Стоимость литий-ионной батареи за кВтч

Введение

Это перезаряжаемая батарея, в которой литий-ионный аккумулятор производит энергию. Литий-ионный аккумулятор состоит из отрицательного и положительного электродов. Это перезаряжаемая батарея, в которой ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительным через электролит. При зарядке разряд идет вперед и назад. Многие устройства используют литий-ионные (Li-ion) элементы, включая гаджеты, игры, наушники Bluetooth, портативные электроинструменты, малые и крупные коммунальные предприятия, электромобили и электрохимические устройства.накопитель энергииустройства. Они могут поставить под угрозу здоровье и окружающую среду, если с ними не обращаться должным образом в конце их жизненного цикла.

Тренд

Растущий рыночный спрос на литий-ионные аккумуляторы во многом можно объяснить их высокой «плотностью мощности». Количество энергии, которое система удерживает в заданном количестве пространств, называется ее «плотностью энергии». Сохраняя то же количество электроэнергии,литиевые батареидействительно может быть тоньше и легче, чем некоторые другие типы батарей. Это сокращение ускорило принятие потребителями небольших портативных и беспроводных устройств.

Тенденция стоимости литий-ионной батареи за кВтч

Рост цен на аккумуляторы может привести к повышению таких показателей, как 60 долларов за кВтч, установленных Министерством энергетики США в качестве порога безубыточности электромобилей по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Согласно ежегодному исследованию цен на аккумуляторы Bloomberg New Energy Finance (BNEF), средние мировые затраты на аккумуляторы снизились на 6% в период с 2020 по 2021 год, однако в будущем они могут вырасти.

Согласно исследованию, стоимость литий-ионных аккумуляторных батарей в 2021 году составила 132 доллара за кВтч, снизившись со 140 долларов за кВтч в 2020 году и 101 доллара за кВтч на уровне ячейки. Согласно анализу, рост цен на сырье уже тянет цены обратно вверх: в 2022 году ожидается средняя цена упаковки в 135 долларов США за кВтч. Согласно BNEF, это может означать, что момент, когда затраты упадут ниже 100 долларов США за кВтч, что обычно считается критическим важный этап в обеспечении доступности электромобилей — будет отложен на два года.

У производителей автомобилей есть свои амбициозные цели, например, цель Toyota снизить цены на электромобили вдвое за десять лет. Так поступают целые страны и государства. Сможет ли он противостоять поставленным целям, если через год или два клетки станут дороже? Это еще предстоит рассматривать как новый компонент в этой сложной тенденции внедрения электромобилей.

Повышение цен на аккумуляторы

Цены на литий-ионные аккумуляторы выросли в большей степени. Причина роста цен – материалы.

Цены на литий-ионные материалы значительно выросли.

Хотя стоимость батарей снижается с 2010 года, значительный рост цен на ключевые металлы, такие как литий, поставил под сомнение их долговечность. Как будут меняться цены на аккумуляторы для электромобилей в будущем? Ценалитий-ионные аккумуляторыв ближайшем будущем может увеличиться в большей степени.

Скачок цен — не новость.

Это не первое исследование, указывающее на нехватку сырья как на возможного предвестника повышения цен на аккумуляторы. Другие публикации называют никель возможным недостатком, поскольку он необходим не всем клеткам.

Однако, по данным BNEF, проблемы с цепочкой поставок даже привели к росту цен на сырье для более дешевых товаров.фосфат лития-железа(LFP), который в настоящее время предпочитают многие крупные китайские производители и производители аккумуляторов, а также постепенно внедряется Tesla. Согласно исследованию, китайские производители элементов LFP с сентября повысили свои цены на 10–20%.

Сколько стоит литий-ионный аккумулятор?

Давайте разберем стоимость литий-ионного аккумулятора. Согласно статистике BloombergNEF, цена катода каждой ячейки составляет более половины этой суммы.

Компонент аккумуляторной батареи V % стоимости ячейки
катод 51%
Корпус и другие материалы 3%
Электролит 4%
Сепаратор 7%
Производство и амортизация 24%
Анод 11%

Из приведенной выше разбивки цен на литий-ионные батареи мы обнаружили, что катод является самым дорогим материалом. Она составляет 51% от всей стоимости.

Почему катоды имеют более высокую цену?

Катод имеет электрод с положительным зарядом. Когда устройство разряжает батарею, электроны и ионы лития перемещаются от анода к катоду. Они остаются там до тех пор, пока аккумулятор снова не зарядится полностью. Катоды являются важнейшим компонентом аккумуляторов. Это сильно влияет на запас хода, производительность и тепловую безопасность аккумуляторов. Следовательно, это также аккумулятор для электромобиля.

Ячейка состоит из различных металлов. Например, он состоит из никеля и лития. В настоящее время распространенными составами катодов являются:

Литий-железо-фосфат (LFP)

Оксид лития, никеля, кобальта и алюминия (NCA)

Литий-никель-марганец-кобальт (NMC)

Элементы аккумуляторной батареи, составляющие катод, пользуются большим спросом, и такие производители, как Tesla, изо всех сил пытаются получить материалы, поскольку продажи электромобилей растут. В действительности товары в катоде вместе с другими компонентами ячейки составляют около 40% от общей стоимости ячейки.

Цены на другие компоненты литий-ионного аккумулятора

Остальные 49 процентов стоимости элемента состоят из других компонентов, помимо катода. Производственный процесс, включающий изготовление электродов, интеграцию различных компонентов и комплектацию элемента, составляет 24% всей стоимости. Анод — еще одна важная часть батарей, на которую приходится 12% общей стоимости — примерно четверть катодной части. Анод литий-ионного элемента состоит из органического или неорганического графита, который дешевле, чем другие материалы для аккумуляторов.

Заключение

Однако рост цен на сырье предполагает, что средняя стоимость упаковки может вырасти до 5/кВтч в номинальном выражении к 2022 году. годы. Это окажет влияние на доступность электромобилей и прибыль производителей, а также на экономику установок хранения энергии.

Постоянные инвестиции в исследования и разработки, а также рост мощности всей распределительной сети будут способствовать развитию аккумуляторных технологий и снижению цен на аккумуляторы следующего поколения. BloombergNEF ожидает, что инновации следующего поколения, такие как аноды на основе кремния и лития, химия твердого тела, а также новые катодные материалы и технологии производства элементов, сыграют значительную роль в содействии этому снижению цен.


Время публикации: 09 мая 2022 г.