Tesla adotta la tecnologia delle batterie senza cobalto come direzione di sviluppo principale

Sebbene la quota di mercato dei veicoli elettrici sia in aumento, non sono ancora in grado di diventare veicoli tradizionali. Un motivo importante è il prezzo. Se confronti un veicolo elettrico con un motore a combustione interna (ICE) con le stesse specifiche, scoprirai che il primo è almeno £ 10.000-15.000 (circa RMB 88.000-132.000) più costoso del secondo. Sebbene i veicoli elettrici saranno molto più economici se utilizzati dopo l'acquisto, è innegabile che l'elevato premio iniziale sia un considerevole inibitore della precoce adozione diffusa di veicoli elettrici.

Sebbene alcune di queste spese aggiuntive siano dovute ai tentativi dell'azienda&di recuperare i costi di sviluppo delle nuove tecnologie coinvolte, la maggior parte proviene da un fattore: il prezzo elevato delle batterie ricaricabili. Questo è il motivo per cui Tesla ha recentemente fatto della tecnologia delle batterie senza cobalto la sua principale direzione di sviluppo nel campo delle batterie.

Per capirlo meglio, facciamo un esempio a GG. Nel Regno Unito, Tesla ModelSLongRange parte da 77.980 sterline (circa 690.000 yuan). L'autonomia di crociera di questa vettura è di 379 miglia (circa 610 chilometri, secondo lo standard di test del ciclo WLTP) e l'autonomia di crociera della versione Plus è di 402 miglia (647 chilometri).

Ma per raggiungere questi numeri elevati, ModelS deve essere equipaggiato con una batteria agli ioni di litio da 100 kWh. Tesla non ha dichiarato pubblicamente quanto del prezzo ModelS provenga da queste batterie, ma puoi farti un'idea approssimativa acquistando batterie Tesla di seconda mano e guardando il suo prezzo. Un pacco batteria da 5,3 kWh costa £ 1.440 (circa RMB 13.000).

L'attuale ModelS richiede 19 pacchi batteria di questo tipo per raggiungere una capacità di 100 kWh. Se moltiplichi il prezzo unitario, il totale è 27.360 sterline (circa 240.000 yuan). In altre parole, più di un terzo del prezzo di Tesla ModelS potrebbe essere solo il costo della batteria. Le auto elettriche entry-level più comuni hanno ancora almeno 40 kWh (come la Nissan' la foglia di base) e la maggior parte ha 50 kWh o più.

Pertanto, la maggior parte delle auto elettriche costa più di 10.000 sterline (88.000 yuan) per la sola batteria, il che spiega perché sono così costose. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) ha confermato questi calcoli, prevedendo che i costi della batteria rappresenteranno il 30% del costo dei veicoli elettrici nel 2020. Al contrario, una locomotiva diesel ha bisogno solo di una scatola di metallo per contenere il carburante.

Costo della batteria agli ioni di litio come percentuale del costo totale dei veicoli elettrici

Tornando ad alcune notizie recenti da Tesla. L'azienda ha fatto una grande scommessa sulla tecnologia delle batterie ricaricabili che non utilizza il cobalto. Il cobalto è uno dei motivi importanti per cui le batterie agli ioni di litio sono così costose. È anche irto di questioni politiche, perché l'estrazione mineraria può trovarsi in aree di conflitto come il Congo e la sua produzione è considerata piuttosto inquinante per l'ambiente. Ma il cobalto viene utilizzato perché può fornire la densità di energia richiesta dalla batteria, consentendo alla batteria di durare centinaia di miglia per carica.

Alcuni mesi fa, è stato rivelato che Tesla sta collaborando con CATL per sviluppare batterie al litio ferro fosfato (LFP), che potrebbero essere un vero punto di svolta. Le batterie LFP non utilizzano cobalto e c'è una magica tendenza a spingerlo a meno di 100 dollari USA per kilowattora (prezzo all'ingrosso). Questo prezzo è considerato la soglia per i veicoli elettrici più economici dei veicoli diesel.

Secondo James Frith, capo del dipartimento di accumulo di energia di Bloomberg New Energy Finance, il prezzo delle batterie per kilowattora ha superato i 1.000 dollari USA (circa 7.000 yuan) nel 2010 ed era 381 dollari (circa 2670 yuan) nel 2015., Ora circa 147 dollari USA (circa 1030 yuan). Fries stima che le batterie LFP raggiungeranno i 100 dollari americani (circa 700 RMB) per kilowattora nel 2023 o 2024 e solo 61 dollari (circa 427 RMB) entro il 2030.

Prezzo della batteria agli ioni di litio per chilowattora

Tesla ha anche recentemente ottenuto un brevetto per la tecnologia catodica, che aumenta notevolmente il numero di cicli di ricarica. L'attuale tecnologia delle batterie agli ioni di litio consente da 1.000 a 1.500 ricariche, il che potrebbe non sembrare molto, ma non è possibile caricare l'auto ogni giorno come un telefono cellulare e la gestione intelligente assegnerà il ciclo di ricarica tra le diverse batterie. È sufficiente caricare un'auto elettrica circa una volta alla settimana, il che significa che 1.500 ricariche possono durare per 25 anni.

Il team di batterie Tesla guidato da Jeff Dahn ha ottenuto un brevetto per la nuova tecnologia di Tesla, che può aumentare il ciclo di ricarica fino a quasi 4000 volte. Se viene addebitato una volta alla settimana, ci vorranno circa 75 anni. Da qui la cosiddetta batteria da un milione di miglia.

Recentemente, il team Tesla guidato da Jeff Dahn ha presentato domanda per alcuni nuovi brevetti per batterie metalliche al litio / anodo, che possono aumentare notevolmente la densità di energia e quindi ridurre notevolmente i costi. Se queste tecnologie sono commercialmente realizzabili, porteranno cambiamenti rivoluzionari alla durata e al prezzo delle batterie.

Un ex ricercatore senior di Nissan sta sviluppando un'altra tecnologia imminente chiamata batteria interamente ai polimeri, che sostiene può ridurre il prezzo attuale del 90%.

Questi sviluppi potrebbero non accadere in futuro, ma ora sono apparse batterie al litio ferro fosfato senza cobalto. Dopo aver ottenuto l'approvazione del governo, Tesla utilizzerà LFP come batteria nella sua versione cinese del Modello 3. Si stima che l'uso di batterie LFP possa ridurre i costi di produzione del 15-20%.

Tenendo conto della proporzione delle batterie nel costo delle auto, le auto elettriche sono solo il 10% più costose delle auto diesel, non il 30%, che possono facilmente riguadagnare costi operativi più economici entro uno o due anni dal possesso di un'auto elettrica. Ciò fornirà anche ai veicoli elettrici un vantaggio maggiore rispetto alla tecnologia delle batterie al litio alimentate a carburante ed è improbabile che l'energia dell'idrogeno diventi il ​​futuro dei veicoli elettrici.

I veicoli elettrici non solo sono più rispettosi dell'ambiente e hanno costi operativi inferiori rispetto alle locomotive diesel, ma anche l'era dei costi di acquisto inferiori si sta rapidamente avvicinando e le batterie senza cobalto sono un passo fondamentale in questa direzione. Questo è il motivo per cui è così importante per Tesla passare a veicoli a basso consumo energetico: questo potrebbe essere un colpo fatale per i veicoli a combustibili fossili.