dintre aceste cheltuieli suplimentare se datorează încercărilor companiei de a recupera costurile de dezvoltare a noilor tehnologii implicate, cea mai mare parte vine de la un factor-prețul ridicat al bateriilor reîncărcabile. Acesta este motivul pentru care Tesla a făcut recent tehnologia bateriei fără cobalt direcția sa de dezvoltare de bază în domeniul bateriei.

Pentru a înțelege mai bine acest lucru, să luăm un exemplu. În Marea Britanie, Tesla ModelSLongRange pornește de la 77.980 de lire sterline (aproximativ 690.000 de yuani). Raza de croazieră a acestei mașini este de 379 mile (aproximativ 610 kilometri, în conformitate cu standardul de testare ciclu WLTP), iar intervalul de croazieră al versiunii Plus este de 402 mile (647 kilometri).

Dar, pentru a atinge aceste numere mari, ModelS trebuie să fie echipat cu o baterie litiu-ion de 100 kWh. Tesla nu a declarat public cât din prețul ModelS provine din aceste baterii, dar îți poți face o idee aproximativă cumpărând baterii Tesla second-hand și uitându-te la prețul acestora. Un acumulator de 5,3 kWh costă 1.440 de lire sterline (aproximativ 13.000 RMB).

Modelul actual Este nevoie de 19 astfel de baterii pentru a atinge o capacitate de 100 kWh. Dacă înmulțiți prețul unitar, totalul este de 27.360 de lire sterline (aproximativ 240.000 de yuani). Cu alte cuvinte, mai mult de o treime din prețul Tesla ModelS poate fi doar costul bateriei. Mașinile electrice de intrare mai frecvente au în continuare cel puțin 40 kWh (cum ar fi frunzele de bază ale Nissan), iar majoritatea au 50 kWh sau mai mult.

Prin urmare, cele mai multe masini electrice costa mai mult de £ 10,000 (88.000 yuani) pentru baterie singur, ceea ce explică de ce acestea sunt atât de scumpe. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) a confirmat aceste calcule, prevăzând că costurile bateriei vor reprezenta 30% din costul vehiculelor electrice în 2020. În schimb, o locomotivă diesel are nevoie doar de o cutie metalică pentru a reține combustibilul.

Costul bateriei Li-ion ca procent din costul total al vehiculelor electrice

Înapoi la niște vești recente de la Tesla. Compania a făcut un pariu mare pe tehnologia bateriei reîncărcabile care nu utilizează cobalt. Cobaltul este unul dintre motivele importante pentru care bateriile litiu-ion sunt atât de scumpe. Este, de asemenea, plină de probleme politice, deoarece mineritul poate fi în zone de conflict precum Congo, iar producția sa este considerată a fi destul de poluantă din punct de vedere ecologic. Dar cobalt este folosit pentru că poate furniza densitatea de energie necesară de baterie, permițând bateriei să dureze sute de mile pe încărcare.

În urmă cu câteva luni, s-a descoperit că Tesla cooperează cu CATL pentru a dezvolta baterii cu fosfat de fier cu litiu (LFP), care ar putea schimba jocul. Bateriile LFP nu folosesc cobalt, și există o tendință magică de a împinge-l la mai puțin de US $ 100 pe kilowatt-oră (prețul en-gros). Acest preț este considerat a fi pragul pentru vehiculele electrice mai ieftin decât vehiculele diesel.

Potrivit lui James Frith, șeful departamentului de stocare a energiei din cadrul Bloomberg New Energy Finance, prețul bateriilor pe kilowatt-oră a depășit 1.000 de dolari (aproximativ 7.000 de yuani) în 2010 și a fost de 381 de dolari (aproximativ 2.670 yuani) în 2015. , Acum, aproximativ 147 de dolari SUA (aproximativ 1030 yuani). Fries estimează că bateriile LFP vor ajunge la 100 USD (aproximativ 700 RMB) pe kilowatt oră în 2023 sau 2024 și doar 61 USD (aproximativ 427 RMB) până în 2030.

Prețul bateriei Li-ion pe kilowați oră

Tesla a obținut recent recent un brevet pentru tehnologia catodică, care crește foarte mult numărul de cicluri de încărcare. Tehnologia actuală a bateriei litiu-ion permite 1.000 până la 1.500 de reîncărcări, ceea ce poate nu pare a fi foarte mult, dar nu poți încărca mașina în fiecare zi ca un telefon mobil, iar managementul inteligent va aloca ciclul de încărcare între diferite baterii. Trebuie doar să încărcați o mașină electrică aproximativ o dată pe săptămână, ceea ce înseamnă că 1.500 de taxe pot dura 25 de ani.

Echipa de baterii Tesla condusă de Jeff Dahn a obținut un brevet pentru noua tehnologie Tesla, care poate crește ciclul de încărcare la aproape 4000 de ori. În cazul în care este taxat o dată pe săptămână, va dura aproximativ 75 de ani. De aici așa-numita baterie de un milion de mile.

Recent, echipa Tesla condusă de Jeff Dahn a aplicat pentru unele noi brevete de litiu metal / anod baterie, care poate crește foarte mult densitatea de energie și, astfel, reduce foarte mult costul. Dacă aceste tehnologii sunt fezabile din punct de vedere comercial, ele vor aduce schimbări revoluționare în ceea ce privește durabilitatea și prețul bateriilor.

Un fost cercetător senior la Nissan este în curs de dezvoltare o altă tehnologie viitoare numit un all-polimer baterie, care susține că poate reduce prețul actual cu 90%.

Este posibil ca aceste evoluții să nu se întâmple în viitor, dar acum au apărut baterii cu fosfat de fier cu litiu fără cobalt. După obținerea aprobării guvernamentale, Tesla va folosi LFP ca baterie în versiunea chineză a Model 3. Se estimează că utilizarea bateriilor LFP poate reduce costurile de fabricație cu 15%-20%.

Luând în considerare proporția de baterii în costul mașinilor, mașinile electrice sunt doar cu 10% mai scumpe decât mașinile diesel, nu 30%, ceea ce poate recâștiga cu ușurință costuri de exploatare mai ieftine în termen de unu până la doi ani de la deținărea unei mașini electrice. Acest lucru va oferi, de asemenea, vehiculelor electrice un avans mai mare decât tehnologia bateriilor cu litiu alimentate cu combustibil, iar energia pe bază de hidrogen este puțin probabil să devină viitorul vehiculelor electrice.

Vehiculele electrice nu sunt doar mai ecologice și costuri de exploatare mai mici decât locomotivele diesel, dar, de asemenea, epoca costurilor de achiziție mai mici se apropie rapid, iar bateriile fără cobalt sunt un pas esențial în această direcție. Acesta este motivul pentru care este atât de important pentru Tesla pentru a trece la vehicule cu consum redus de energie-acest lucru poate fi o lovitură fatală pentru vehiculele cu combustibil fosil.