Tesla использует технологию безкобальтовых аккумуляторов в качестве основного направления развития

Хотя доля электромобилей на рынке растет, они все еще не могут стать массовыми. Одна из важных причин - цена. Если вы сравните электромобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) той же спецификации, вы обнаружите, что первый по крайней мере на 10 000-15 000 фунтов стерлингов (приблизительно 88 000-132 000 юаней) дороже, чем второй. Хотя электромобили будут намного дешевле при использовании после покупки, нельзя отрицать, что высокая начальная надбавка является значительным препятствием для раннего широкого внедрения электромобилей.

Хотя некоторые из этих дополнительных расходов связаны с попытками компании&# 39 возместить затраты на разработку задействованных новых технологий, большая часть из них связана с одним фактором - высокой ценой на аккумуляторные батареи. Вот почему компания Tesla недавно сделала безкобальтовые аккумуляторы своим основным направлением развития в области аккумуляторов.

Чтобы лучше понять это, позвольте' s взять пример. В Великобритании Tesla ModelSLongRange начинается с 77 980 фунтов (около 690 000 юаней). Запас хода этого автомобиля составляет 379 миль (около 610 километров, согласно стандарту циклических испытаний WLTP), а запас хода версии Plus - 402 мили (647 километров).

Но для того, чтобы достичь таких высоких показателей, ModelS необходимо оборудовать литий-ионной батареей емкостью 100 кВтч. Tesla публично не объявила, сколько из этих аккумуляторов приходится на ModelS, но вы можете получить приблизительное представление, купив подержанные аккумуляторы Tesla и посмотрев на их цену. Аккумулятор на 5,3 кВтч стоит 1440 фунтов стерлингов (около 13000 юаней).

Текущая модель ModelS требует 19 таких аккумуляторных блоков для достижения емкости 100 кВтч. Если умножить цену за единицу, получится 27 360 фунтов (около 240 000 юаней). Другими словами, более одной трети цены Tesla ModelS может составлять просто стоимость аккумулятора. Более распространенные электромобили начального уровня по-прежнему имеют не менее 40 кВтч (например, базовый Leaf Nissan&# 39), а у большинства - 50 кВтч и более.

Поэтому большинство электромобилей стоят более 10000 фунтов стерлингов (88000 юаней) только за аккумулятор, что объясняет, почему они такие дорогие. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) подтвердил эти расчеты, прогнозируя, что расходы на аккумуляторные батареи будут составлять 30% от стоимости электромобилей в 2020 году. В отличие от этого тепловозу нужен только металлический ящик для хранения топлива.

Стоимость литий-ионных аккумуляторов в процентах от общей стоимости электромобилей

Вернемся к недавним новостям Tesla. Компания сделала большую ставку на технологию аккумуляторов, в которой не используется кобальт. Кобальт - одна из важных причин, по которым литий-ионные батареи так дороги. Это также чревато политическими проблемами, потому что добыча полезных ископаемых может осуществляться в зонах конфликтов, таких как Конго, и ее производство считается весьма загрязняющим окружающую среду. Но кобальт используется, потому что он может обеспечить плотность энергии, необходимую для батареи, позволяя батарее работать на сотни миль на одной зарядке.

Несколько месяцев назад стало известно, что Tesla сотрудничает с CATL в разработке литий-железо-фосфатных (LFP) батарей, которые могут изменить правила игры. В аккумуляторах LFP не используется кобальт, и существует волшебная тенденция продавать его до менее 100 долларов США за киловатт-час (оптовая цена). Эта цена считается порогом для того, чтобы электромобили были дешевле дизельных.

По словам Джеймса Фрита, главы отдела хранения энергии Bloomberg New Energy Finance, цена батарей за киловатт-час превысила 1000 долларов США (около 7000 юаней) в 2010 году и составила 381 доллар США (около 2670 юаней) в 2015 году. около 147 долларов США (около 1030 юаней). По оценкам Фрайса, количество аккумуляторов LFP достигнет 100 долларов США (примерно 700 юаней) за киловатт-час в 2023 или 2024 году и всего 61 доллар США (примерно 427 юаней) к 2030 году.

Стоимость литий-ионного аккумулятора за киловатт-час

Тесла также недавно получил патент на катодную технологию, которая значительно увеличивает количество циклов зарядки. Современная технология литий-ионных аккумуляторов позволяет производить от 1000 до 1500 перезарядок, что может показаться не таким уж большим, но вы не можете заряжать автомобиль каждый день, как мобильный телефон, и умное управление распределяет цикл зарядки между разными аккумуляторами. Электромобиль нужно заряжать примерно раз в неделю, а это значит, что 1500 зарядок хватит на 25 лет.

Команда аккумуляторных батарей Tesla во главе с Джеффом Даном получила патент на новую технологию Tesla, которая может увеличить цикл зарядки почти до 4000 раз. Если заряжать его раз в неделю, то потребуется около 75 лет. Отсюда так называемая батарея на миллион миль.

Недавно команда Tesla во главе с Джеффом Даном подала заявку на несколько новых патентов на металлические литиевые / анодные батареи, которые могут значительно увеличить плотность энергии и, таким образом, значительно снизить стоимость. Если эти технологии коммерчески осуществимы, они принесут революционные изменения в долговечность и цену батарей.

Бывший старший научный сотрудник Nissan разрабатывает еще одну новую технологию, называемую полностью полимерным аккумулятором, которая, по его словам, может снизить текущую цену на 90%.

Эти разработки могут не произойти в будущем, но сейчас появились безкобальтовые литий-железо-фосфатные батареи. После получения разрешения правительства Tesla будет использовать LFP в качестве батареи в своей китайской версии Model 3. По оценкам, использование батарей LFP может снизить производственные затраты на 15-20%.

Принимая во внимание долю аккумуляторов в стоимости автомобилей, электромобили всего на 10% дороже дизельных автомобилей, а не на 30%, что позволяет легко вернуть более дешевые эксплуатационные расходы в течение одного-двух лет владения электромобилем. Это также даст электромобилям большее преимущество, чем технология литиевых батарей, работающих на топливе, а водородная энергия вряд ли станет будущим электромобилей.

Электромобили не только более экологичны и имеют более низкие эксплуатационные расходы, чем дизельные локомотивы, но также быстро приближается эра более низких затрат на покупку, и безкобальтовые батареи являются ключевым шагом в этом направлении. Вот почему для Tesla так важно перейти на автомобили с низким энергопотреблением - это может быть смертельным ударом для автомобилей, работающих на ископаемом топливе.