Náklady na lithium-iontovou baterii za Kwh

Zavedení

Jedná se o dobíjecí baterii, ve které lithium-iontová baterie vyrábí energii. Lithium-iontová baterie se skládá ze záporných a kladných elektrod. Jedná se o dobíjecí baterii, ve které ionty lithia putují od záporné elektrody ke kladným elektrodám prostřednictvím elektrolytu. Při nabíjení jde vybíjení dopředu a dozadu. Mnoho zařízení využívá lithium-iontové (Li-ion) články, včetně gadgetů, her, sluchátek Bluetooth, přenosných napájecích nástrojů, malých a velkých zařízení, elektrických automobilů a elektrochemickýchskladování energiezařízení. Mohou ohrozit zdraví a životní prostředí, pokud se s nimi na konci jejich životního cyklu nebude správně zacházet.

Trend

Rostoucí požadavky trhu na Li-ion baterie lze z velké části přičíst jejich vysoké „hustotě výkonu“. Množství energie, které systém zadržuje v daném počtu prostorů, se nazývá jeho „hustota energie“. Při zachování stejného množství elektřiny,lithiové bateriemůže být skutečně tenčí a lehčí než některé jiné typy baterií. Toto zmenšení urychlilo přijetí malých přenosných a bezdrátových zařízení spotřebiteli.

Trend nákladů na lithium-iontovou baterii za kWh

Růst cen baterií by mohl vytlačit referenční hodnoty, jako je 60 dolarů za kWh, které americké ministerstvo energetiky stanovilo jako prahovou hodnotu pro elektromobily proti spalovacím motorům. Podle každoroční studie cen baterií agentury Bloomberg New Energy Finance (BNEF) klesly světové průměrné náklady na baterie mezi lety 2020 a 2021 o 6 %, nicméně v budoucnu mohou narůstat.

Podle výzkumu byly náklady na lithium-iontové baterie v roce 2021 132 USD za kWh, v roce 2020 klesly ze 140 USD za kWh a na úrovni článku 101 USD za kWh. Podle analýzy zvýšené ceny komodit již tahají ceny zpět nahoru, přičemž průměrná cena balení 135 USD za kWh se očekává pro rok 2022. Podle BNEF by to mohlo znamenat, že okamžik, kdy náklady klesnou pod 100 USD za kWh, je obecně považován za kritický milník pro cenovou dostupnost elektromobilů – bude odložen o dva roky.

Výrobci automobilů mají své vlastní vznešené cíle, jako je například cíl Toyoty snížit ceny elektromobilů na polovinu během deseti let. Stejně tak celé země a státy. Bude bránit cílům, pokud se buňky za rok nebo dva stanou dražšími? To je třeba pozorovat jako novou součást této komplikované trendové linie přijímání EV.

Zvýšení ceny baterie

Ceny lithium-iontových baterií se zvýšily ve větší míře. Důvodem prudkého nárůstu cen jsou materiály.

Ceny materiálů Lithium-ion výrazně vzrostly.

Přestože náklady na baterie od roku 2010 klesají, výrazné zvýšení cen klíčových kovů článků, jako je lithium, zpochybnilo jejich životnost. Jak se budou vyvíjet ceny EV baterií v budoucnu? Cenalithium-iontové bateriese může v nadcházející budoucnosti ve větší míře zvýšit.

Nárůst cen není nová věc.

Není to první výzkum, který poukazuje na nedostatek surovin jako na možný předchůdce zvyšování cen baterií. Jiné publikace označily nikl za možný nedostatek, ne všechny články jej vyžadují.

Podle BNEF však obavy z dodavatelského řetězce dokonce zvýšily ceny surovin za nižší náklady.fosforečnan lithný a železnatý(LFP) chemikálie, kterou nyní upřednostňuje mnoho velkých čínských výrobců a výrobců baterií a postupně ji přijímá Tesla. Podle výzkumu čínští výrobci LFP buněk od září zvýšili své ceny o 10 až 20 %.

Kolik stojí článek lithium-iontové baterie?

Pojďme si rozebrat cenu nákladů na lithium-iontový bateriový článek. Podle statistik BloombergNEF tvoří cena katody každého článku více než polovinu ceny článku.

V Součást baterie % nákladů na buňky
Katoda 51 %
Bydlení a další materiály 3%
Elektrolyt 4%
Oddělovač 7%
Výroba a odpisy 24 %
Anoda 11 %

Z výše uvedeného rozpisu ceny lithium-iontových baterií jsme zjistili, že katoda je nejdražší materiál. Tvoří 51 % z celé ceny.

Proč mají katody vyšší ceny?

Katoda má kladně nabitou elektrodu. Když zařízení vybije baterii, elektrony a lithiové ionty putují od anody ke katodě. Zůstanou tam, dokud se baterie znovu plně nenabije. Katody jsou nejdůležitější součástí baterií. Silně ovlivňuje dojezd, výkon a tepelnou bezpečnost baterií. Jedná se tedy také o EV baterii.

Buňka se skládá z různých kovů. Skládá se například z niklu a lithia. V dnešní době jsou běžná katodová složení:

Fosforečnan lithný (LFP)

Lithiumnikl-kobaltoxid hlinitý (NCA)

Lithium nikl mangan kobalt (NMC)

Bateriové prvky, které tvoří katodu, jsou velmi žádané, protože výrobci, jako je Tesla, se snaží získat materiály s nárůstem prodejů EV. Ve skutečnosti tvoří zboží na katodě spolu s ostatním zbožím v jiných buněčných komponentech asi 40 % celkové ceny článku.

Ceny ostatních součástí lithium-iontové baterie

Zbývajících 49 procent nákladů článku tvoří jiné součásti než katoda. Výrobní proces, který zahrnuje výrobu elektrod, integraci různých součástí a kompletaci článku, představuje 24 % celkových nákladů. Anoda je další nezbytnou součástí baterií, která představuje 12 % celkových nákladů – zhruba čtvrtinu podílu katody. Anoda Li-ion článku se skládá z organického nebo anorganického grafitu, který je méně nákladný než jiné materiály baterií.

Závěr

Zvýšené ceny surovin však naznačují, že průměrné náklady na balení by mohly do roku 2022 nominálně vzrůst na 5/kWh. Pokud nebudou existovat vnější pokroky, které by mohly tento efekt snížit, může se doba, kdy náklady klesnou pod 0/kWh, zpozdit o 2 let. To by mělo vliv na cenovou dostupnost elektromobilů a zisky výrobců, stejně jako na ekonomiku zařízení pro skladování energie.

Pokračující investice do výzkumu a vývoje, stejně jako růst kapacity v celé distribuční síti, pomohou vylepšit technologii baterií a snížit ceny v příští generaci. BloombergNEF předpokládá, že inovace nové generace, jako jsou anody na bázi křemíku a lithia, chemie v pevné fázi a nové technologie výroby katodových látek a článků, budou hrát významnou roli při usnadnění tohoto poklesu cen.


Čas odeslání: květen-09-2022