Tesla παίρνει κοβάλτιο χωρίς τεχνολογία μπαταριών ως βασική κατεύθυνση ανάπτυξης του

Αν και το μερίδιο αγοράς των ηλεκτρικών οχημάτων αυξάνεται, εξακολουθούν να μην είναι σε θέση να γίνουν κύρια οχήματα. Ένας σημαντικός λόγος είναι η τιμή. Εάν συγκρίνετε ένα ηλεκτρικό όχημα με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE) της ίδιας προδιαγραφής, θα διαπιστώσετε ότι το πρώτο είναι τουλάχιστον £ 10.000-15.000 (περίπου RMB 88.000-132.000) πιο ακριβά από το δεύτερο. Αν και τα ηλεκτρικά οχήματα θα είναι πολύ φθηνότερα όταν χρησιμοποιούνται μετά την αγορά, είναι αναμφισβήτητο ότι η υψηλή αρχική πριμοδότηση είναι ένας σημαντικός αναστολέας για την έγκαιρη ευρεία υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων.

Αν και ορισμένες από αυτές τις πρόσθετες δαπάνες οφείλονται στις προσπάθειες της εταιρείας να ανακτήσει το κόστος ανάπτυξης των σχετικών νέων τεχνολογιών, το μεγαλύτερο μέρος της προέρχεται από έναν παράγοντα-την υψηλή τιμή των επαναφορτιζόμενων μπαταριών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η Tesla έχει κάνει πρόσφατα την τεχνολογία μπαταριών χωρίς κοβάλτιο την κατεύθυνση ανάπτυξης πυρήνων της στον τομέα μπαταριών.

Για να το καταλάβουμε καλύτερα, ας πάρουμε ένα παράδειγμα. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, Tesla ModelSLongRange ξεκινά από 77.980 λίρες (περίπου 690.000 γιουάν). Η σειρά πλεύσης αυτού του αυτοκινήτου είναι 379 μίλια (περίπου 610 χιλιόμετρα, σύμφωνα με το πρότυπο δοκιμής κύκλου WLTP), και η σειρά πλεύσης της έκδοσης Plus είναι 402 μίλια (647 χιλιόμετρα).

Αλλά για να επιτευχθούν αυτοί οι υψηλοί αριθμοί, το ModelS πρέπει να εξοπλιστεί με μπαταρία ιόντων λιθίου 100 kWh. Tesla δεν έχει δηλώσει δημοσίως πόσο από την τιμή ModelS προέρχεται από αυτές τις μπαταρίες, αλλά μπορείτε να πάρετε μια πρόχειρη ιδέα με την αγορά μεταχειρισμένων μπαταριών Tesla και εξετάζοντας την τιμή του. Ένα πακέτο μπαταριών 5.3 kWh κοστίζει £1.440 (περίπου RMB 13.000).

Το τρέχον ModelS απαιτεί 19 τέτοιες μπαταρίες για να φτάσει σε χωρητικότητα 100 kWh. Εάν πολλαπλασιάσετε την τιμή μονάδας, το σύνολο είναι 27.360 λίρες (περίπου 240.000 γιουάν). Με άλλα λόγια, περισσότερο από το ένα τρίτο της τιμής του Tesla Models μπορεί να είναι μόνο το κόστος της μπαταρίας. Τα πιο συνηθισμένα ηλεκτρικά αυτοκίνητα entry-level εξακολουθούν να έχουν τουλάχιστον 40 kWh (όπως το βασικό Leaf της Nissan), και τα περισσότερα έχουν 50 kWh ή περισσότερο.

Ως εκ τούτου, τα περισσότερα ηλεκτρικά αυτοκίνητα κοστίζουν περισσότερο από £ 10.000 (88.000 γιουάν) για την μπαταρία και μόνο, γεγονός που εξηγεί γιατί είναι τόσο ακριβά. Το Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) επιβεβαίωσε αυτούς τους υπολογισμούς, προβλέποντας ότι το κόστος των μπαταριών θα αντιπροσωπεύει το 30% του κόστους των ηλεκτρικών οχημάτων το 2020. Αντίθετα, μια ατμομηχανή ντίζελ χρειάζεται μόνο ένα μεταλλικό κουτί για να κρατήσει τα καύσιμα.

Κόστος μπαταρίας ιόντων ιόντων ως ποσοστό του συνολικού κόστους των ηλεκτρικών οχημάτων

Πίσω σε κάποια πρόσφατα νέα από τον Τέσλα. Η εταιρεία έχει κάνει ένα μεγάλο στοίχημα για την τεχνολογία επαναφορτιζόμενη μπαταρία που δεν χρησιμοποιεί κοβάλτιο. Το κοβάλτιο είναι ένας από τους σημαντικούς λόγους για τους οποίους οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι τόσο ακριβές. Είναι επίσης γεμάτη πολιτικά ζητήματα, διότι η εξόρυξη μπορεί να βρίσκεται σε περιοχές συγκρούσεων όπως το Κονγκό, και η παραγωγή της θεωρείται αρκετά ρυπογόνα για το περιβάλλον. Αλλά το κοβάλτιο χρησιμοποιείται επειδή μπορεί να παρέχει την ενεργειακή πυκνότητα που απαιτείται από την μπαταρία, επιτρέποντας στην μπαταρία για να διαρκέσει τις εκατοντάδες των μιλίων ανά δαπάνη.

Πριν από λίγους μήνες, αποκαλύφθηκε ότι η Tesla συνεργάζεται με την CATL για την ανάπτυξη μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP), οι οποίες μπορεί να αλλάξουν πραγματικά το παιχνίδι. Οι μπαταρίες LFP δεν χρησιμοποιούν κοβάλτιο, και υπάρχει μια μαγική τάση να το ωθεί σε λιγότερο από US$100 ανά κιλοβάτ-ώρα (χονδρική τιμή). Η τιμή αυτή θεωρείται ότι είναι το όριο για τα ηλεκτρικά οχήματα να είναι φθηνότερα από τα πετρελαιοκίνητα οχήματα.

Σύμφωνα με τον James Frith, επικεφαλής του τμήματος αποθήκευσης ενέργειας του Bloomberg New Energy Finance, η τιμή των μπαταριών ανά κιλοβάτ-ώρα ξεπέρασε τα 1.000 δολάρια ΗΠΑ (περίπου 7.000 γιουάν) το 2010, και ήταν 381 δολάρια ΗΠΑ (περίπου 2.670 γιουάν) το 2015. , Τώρα περίπου 147 δολάρια ΗΠΑ (περίπου 1030 γιουάν). Οι πατάτες εκτιμούν ότι οι μπαταρίες LFP θα φθάσουν US$100 (περίπου RMB 700) ανά κιλοβάτ-ώρα το 2023 ή το 2024 και μόνο US$61 (περίπου RMB 427) μέχρι το 2030.

Τιμή μπαταρίας ιόντων ιόντων ιόντων ιόντων ανά κιλοβάτ-ώρα

Tesla έλαβε επίσης πρόσφατα ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την τεχνολογία καθόδου, η οποία αυξάνει σημαντικά τον αριθμό των κύκλων φόρτισης. Η τρέχουσα τεχνολογία μπαταριών ιόντων λιθίου επιτρέπει 1.000 έως 1.500 επαναφορτίσεις, οι οποίες μπορεί να μην φαίνονται πολλές, αλλά δεν μπορείτε να φορτίζετε το αυτοκίνητο κάθε μέρα σαν ένα κινητό τηλέφωνο, και η έξυπνη διαχείριση θα διαθέσει τον κύκλο φόρτισης μεταξύ διαφορετικών μπαταριών. Το μόνο που χρειάζεται να φορτίσετε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο περίπου μία φορά την εβδομάδα, πράγμα που σημαίνει ότι 1.500 χρεώσεις μπορεί να διαρκέσει για 25 χρόνια.

Η ομάδα μπαταριών Tesla με επικεφαλής τον Jeff Dahn έχει αποκτήσει δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη νέα τεχνολογία της Tesla, η οποία μπορεί να αυξήσει τον κύκλο φόρτισης σε σχεδόν 4000 φορές. Εάν χρεώνεται μία φορά την εβδομάδα, θα χρειαστούν περίπου 75 χρόνια. Εξ ου και η λεγόμενη μπαταρία εκατομμυρίων μιλίων.

Πρόσφατα, η ομάδα tesla με επικεφαλής τον Jeff Dahn υπέβαλε αίτηση για ορισμένες νέες κινητές πατέντες μπαταριών λιθίου/ανόδου μετάλλων, οι οποίες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την ενεργειακή πυκνότητα και έτσι να μειώσουν σημαντικά το κόστος. Εάν αυτές οι τεχνολογίες είναι εμπορικά εφικτές, θα επιφέρουν επαναστατικές αλλαγές στην αντοχή και την τιμή των μπαταριών.

Ένας πρώην ανώτερος ερευνητής στη Nissan αναπτύσσει μια άλλη επερχόμενη τεχνολογία που ονομάζεται μπαταρία με όλα τα πολυμερή, η οποία ισχυρίζεται ότι μπορεί να μειώσει την τρέχουσα τιμή κατά 90%.

Αυτές οι εξελίξεις μπορεί να μην συμβούν στο μέλλον, αλλά οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου χωρίς κοβάλτιο έχουν πλέον εμφανιστεί. Μετά την έγκριση της κυβέρνησης, η Tesla θα χρησιμοποιήσει το LFP ως μπαταρία στην κινεζική έκδοση του Μοντέλου 3. Εκτιμάται ότι η χρήση μπαταριών LFP μπορεί να μειώσει το κόστος κατασκευής κατά 15%-20%.

Λαμβάνοντας υπόψη το ποσοστό των μπαταριών στο κόστος των αυτοκινήτων, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι μόνο 10% ακριβότερα από τα ντιζελοκίνητα αυτοκίνητα, όχι 30%, γεγονός που μπορεί εύκολα να ανακτήσει φθηνότερα λειτουργικά έξοδα εντός ενός έως δύο ετών από την ιδιοκτησία ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου. Αυτό θα δώσει επίσης στα ηλεκτρικά οχήματα μεγαλύτερο προβάδισμα από την τεχνολογία μπαταριών λιθίου που τροφοδοτείται με καύσιμα, και η ενέργεια υδρογόνου είναι απίθανο να γίνει το μέλλον των ηλεκτρικών οχημάτων.

Τα ηλεκτρικά οχήματα δεν είναι μόνο πιο φιλικά προς το περιβάλλον και χαμηλότερο λειτουργικό κόστος από τις μηχανές ντίζελ, αλλά και η εποχή του χαμηλότερου κόστους αγοράς πλησιάζει γρήγορα, και οι μπαταρίες χωρίς κοβάλτιο αποτελούν ένα βασικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι τόσο σημαντικό για την Tesla να στραφούν σε χαμηλής ενέργειας οχήματα-αυτό μπορεί να είναι ένα μοιραίο πλήγμα για τα οχήματα ορυκτών καυσίμων.