Tesla tager koboltfri batteriteknologi som sin kerneudviklingsretning

Selvom markedsandelen for elektriske køretøjer er stigende, er de stadig ikke i stand til at blive almindelige køretøjer. En vigtig årsag er pris. Hvis du sammenligner et elektrisk køretøj med en forbrændingsmotor (ICE) med samme specifikation, vil du opdage, at førstnævnte er mindst £ 10.000-15.000 (ca. RMB 88.000-132.000) dyrere end sidstnævnte. Selvom elektriske køretøjer vil være meget billigere, når de bruges efter køb, er det ubestrideligt, at den høje oprindelige præmie er en betydelig hæmmer for den tidlige udbredelse af elektriske køretøjer.

Selvom nogle af disse ekstraudgifter skyldes virksomhedens' s forsøg på at inddrive udviklingsomkostningerne ved de involverede nye teknologier, kommer det meste af en faktor - den høje pris på genopladelige batterier. Dette er grunden til, at Tesla for nylig har gjort koboltfri batteriteknologi til sin centrale udviklingsretning inden for batterifeltet.

For at forstå dette bedre, lad' s tage et eksempel. I Storbritannien starter Tesla ModelSLongRange på 77.980 pund (ca. 690.000 yuan). Rækkevidden for denne bil er 379 miles (ca. 610 kilometer i henhold til WLTP-cyklusteststandarden), og cruising-rækkevidden for Plus-versionen er 647 kilometer.

Men for at opnå disse høje tal skal ModelS udstyres med et 100 kWh lithium-ion-batteri. Tesla har ikke offentliggjort, hvor meget af ModelS-prisen, der kommer fra disse batterier, men du kan få en grov ide ved at købe brugte Tesla-batterier og se på prisen. En 5,3 kWh batteripakke koster £ 1.440 (ca. RMB 13.000).

Den nuværende ModelS kræver 19 sådanne batteripakker for at nå en kapacitet på 100 kWh. Hvis du multiplicerer enhedsprisen, er det samlede beløb 27.360 pund (ca. 240.000 yuan). Med andre ord kan mere end en tredjedel af prisen på Tesla ModelS kun være prisen på batteriet. Mere almindelige entry-level elektriske biler har stadig mindst 40 kWh (såsom Nissan' s grundlæggende blad), og de fleste har 50 kWh eller mere.

Derfor koster de fleste elbiler mere end £ 10.000 (88.000 yuan) for batteriet alene, hvilket forklarer, hvorfor de er så dyre. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) bekræftede disse beregninger og forudsagde, at batteriomkostninger vil udgøre 30% af omkostningerne ved elektriske køretøjer i 2020. I modsætning hertil behøver et diesellokomotiv kun en metalkasse til at rumme brændstof.

Li-ion batteri omkostninger i procent af de samlede omkostninger ved elektriske køretøjer

Tilbage til nogle seneste nyheder fra Tesla. Virksomheden har sat en stor indsats på genopladeligt batteriteknologi, der ikke bruger kobolt. Kobolt er en af ​​de vigtige grunde til, at lithium-ion-batterier er så dyre. Det er også fyldt med politiske spørgsmål, fordi minedrift kan være i konfliktområder som Congo, og dets produktion anses for at være ret miljøforurenende. Men kobolt bruges, fordi det kan levere den energitæthed, der kræves af batteriet, så batteriet kan vare hundreder af miles pr. Opladning.

For et par måneder siden blev det afsløret, at Tesla samarbejder med CATL om at udvikle lithiumjernphosphatbatterier (LFP), som muligvis er en rigtig spilskifter. LFP-batterier bruger ikke kobolt, og der er en magisk tendens til at skubbe det til mindre end 100 $ pr. Kilowatt-time (engrospris). Denne pris anses for at være tærsklen for, at elektriske køretøjer er billigere end dieselbiler.

Ifølge James Frith, leder af afdelingen for energilagring af Bloomberg New Energy Finance, oversteg prisen på batterier pr. Kilowatt-time USD 1.000 (ca. 7.000 yuan) i 2010 og var US $ 381 (ca. 2670 yuan) i 2015., Nu omkring 147 amerikanske dollars (ca. 1030 yuan). Fries estimerer, at LFP-batterier vil nå US $ 100 (ca. 700 RMB) pr. Kilowattime i 2023 eller 2024 og kun US $ 61 (ca. RMB 427) inden 2030.

Li-ion-batteripris pr. Kilowattime

Tesla fik også for nylig et patent på katode-teknologi, hvilket i høj grad øger antallet af opladningscyklusser. Den nuværende lithium-ion-batteriteknologi tillader 1.000 til 1.500 genopladninger, hvilket måske ikke ser ud som meget, men du kan ikke oplade bilen hver dag som en mobiltelefon, og smart administration fordeler opladningscyklussen mellem forskellige batterier. Du behøver kun at oplade en elbil cirka en gang om ugen, hvilket betyder, at 1500 opladninger kan vare i 25 år.

Tesla-batteriteamet ledet af Jeff Dahn har fået patent på Teslas nye teknologi, som kan øge opladningscyklussen til næsten 4000 gange. Hvis det oplades en gang om ugen, tager det cirka 75 år. Derfor det såkaldte million-mile batteri.

For nylig ansøgte Tesla-teamet ledet af Jeff Dahn om nogle nye metal-lithium / anode-batteripatenter, som i høj grad kan øge energitætheden og dermed i høj grad reducere omkostningerne. Hvis disse teknologier er kommercielt gennemførlige, vil de medføre revolutionerende ændringer i holdbarhed og pris på batterier.

En tidligere seniorforsker hos Nissan udvikler en anden kommende teknologi kaldet et all-polymer batteri, som han hævder kan reducere den nuværende pris med 90%.

Denne udvikling sker muligvis ikke i fremtiden, men der er nu kommet koboltfrie lithiumjernphosphatbatterier. Efter at have fået godkendelse fra regeringen vil Tesla bruge LFP som et batteri i sin kinesiske version af model 3. Det anslås, at brugen af ​​LFP-batterier kan reducere produktionsomkostningerne med 15% -20%.

Under hensyntagen til andelen af ​​batterier i prisen på biler er elbiler kun 10% dyrere end dieselbiler, ikke 30%, hvilket let kan genvinde billigere driftsomkostninger inden for et til to år efter at have ejet en elbil. Dette vil også give elektriske køretøjer en større føring end brændstofdrevet lithiumbatteriteknologi, og brintenergi vil sandsynligvis ikke blive fremtiden for elektriske køretøjer.

Elektriske køretøjer er ikke kun mere miljøvenlige og lavere driftsomkostninger end diesellokomotiver, men også æraen med lavere indkøbsomkostninger nærmer sig hurtigt, og koboltfrie batterier er et vigtigt skridt i denne retning. Derfor er det så vigtigt for Tesla at skifte til lavenergibiler - dette kan være et fatalt slag for fossile brændstofbiler.