Tesla tar koboltfri batteriteknologi som kjerneutviklingsretning

Selv om markedsandelen for elektriske kjøretøy øker, er de fremdeles ikke i stand til å bli vanlige kjøretøy. En viktig årsak er pris. Hvis du sammenligner et elektrisk kjøretøy med en forbrenningsmotor (ICE) av samme spesifikasjon, vil du oppdage at førstnevnte er minst £ 10.000-15.000 (ca. RMB 88.000-132.000) dyrere enn sistnevnte. Selv om elektriske biler vil være mye billigere når de brukes etter kjøp, kan det ikke benektes at den høye premien er en betydelig hemmer for den tidlige utbredelsen av elektriske biler.

Selv om noen av disse ekstrautgiftene skyldes selskapets' s forsøk på å gjenopprette utviklingskostnadene til de nye teknologiene som er involvert, kommer det meste fra en faktor - den høye prisen på oppladbare batterier. Dette er grunnen til at Tesla nylig har gjort koboltfri batteriteknologi til sin viktigste utviklingsretning innen batterifeltet.

For å forstå dette bedre, la' s ta et eksempel. I Storbritannia starter Tesla ModelSLongRange på 77.980 pund (ca 690.000 yuan). Cruises rekkevidde for denne bilen er 379 miles (ca. 610 kilometer, i henhold til WLTP syklus teststandard), og marsjområdet for Plus-versjonen er 647 kilometer.

Men for å oppnå disse høye tallene, må ModelS være utstyrt med et 100 kWh litiumionbatteri. Tesla har ikke offentliggjort hvor mye av ModelS-prisen som kommer fra disse batteriene, men du kan få en grov ide ved å kjøpe brukte Tesla-batterier og se på prisen. En 5,3 kWh batteripakke koster £ 1.440 (ca. RMB 13.000).

Nåværende ModelS krever 19 slike batteripakker for å nå en kapasitet på 100 kWh. Hvis du multipliserer enhetsprisen, er summen 27360 pund (ca. 240.000 yuan). Med andre ord kan mer enn en tredjedel av prisen på Tesla ModelS bare være kostnaden for batteriet. Vanligere inngangsnivå elektriske biler har fremdeles minst 40 kWh (for eksempel Nissan' s grunnleggende blad), og de fleste har 50 kWh eller mer.

Derfor koster de fleste elbiler mer enn £ 10 000 (88 000 yuan) for batteriet alene, noe som forklarer hvorfor de er så dyre. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) bekreftet disse beregningene og forutsa at batterikostnadene vil utgjøre 30% av kostnadene for elektriske kjøretøyer i 2020. I motsetning til dette trenger et diesellokomotiv bare en metallboks for å holde drivstoff.

Li-ion-batterikostnad i prosent av den totale kostnaden for elektriske kjøretøyer

Tilbake til noen siste nyheter fra Tesla. Selskapet har satset stort på oppladbart batteriteknologi som ikke bruker kobolt. Kobolt er en av de viktigste årsakene til at litiumionbatterier er så dyre. Det er også fulle av politiske spørsmål, fordi gruvedrift kan være i konfliktområder som Kongo, og produksjonen av den anses å være ganske miljøforurensende. Men kobolt brukes fordi det kan levere energitettheten som kreves av batteriet, slik at batteriet varer hundrevis av miles per lading.

For noen få måneder siden ble det avslørt at Tesla samarbeider med CATL for å utvikle litiumjernfosfatbatterier (LFP), som kan være en ekte spillveksler. LFP-batterier bruker ikke kobolt, og det er en magisk trend å presse den til under US $ 100 per kilowatt-time (engrospris). Denne prisen anses å være terskelen for at elektriske kjøretøyer er billigere enn dieselbiler.

Ifølge James Frith, leder for energilagringsavdelingen til Bloomberg New Energy Finance, oversteg prisen på batterier per kilowatt-time USD 1000 (ca. 7000 yuan) i 2010, og var USD 381 (ca. 2670 yuan) i 2015., Nå ca 147 amerikanske dollar (ca 1030 yuan). Fries anslår at LFP-batterier vil nå US $ 100 (ca. RMB 700) per kilowattime i 2023 eller 2024 og bare US $ 61 (ca. RMB 427) innen 2030.

Li-ion batteripris per kilowattime

Tesla fikk også nylig patent på katodeteknologi, noe som i stor grad øker antall ladesykluser. Den nåværende litiumionbatteriteknologien tillater 1000 til 1500 oppladninger, som kanskje ikke virker så mye, men du kan ikke lade bilen hver dag som en mobiltelefon, og smart administrasjon vil fordele ladesyklusen mellom forskjellige batterier. Du trenger bare å lade en elbil omtrent en gang i uken, noe som betyr at 1500 ladninger kan vare i 25 år.

Tesla-batteriteamet ledet av Jeff Dahn har fått patent på Teslas nye teknologi, som kan øke ladesyklusen til nesten 4000 ganger. Hvis det lades en gang i uken, vil det ta omtrent 75 år. Derav det såkalte million miles batteriet.

Nylig søkte Tesla-teamet ledet av Jeff Dahn om noen nye metalllitium / anodebatteripatenter, noe som kan øke energitettheten og dermed redusere kostnadene sterkt. Hvis disse teknologiene er kommersielt gjennomførbare, vil de medføre revolusjonerende endringer i holdbarhet og pris på batterier.

En tidligere seniorforsker ved Nissan utvikler en annen kommende teknologi som kalles et helpolymerbatteri, som han hevder kan redusere den nåværende prisen med 90%.

Denne utviklingen vil kanskje ikke skje i fremtiden, men koboltfrie litiumjernfosfatbatterier har nå dukket opp. Etter å ha fått myndighetsgodkjenning vil Tesla bruke LFP som batteri i sin kinesiske versjon av modell 3. Det anslås at bruken av LFP-batterier kan redusere produksjonskostnadene med 15% -20%.

Når man tar hensyn til andelen batterier i bilkostnadene, er elbiler bare 10% dyrere enn dieselbiler, ikke 30%, noe som lett kan få tilbake billigere driftskostnader innen ett til to år etter å ha eid en elbil. Dette vil også gi elektriske kjøretøy større ledelse enn drivstoffdrevet litiumbatteriteknologi, og hydrogenenergi vil neppe bli fremtiden for elektriske kjøretøyer.

Elbiler er ikke bare mer miljøvennlige og lavere driftskostnader enn diesellokomotiver, men også tiden med lavere kjøpskostnader nærmer seg raskt, og koboltfrie batterier er et sentralt skritt i denne retningen. Det er derfor det er så viktig for Tesla å bytte til lavenergibiler - dette kan være et dødelig slag for fossile drivstoffbiler.