Koszt baterii litowo-jonowej na kWh

Wstęp

Jest to akumulator, w którym prąd wytwarzany jest przez akumulator litowo-jonowy.Bateria litowo-jonowa składa się z elektrod ujemnych i dodatnich.Jest to akumulator, w którym jony litu przemieszczają się z elektrody ujemnej do elektrody dodatniej za pośrednictwem elektrolitu.Podczas ładowania następuje rozładowywanie do przodu i do tyłu.Wiele urządzeń wykorzystuje ogniwa litowo-jonowe (Li-ion), w tym gadżety, gry, słuchawki Bluetooth, przenośne instrumenty zasilające, małe i duże urządzenia użyteczności publicznej, samochody elektryczne i urządzenia elektrochemiczne.magazynowanie energiiurządzenia.Mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia i środowiska, jeśli nie będą odpowiednio traktowane pod koniec ich cyklu życia.

Tendencja

Rosnące zapotrzebowanie rynku na akumulatory litowo-jonowe można w dużej mierze przypisać ich dużej „gęstości mocy”.Ilość energii, jaką system utrzymuje w danej liczbie przestrzeni, nazywa się jego „gęstością energii”.Przy zachowaniu tej samej ilości energii elektrycznej,baterie litowerzeczywiście mogą być cieńsze i lżejsze niż niektóre inne typy akumulatorów.To zmniejszenie rozmiarów przyspieszyło akceptację małych urządzeń przenośnych i bezprzewodowych przez konsumentów.

Trend kosztów baterii litowo-jonowych na kWh

Wzrost cen akumulatorów może wyprzeć standardy takie jak 60 dolarów za kWh ustalone przez amerykański Departament Energii jako próg rentowności pojazdów elektrycznych w porównaniu z silnikami spalinowymi.Jak wynika z corocznego badania cen akumulatorów przeprowadzonego przez Bloomberg New Energy Finance (BNEF), średnie światowe koszty akumulatorów spadły o 6% w latach 2020–2021, jednak w przyszłości mogą wzrosnąć.

Według badania koszty akumulatorów litowo-jonowych wyniosły 132 dolarów za kWh w 2021 r., spadając ze 140 dolarów za kWh w 2020 r. i 101 dolarów za kWh na poziomie ogniwa.Jak wynika z analizy, zwiększone ceny towarów już powodują ponowny wzrost cen, przy czym średnia cena pakietu wynosi 135 dolarów za kWh oczekiwana w 2022 roku. Według BNEF może to oznaczać, że moment, w którym koszty spadną poniżej 100 dolarów za kWh – powszechnie uważany za krytyczny kamień milowy w zakresie przystępności cenowej pojazdów elektrycznych – zostanie przesunięty o dwa lata.

Producenci samochodów mają własne wzniosłe cele, takie jak cel Toyoty polegający na obniżeniu cen pojazdów elektrycznych o połowę w ciągu dziesięciu lat.Podobnie całe kraje i stany.Czy uda się zrealizować cele, jeśli za rok lub dwa ogniwa staną się droższe?Należy to obserwować jako nowy element tej skomplikowanej linii trendu w zakresie upowszechniania pojazdów elektrycznych.

Wzrost ceny baterii

W większym stopniu wzrosły ceny akumulatorów litowo-jonowych.Powodem wzrostu cen są materiały.

Ceny materiałów litowo-jonowych znacznie wzrosły.

Chociaż koszt baterii spada od 2010 r., znaczny wzrost cen kluczowych metali stosowanych w ogniwach, takich jak lit, budzi wątpliwości co do ich trwałości.Jak będą kształtować się ceny akumulatorów do pojazdów elektrycznych w przyszłości?Cenabaterie litowo-jonowemoże w najbliższej przyszłości wzrosnąć w większym stopniu.

Wzrost cen nie jest niczym nowym.

Nie jest to pierwsze badanie wskazujące na niedobory surowców jako możliwy prekursor wzrostu cen akumulatorów.W innych publikacjach wskazano, że nikiel jest możliwym niedoborem, choć nie wszystkie ogniwa go wymagają.

Jednak według BNEF obawy dotyczące łańcucha dostaw spowodowały nawet wzrost cen surowców o niższych kosztachfosforan litowo-żelazowy(LFP), który jest obecnie preferowany przez wielu dużych chińskich producentów i producentów akumulatorów i jest stopniowo wdrażany przez Teslę.Z badania wynika, że ​​od września chińscy producenci ogniw LFP podnieśli ceny o 10–20%.

Ile kosztuje ogniwo akumulatora litowo-jonowego?

Rozłóżmy cenę kosztu ogniwa akumulatora litowo-jonowego.Według statystyk BloombergNEF cena katody w każdym ogniwie stanowi ponad połowę tej kwoty.

V Komponent ogniwa akumulatora % kosztu ogniwa
Katoda 51%
Obudowa i inne materiały 3%
Elektrolit 4%
Separator 7%
Produkcja i amortyzacja 24%
Anoda 11%

Z powyższego zestawienia cen akumulatorów litowo-jonowych odkryliśmy, że katoda jest najdroższym materiałem.Stanowi on 51% całej ceny.

Dlaczego katody mają wyższe ceny?

Katoda ma elektrodę ładunku dodatniego.Kiedy urządzenie rozładowuje baterię, elektrony i jony litu przemieszczają się z anody do katody.Pozostają tam do momentu ponownego pełnego naładowania akumulatora.Katody są najważniejszym elementem akumulatorów.Ma to duży wpływ na zasięg, wydajność i bezpieczeństwo termiczne akumulatorów.Jest to zatem również akumulator EV.

Ogniwo składa się z różnych metali.Na przykład składa się z niklu i litu.Obecnie powszechne składy katod to:

Fosforan litowo-żelazowy (LFP)

Tlenek litowo-niklowo-kobaltowo-glinowy (NCA)

Litowo-nikiel-mangan-kobalt (NMC)

Elementy akumulatorów składające się na katodę cieszą się dużym zainteresowaniem, a producenci tacy jak Tesla starają się pozyskać materiały w miarę wzrostu sprzedaży pojazdów elektrycznych.W rzeczywistości składniki katody, wraz z innymi składnikami ogniwa, stanowią około 40% całkowitej ceny ogniwa.

Ceny innych komponentów baterii litowo-jonowej

Pozostałe 49 procent kosztu ogniwa stanowią komponenty inne niż katoda.Proces produkcji, który obejmuje wykonanie elektrod, integrację różnych komponentów i skompletowanie ogniwa, stanowi 24% całkowitego kosztu.Anoda to kolejna istotna część akumulatorów, stanowiąca 12% całkowitego kosztu, czyli mniej więcej jedną czwartą części katody.Anoda ogniwa litowo-jonowego składa się z grafitu organicznego lub nieorganicznego, który jest tańszy niż inne materiały stosowane w akumulatorach.

Wniosek

Wzrost cen surowców sugeruje jednak, że do 2022 r. średnie koszty pakietu mogą wzrosnąć nominalnie do 5/kWh. W przypadku braku postępów zewnętrznych, które mogłyby zredukować ten efekt, moment spadku kosztów poniżej 0/kWh może przesunąć się o 2 lata.Miałoby to wpływ na przystępność cenową pojazdów elektrycznych i zyski producentów, a także na ekonomikę instalacji magazynowania energii.

Ciągłe inwestycje w badania i rozwój, a także wzrost wydajności w całej sieci dystrybucyjnej pomogą w udoskonaleniu technologii akumulatorów i obniżeniu cen w ciągu następnej generacji.BloombergNEF przewiduje, że innowacje nowej generacji, takie jak anody na bazie krzemu i litu, chemia w stanie stałym oraz nowatorskie techniki produkcji substancji i ogniw katodowych, odegrają znaczącą rolę w ułatwianiu tych obniżek cen.


Czas publikacji: 09 maja 2022 r