Tesla Takes Cobalt-free Battery Technology As Its Core Development Direction

Lai gan elektrisko transportlīdzekļu tirgus daļa pieaug, tie joprojām nespēj kļūt par galvenajiem transportlīdzekļiem. Viens svarīgs iemesls ir cena. Ja jūs salīdzināt elektrisko transportlīdzekli ar iekšdedzes dzinēju (ICE) ar tādu pašu specifikāciju, jūs atradīsiet, ka bijušais ir vismaz £ 10,000-15,000 (aptuveni RMB 88.000-132.000) dārgāka nekā tā. Lai gan elektriskie transportlīdzekļi būs daudz lētāki, ja tos izmantos pēc iegādes, nav nenoliedzami, ka augstā sākotnējā prēmija ir ievērojams inhibitors elektrisko transportlīdzekļu agrīnai plašai pieņemšanai.

Lai gan daži no šiem papildu izdevumiem ir saistīti ar uzņēmuma mēģinājumiem atgūt jauno tehnoloģiju izstrādes izmaksas, lielākā daļa no tiem nāk no viena faktora augstas uzlādējamu bateriju cenas. Tāpēc Tesla nesen ir padarījusi akumulatoru tehnoloģiju bez kobalta, savu galveno izstrādes virzienu akumulatora darbības jomā.

Lai to labāk saprastu, pieņemsim piemēru. Apvienotajā Karalistē Tesla ModelSLongRange sākas ar 77 980 mārciņām (aptuveni 690 000 juaņas). Kreisēšanas diapazons šo automašīnu ir 379 jūdzes (apmēram 610 kilometri, saskaņā ar WLTP cikla testa standartu), un kreisēšanas diapazons Plus versija ir 402 jūdzes (647 kilometri).

Bet, lai sasniegtu šos augstos skaitļus, modelis ir jāaprīko ar 100 kWh litija jonu akumulatoru. Tesla nav publiski paziņojusi, cik daudz no ModelS cenas nāk no šīm baterijām, bet jūs varat iegūt aptuvenu ideju, pērkot lietotu Tesla baterijas un apskatot tās cenu. 5,3 kWh bateriju pakete maksā £ 1,440 (par RMB 13,000).

Pašreizējam modelim ir nepieciešami 19 šādi akumulatoru iepakojumi, lai sasniegtu 100 kWh ietilpību. Ja jūs reizināt vienības cenu, kopā ir £ 27,360 (aptuveni 240.000 juaņa). Citiem vārdiem sakot, vairāk nekā viena trešdaļa no Tesla ModelS cenas var būt tikai akumulatora izmaksas. Biežāk sākuma līmeņa elektriskie automobiļi joprojām ir vismaz 40 kWh (piemēram, Nissan pamata Lapu), un lielākā daļa ir 50 kWh vai vairāk.

Tāpēc lielākā daļa elektrisko automobiļu maksā vairāk nekā £ 10,000 (88.000 juaņa) par akumulatoru vien, kas izskaidro, kāpēc tie ir tik dārgi. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) apstiprināja šos aprēķinus, prognozējot, ka akumulatoru izmaksas 2020. gadā būs 30 % no elektrisko transportlīdzekļu izmaksām. Turpretī, dīzeļa lokomotīve ir nepieciešama tikai metāla kaste turēt degvielu.

Litija jonu akumulators maksā procentus no elektrisko transportlīdzekļu kopējām izmaksām

Atpakaļ uz dažām jaunākajām ziņām no Teslas. Uzņēmums ir veicis lielas bet par uzlādējamu akumulatoru tehnoloģiju, kas neizmanto kobalta. Kobalts ir viens no svarīgākajiem iemesliem, kāpēc litija jonu akumulatori ir tik dārgi. Tas ir arī pilns ar politiskiem jautājumiem, jo kalnrūpniecība var atrasties konfliktu zonās, piemēram, Kongo, un tās ražošana tiek uzskatīta par diezgan videi kaitīgu. Bet kobalts tiek izmantots, jo tas var piegādāt enerģijas blīvumu, kas nepieciešams akumulatoram, ļaujot akumulatoram ilgt simtiem jūdžu uz vienu uzlādi.

Pirms dažiem mēnešiem tika atklāts, ka Tesla sadarbojas ar CATL, lai izstrādātu litija dzelzs fosfāta (LFP) baterijas, kas var būt īsts spēļu mainītājs. LFP baterijas neizmanto kobalta, un ir burvju tendence stumšanas to mazāk nekā USD 100 par kilovatstundu (vairumtirdzniecības cenu). Šī cena tiek uzskatīta par slieksni, lai elektriskie transportlīdzekļi būtu lētāki nekā dīzeļmotora transportlīdzekļi.

Saskaņā ar James Frith, bloomberg New Energy Finance enerģijas uzglabāšanas departamenta vadītājs, bateriju cena par kilovatstundu pārsniedza 1000 ASV dolāru (aptuveni 7000 juaņa) 2010. gadā un 2015. gadā bija 381 ASV dolāri (aptuveni 2670 juaņa). , Tagad aptuveni 147 ASV dolāri (aptuveni 1030 juaņa). Fries lēš, ka LFP baterijas sasniegs US $ 100 (aptuveni RMB 700) par kilovatstundu 2023 vai 2024 un tikai US $ 61 (aptuveni RMB 427) līdz 2030.

Litija jonu akumulatora cena par kilovatstundu

Tesla arī nesen ieguva patentu katoda tehnoloģija, kas ievērojami palielina skaitu maksas ciklu. Pašreizējā litija jonu akumulatoru tehnoloģija ļauj 1000 līdz 1500 uzlādēšanas, kas var nešķist daudz, bet jūs nevarat uzlādēt automašīnu katru dienu kā mobilais tālrunis, un smart vadība piešķirs uzlādes ciklu starp dažādām baterijām. Jums tikai nepieciešams iekasēt elektrisko automašīnu apmēram reizi nedēļā, kas nozīmē, ka 1500 maksas var ilgt 25 gadus.

Tesla akumulatoru komanda, ko vadīja Jeff Dahn ir ieguvusi patentu Tesla jauno tehnoloģiju, kas var palielināt uzlādes ciklu līdz gandrīz 4000 reizes. Ja maksa tiek iekasēta reizi nedēļā, tas prasīs aptuveni 75 gadus. Līdz ar to tā saukto miljonu jūdžu akumulatoru.

Nesen Tesla komanda vadīja Jeff Dahn pieteicās uz dažiem jauniem metāla litija / anoda bateriju patentiem, kas var ievērojami palielināt enerģijas blīvumu un tādējādi ievērojami samazināt izmaksas. Ja šīs tehnoloģijas ir komerciāli iespējamas, tās radīs revolucionāras izmaiņas bateriju izturībā un cenā.

Bijušais vecākais pētnieks Nissan izstrādā citu gaidāmo tehnoloģiju, ko sauc par visu polimēru akumulatoru, ko viņš apgalvo, var samazināt pašreizējo cenu par 90%.

Šīs norises var nenotikt nākotnē, bet bezkobalta litija dzelzs fosfāta baterijas tagad ir parādījušās. Pēc valdības apstiprinājuma iegūšanas Tesla izmantos LFP kā akumulatoru savā ķīniešu versijā 3. modelī. Tiek lēsts, ka LFP bateriju lietošana var samazināt ražošanas izmaksas par 15%-20%.

Ņemot vērā bateriju proporciju automašīnu izmaksās, elektriskie automobiļi ir tikai par 10% dārgāki nekā dīzeļmotora automobiļi, nevis 30%, kas var viegli atgūt lētākas ekspluatācijas izmaksas viena līdz divu gadu laikā pēc elektriskā automaisīt. Tas arī dos elektriskajiem transportlīdzekļiem lielāku svinu nekā ar degvielu darbināma litija akumulatoru tehnoloģija, un ir maz ticams, ka ūdeņraža enerģija kļūs par elektrisko transportlīdzekļu nākotni.

Elektriskie transportlīdzekļi ir ne tikai videi draudzīgāki un zemākas ekspluatācijas izmaksas nekā dīzeļlokomotīves, bet arī zemāku iegādes izmaksu ēra ātri tuvojas, un baterijas bez kobalta ir galvenais solis šajā virzienā. Tāpēc teslai ir tik svarīgi pāriet uz mazenerģijas transportlīdzekļiem- tas var būt liktenīgs trieciens fosilā kurināmā transportlīdzekļiem.