Litija jonu akumulatora izmaksas par kWh

Ievads

Tas ir uzlādējams akumulators, kurā litija jonu ražo jaudu. Litija jonu akumulators sastāv no negatīviem un pozitīviem elektrodiem. Tas ir uzlādējams akumulators, kurā litija joni caur elektrolītu pārvietojas no negatīvā elektroda uz pozitīvajiem elektrodiem. Uzlādes laikā izlāde notiek uz priekšu un atpakaļ. Daudzās ierīcēs tiek izmantoti litija jonu (Li-ion) elementi, tostarp sīkrīki, spēles, Bluetooth austiņas, pārnēsājami barošanas instrumenti, mazi un lieli komunālie pakalpojumi, elektriskie automobiļi un elektroķīmiskās ierīces.enerģijas uzkrāšanaierīces. Tie var apdraudēt veselību un vidi, ja to dzīves cikla beigās netiek atbilstoši apstrādāti.

Tendence

Tirgus pieaugošo pieprasījumu pēc litija jonu akumulatoriem var lielā mērā saistīt ar to augsto "jaudas blīvumu". Enerģijas daudzumu, ko sistēma glabā noteiktā vietu skaitā, sauc par tās "enerģijas blīvumu". Saglabājot tādu pašu elektroenerģijas daudzumu,litija baterijaspatiešām var būt plānāks un vieglāks nekā daži citi akumulatoru veidi. Šī skaita samazināšana ir paātrinājusi patērētāju pieņemšanu mazām pārnēsājamām un bezvadu ierīcēm.

Litija jonu akumulatora izmaksas par kWh Trend

Akumulatoru cenu kāpums var izspiest tādus kritērijus kā 60 USD par kWh, ko ASV Enerģētikas departaments ir noteicis kā līdzsvara slieksni EV pret iekšdedzes dzinējiem. Saskaņā ar Bloomberg New Energy Finance (BNEF) ikgadējo akumulatoru cenu pētījumu, pasaules vidējās akumulatoru izmaksas no 2020. līdz 2021. gadam samazinājās par 6%, tomēr nākotnē tās varētu pieaugt.

Saskaņā ar pētījumu litija jonu akumulatoru komplekta izmaksas bija 132 USD par kWh 2021. gadā, samazinoties no USD 140 par kWh 2020. gadā un USD 101 par kWh šūnu līmenī. Saskaņā ar analīzi, pieaugošās preču cenas jau tagad paaugstina cenas, un 2022. gadā vidējā iepakojuma cena ir 135 $ kwh. Saskaņā ar BNEF teikto tas varētu nozīmēt, ka brīdis, kad izmaksas nokrītas zem 100 $ par kWh, parasti tiek uzskatīts par kritisku. pagrieziena punkts EV pieejamībai — tiks atlikta par diviem gadiem.

Automašīnu ražotājiem ir savi augsti mērķi, piemēram, Toyota mērķis desmit gadu laikā samazināt EV cenas uz pusi. Tā dara veselas valstis un štati. Vai tas cīnīsies pret mērķiem, ja šūnas pēc gada vai diviem kļūs dārgākas? Tas joprojām ir jāievēro kā jauns komponents šajā sarežģītajā EV ieviešanas tendenču līnijā.

Akumulatora cenas pieaugums

Litija jonu akumulatoru cenas ir palielinājušās lielākā mērā. Cenu kāpuma iemesls ir materiāli.

Litija jonu materiālu cenas ir ievērojami pieaugušas.

Lai gan kopš 2010. gada akumulatoru izmaksas ir samazinājušās, ievērojams cenu pieaugums galvenajiem elementu metāliem, piemēram, litijam, ir radījis šaubas par to ilgmūžību. Kā EV akumulatoru cenas attīstīsies nākotnē? Cena parlitija jonu akumulatorinākotnē var palielināties vēl lielākā mērā.

Cenu pieaugums nav nekas jauns.

Tas nav pirmais pētījums, kas norāda uz izejvielu trūkumu kā iespējamu priekšteci akumulatora cenu paaugstināšanai. Citās publikācijās niķelis ir norādīts kā iespējamais trūkums, ne visās šūnās tas ir vajadzīgs.

Tomēr, saskaņā ar BNEF teikto, bažas par piegādes ķēdi ir pat paaugstinājušas cenas izejvielām par zemākām izmaksām.litija dzelzs fosfāts(LFP) ķīmiskā viela, ko tagad iecienījuši daudzi lielie Ķīnas ražotāji un akumulatoru ražotāji, un to pakāpeniski izmanto Tesla. Saskaņā ar pētījumu Ķīnas LFP šūnu ražotāji kopš septembra ir palielinājuši cenas par 10% līdz 20%.

Cik maksā litija jonu akumulatora elementi?

Ļaujiet mums sadalīt litija jonu akumulatora elementu cenu. Saskaņā ar BloombergNEF statistiku katras šūnas katoda cena veido vairāk nekā pusi no šīs summas šūnas cenas.

V akumulatora elementa sastāvdaļa % no šūnu izmaksām
Katods 51%
Mājoklis un citi materiāli 3%
Elektrolīts 4%
Atdalītājs 7%
Ražošana un nolietojums 24%
Anods 11%

No iepriekš minētā litija jonu akumulatora cenas sadalījuma mēs esam atklājuši, ka katods ir visdārgākais materiāls. Tas veido 51% no visas cenas.

Kāpēc katodiem ir augstākas cenas?

Katodam ir pozitīva lādiņa elektrods. Kad ierīce iztukšo akumulatoru, elektroni un litija joni pārvietojas no anoda uz katodu. Tie paliek tur, līdz akumulators atkal tiek pilnībā uzlādēts. Katodi ir vissvarīgākā akumulatoru sastāvdaļa. Tas spēcīgi ietekmē akumulatoru darbības diapazonu, veiktspēju, kā arī termisko drošību. Tādējādi šis ir arī EV akumulators.

Šūna sastāv no dažādiem metāliem. Piemēram, tas sastāv no niķeļa un litija. Mūsdienās izplatītākās katodu kompozīcijas ir:

Litija dzelzs fosfāts (LFP)

Litija niķeļa kobalta alumīnija oksīds (NCA)

Litija niķeļa mangāna kobalts (NMC)

Akumulatora elementi, kas veido katodu, ir ļoti pieprasīti, un ražotāji, piemēram, Tesla, cenšas iegūt materiālus, pieaugot EV pārdošanas apjomam. Patiesībā preces katodā kopā ar citām citām šūnu komponentēm veido aptuveni 40% no kopējās šūnu cenas.

Citu litija jonu akumulatora komponentu cenas

Atlikušos 49 procentus no šūnas izmaksām veido komponenti, kas nav katods. Ražošanas process, kas ietver elektrodu izgatavošanu, dažādu komponentu integrēšanu un šūnas pabeigšanu, veido 24% no visām izmaksām. Anods ir vēl viena būtiska bateriju daļa, kas veido 12% no kopējām izmaksām — aptuveni vienu ceturto daļu no katoda daļas. Litija jonu elementa anods sastāv no organiskā vai neorganiskā grafīta, kas ir lētāks nekā citi akumulatoru materiāli.

Secinājums

Tomēr pieaugošās izejvielu cenas liecina, ka vidējās iepakojuma izmaksas nominālajā izteiksmē līdz 2022. gadam varētu pieaugt līdz 5/kWh. Ja nebūs ārēju sasniegumu, kas varētu samazināt šo efektu, laiks, kad izmaksas nokrītas zem 0/kWh, var aizkavēties par 2 gadiem. Tas ietekmētu EV pieejamību un ražotāju peļņu, kā arī enerģijas uzglabāšanas iekārtu ekonomiju.

Nepārtrauktas investīcijas pētniecībā un attīstībā, kā arī jaudas pieaugums visā izplatīšanas tīklā palīdzēs uzlabot akumulatoru tehnoloģiju un pazemināt cenas nākamajā paaudzē. BloombergNEF paredz, ka nākamās paaudzes inovācijām, piemēram, silīcija un litija bāzes anodiem, cietvielu ķīmijai un jaunām katoda vielu un šūnu ražošanas metodēm, būs nozīmīga loma šo cenu samazinājuma veicināšanā.


Ievietošanas laiks: 2022. gada 9. maijs