Tesla neemt kobaltvrije batterijtechnologie als belangrijkste ontwikkelingsrichting

Hoewel het marktaandeel van elektrische voertuigen toeneemt, kunnen ze nog steeds geen reguliere voertuigen worden. Een belangrijke reden is de prijs. Als je een elektrisch voertuig vergelijkt met een verbrandingsmotor (ICE) van dezelfde specificatie, zul je zien dat de eerste minstens £ 10.000-15.000 (ongeveer RMB 88.000-132.000) duurder is dan de laatste. Hoewel elektrische voertuigen na aankoop veel goedkoper zullen zijn, valt niet te ontkennen dat de hoge initiële premie een aanzienlijke belemmering vormt voor de vroege wijdverbreide acceptatie van elektrische voertuigen.

Hoewel sommige van deze extra uitgaven te wijten zijn aan de pogingen van het bedrijf' om de ontwikkelingskosten van de nieuwe technologieën die hierbij betrokken zijn, terug te verdienen, komt het meeste voort uit één factor: de hoge prijs van oplaadbare batterijen. Daarom heeft Tesla onlangs kobaltvrije batterijtechnologie tot haar belangrijkste ontwikkelingsrichting gemaakt op het gebied van batterijen.

Om dit beter te begrijpen, laten we' s een voorbeeld nemen. In het VK begint Tesla ModelSLongRange bij 77.980 pond (ongeveer 690.000 yuan). Het rijbereik van deze auto is 379 mijl (ongeveer 610 kilometer, volgens de WLTP-cyclustestnorm) en het rijbereik van de Plus-versie is 402 mijl (647 kilometer).

Maar om deze hoge cijfers te halen, moet ModelS worden uitgerust met een lithium-ionbatterij van 100 kWh. Tesla heeft niet publiekelijk verklaard hoeveel van de ModelS-prijs afkomstig is van deze batterijen, maar u kunt een globaal idee krijgen door tweedehands Tesla-batterijen te kopen en naar de prijs te kijken. Een accupakket van 5,3 kWh kost £ 1.440 (ongeveer RMB 13.000).

De huidige ModelS heeft 19 van dergelijke accupacks nodig om een ​​capaciteit van 100 kWh te bereiken. Als je de eenheidsprijs vermenigvuldigt, is het totaal 27.360 pond (ongeveer 240.000 yuan). Met andere woorden, meer dan een derde van de prijs van Tesla ModelS kan alleen de kosten van de batterij zijn. Meer gebruikelijke elektrische auto's op instapniveau hebben nog steeds minimaal 40 kWh (zoals de Nissan' s Basic Leaf), en de meeste hebben 50 kWh of meer.

Daarom kosten de meeste elektrische auto's alleen al voor de batterij meer dan £ 10.000 (88.000 yuan), wat verklaart waarom ze zo duur zijn. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) bevestigde deze berekeningen en voorspelde dat de batterijkosten in 2020 30% van de kosten van elektrische voertuigen zullen uitmaken. Een diesellocomotief heeft daarentegen alleen een metalen kist nodig om brandstof in te bewaren.

Li-ionbatterijkosten als percentage van de totale kosten van elektrische voertuigen

Terug naar recent nieuws van Tesla. Het bedrijf heeft een grote gok gedaan op oplaadbare batterijtechnologie die geen kobalt gebruikt. Kobalt is een van de belangrijkste redenen waarom lithium-ionbatterijen zo duur zijn. Het is ook beladen met politieke problemen, omdat de mijnbouw zich mogelijk in conflictgebieden zoals Congo bevindt en de productie ervan als behoorlijk milieuvervuilend wordt beschouwd. Maar kobalt wordt gebruikt omdat het de energiedichtheid kan leveren die de batterij nodig heeft, waardoor de batterij honderden kilometers per lading meegaat.

Een paar maanden geleden werd onthuld dat Tesla samenwerkt met CATL om lithiumijzerfosfaat (LFP) -batterijen te ontwikkelen, wat een echte game-wisselaar kan zijn. LFP-batterijen gebruiken geen kobalt, en er is een magische trend om het naar minder dan US $ 100 per kilowattuur (groothandelsprijs) te brengen. Deze prijs wordt beschouwd als de drempel voor elektrische voertuigen om goedkoper te zijn dan dieselvoertuigen.

Volgens James Frith, hoofd van de afdeling energieopslag van Bloomberg New Energy Finance, bedroeg de prijs van batterijen per kilowattuur in 2010 meer dan $ 1.000 (ongeveer 7000 yuan) en in 2015 $ 381 (ongeveer 2670 yuan). ongeveer 147 dollar (ongeveer 1030 yuan). Fries schat dat LFP-batterijen in 2023 of 2024 US $ 100 (ongeveer RMB 700) per kilowattuur zullen bereiken en in 2030 slechts US $ 61 (ongeveer RMB 427).

Prijs Li-ion-batterij per kilowattuur

Tesla verkreeg onlangs ook een patent voor kathodetechnologie, waardoor het aantal laadcycli aanzienlijk toeneemt. De huidige lithium-ionbatterijtechnologie maakt 1.000 tot 1.500 oplaadbeurten mogelijk, wat misschien niet veel lijkt, maar je kunt de auto niet elke dag opladen als een mobiele telefoon, en slim management verdeelt de oplaadcyclus over verschillende batterijen. Je hoeft een elektrische auto maar één keer per week op te laden, waardoor 1.500 keer opladen 25 jaar meegaat.

Het Tesla-accuteam onder leiding van Jeff Dahn heeft een patent verkregen voor Tesla's nieuwe technologie, die de laadcyclus tot bijna 4000 keer kan verlengen. Als het eenmaal per week wordt opgeladen, duurt het ongeveer 75 jaar. Vandaar de zogenaamde miljoen mijl-batterij.

Onlangs heeft het Tesla-team onder leiding van Jeff Dahn een aantal nieuwe octrooien voor metalen lithium / anodebatterijen aangevraagd, die de energiedichtheid aanzienlijk kunnen verhogen en dus de kosten aanzienlijk kunnen verlagen. Als deze technologieën commercieel haalbaar zijn, zullen ze revolutionaire veranderingen teweegbrengen in de duurzaamheid en prijs van batterijen.

Een voormalig senior onderzoeker bij Nissan ontwikkelt een andere opkomende technologie, een volledig polymeerbatterij genaamd, waarvan hij beweert dat deze de huidige prijs met 90% kan verlagen.

Deze ontwikkelingen zullen in de toekomst misschien niet gebeuren, maar er zijn nu kobaltvrije lithiumijzerfosfaatbatterijen verschenen. Na goedkeuring van de overheid zal Tesla LFP gebruiken als batterij in de Chinese versie van Model 3. Geschat wordt dat het gebruik van LFP-batterijen de productiekosten met 15% -20% kan verlagen.

Rekening houdend met het aandeel van batterijen in de kosten van auto's, zijn elektrische auto's slechts 10% duurder dan dieselauto's, niet 30%, die gemakkelijk goedkopere bedrijfskosten kunnen terugwinnen binnen één tot twee jaar na het bezit van een elektrische auto. Hierdoor krijgen elektrische voertuigen ook een grotere voorsprong dan op brandstof aangedreven lithiumbatterijtechnologie, en het is onwaarschijnlijk dat waterstofenergie de toekomst van elektrische voertuigen wordt.

Elektrische voertuigen zijn niet alleen milieuvriendelijker en lagere exploitatiekosten dan diesellocomotieven, maar ook het tijdperk van lagere aanschafkosten nadert snel en kobaltvrije batterijen zijn een belangrijke stap in deze richting. Daarom is het zo belangrijk dat Tesla overschakelt op energiezuinige voertuigen - dit kan een fatale klap zijn voor voertuigen op fossiele brandstoffen.