Liitium-ioon aku maksumus kWh kohta

Sissejuhatus

See on laetav aku, milles liitiumioon toodab energiat.Liitiumioonaku koosneb negatiivsetest ja positiivsetest elektroodidest.See on laetav aku, milles liitiumioonid liiguvad elektrolüüdi kaudu negatiivselt elektroodilt positiivsetele elektroodidele.Tühjenemine toimub laadimisel edasi ja tagasi.Paljud seadmed kasutavad liitiumioonelemente, sealhulgas vidinaid, mänge, Bluetooth-kõrvaklappe, kaasaskantavaid jõuseadmeid, väikeseid ja suuri kommunaalteenuseid, elektriautosid ja elektrokeemilisi seadmeid.energia salvestamineseadmeid.Need võivad ohustada tervist ja keskkonda, kui neid ei käsitleta nende elutsükli lõpus nõuetekohaselt.

Trend

Turu kasvav nõudlus liitiumioonakude järele võib suuresti olla tingitud nende suurest "võimsustihedusest".Energia kogust, mida süsteem teatud arvus ruumides hoiab, nimetatakse selle "energiatiheduseks".Säilitades samas koguses elektrit,liitiumakudvõib tõepoolest olla õhem ja kergem kui mõned muud tüüpi akud.See vähendamine on kiirendanud tarbijate aktsepteerimist väikeste teisaldatavate ja juhtmeta seadmete vastu.

Liitium-ioon aku kulu KWh kohta Trend

Akude hinnatõus võib tõugata välja sellised võrdlusalused nagu USA energeetikaosakonna kehtestatud 60 dollarit kWh kohta kui elektrisõidukite tasuvusläve sisepõlemismootorite suhtes.Bloomberg New Energy Finance'i (BNEF) iga-aastase akude hinnauuringu kohaselt langesid maailma keskmised akukulud aastatel 2020–2021 6%, kuid tulevikus võivad need siiski tõusta.

Uuringute kohaselt oli liitiumioonaku maksumus 2021. aastal 132 dollarit kWh kohta, langedes 2020. aasta 140 dollarilt kWh kohta ja elemendi tasemel 101 dollarilt kWh kohta.Analüüsi kohaselt tõmbavad toormehinnad juba praegu hindu tagasi ning 2022. aastaks oodatakse paki keskmiseks hinnaks 135 dollarit kWh. BNEF-i sõnul võib see tähendada, et hetke, mil kulud langevad alla 100 dollari kWh kohta, peetakse üldiselt kriitiliseks. EV taskukohasuse verstapost – lükatakse kahe aasta võrra edasi.

Autotootjatel on oma kõrged eesmärgid, näiteks Toyota eesmärk vähendada elektriautode hindu kümne aastaga poole võrra.Nii teevad terved riigid ja osariigid.Kas see võitleb eesmärkidega tagasi, kui rakud muutuvad aasta või kahe pärast kulukamaks?Seda tuleb veel jälgida kui uut komponenti selles keerulises elektrisõidukite kasutuselevõtu trendijoones.

Aku hinna tõus

Liitium-ioonakude hinnad on suuremal määral tõusnud.Hinnatõusu põhjuseks on materjalid.

Vaatame, miks akude hinnad olid kõvasti tõusnud:

Liitium-iooni materjalide hinnad on oluliselt tõusnud.

Kuigi akude hind on alates 2010. aastast langenud, on võtmetähtsusega rakumetallide (nt liitium) oluline hinnatõus seadnud kahtluse alla nende pikaealisuse.Kuidas EV akude hinnad tulevikus arenevad?Hindliitium-ioonakudvõib eelseisvas tulevikus veelgi suureneda.

Hinna tõus ei ole uus asi.

See ei ole esimene uuring, mis osutab toorainepuudusele kui võimalikule akude hinnatõusu eelkäijale.Teised väljaanded on tuvastanud nikli võimaliku puudujäägina, mitte kõik rakud ei vaja seda.

BNEFi sõnul on tarneahelaga seotud mured aga isegi tõstnud odavamate toorainete hindu.liitiumraudfosfaat(LFP) kemikaal, mida soosivad nüüd paljud suured Hiina tootjad ja akutootjad ning mida Tesla järk-järgult omaks võtab.Uuringute kohaselt on Hiina LFP-rakkude tootjad alates septembrist oma hindu tõstnud 10–20%.

Kui palju maksab liitiumioonaku element?

Jaotame liitiumioonaku elemendi maksumuse.BloombergNEF-i statistika kohaselt moodustab iga elemendi katoodi hind enam kui poole sellest summast elemendi hinnast.

V akuelemendi komponent % kärje maksumusest
Katood 51%
Korpus ja muud materjalid 3%
Elektrolüüt 4%
Eraldaja 7%
Tootmine ja amortisatsioon 24%
Anood 11%

Ülaltoodud liitiumioonaku hinna jaotuse põhjal oleme avastanud, et katood on kõige kallim materjal.See moodustab 51% kogu hinnast.

Miks on katoodidel kõrgemad hinnad?

Katoodil on positiivse laengu elektrood.Kui seade tühjendab akut, liiguvad elektronid ja liitiumioonid anoodilt katoodile.Need jäävad sinna seni, kuni aku uuesti täielikult laetakse.Katoodid on patareide kõige olulisem komponent.See mõjutab tugevalt akude ulatust, jõudlust ja ka soojusohutust.Seega on see ka EV aku.

Rakk koosneb erinevatest metallidest.Näiteks koosneb see niklist ja liitiumist.Tänapäeval on levinud katoodkompositsioonid:

Liitiumraudfosfaat (LFP)

Liitiumnikkel-koobalt-alumiiniumoksiid (NCA)

Liitium-nikkel-mangaankoobalt (NMC)

Katoodist koosnevate akuelementide järele on suur nõudlus ning tootjad, nagu Tesla, otsivad materjale elektrisõidukite müügi suurenedes.Tegelikkuses moodustavad katoodis olevad kaubad koos teiste mobiilsidekomponentidega umbes 40% elemendi koguhinnast.

Liitiumioonaku muude komponentide hinnad

Ülejäänud 49 protsenti elemendi maksumusest koosneb muudest komponentidest peale katood.Tootmisprotsess, mis hõlmab elektroodide valmistamist, erinevate komponentide integreerimist ja elemendi komplekteerimist, moodustab 24% kogu maksumusest.Anood on akude teine ​​oluline osa, moodustades 12% kogukuludest - ligikaudu neljandiku katoodi osast.Liitiumioonelemendi anood koosneb orgaanilisest või anorgaanilisest grafiidist, mis on odavam kui muud akumaterjalid.

Järeldus

Kõrgenenud toorainehinnad viitavad aga sellele, et 2022. aastaks võivad keskmised pakendikulud nominaalväärtuses kasvada 5-ni/kWh. Seda mõju vähendavate väliste edusammude puudumisel võib aeg, mil kulud langevad alla 0/kWh, hilineda 2 võrra. aastat.See mõjutaks elektrisõidukite taskukohasust ja tootjate kasumit ning energiasalvestite säästlikkust.

Jätkuvad investeeringud teadus- ja arendustegevusse ning võimsuse kasv kogu jaotusvõrgus aitavad kaasa akutehnoloogia edendamisele ja hindade alandamisele järgmise põlvkonna jooksul.BloombergNEF eeldab, et järgmise põlvkonna uuendused, nagu räni- ja liitiumipõhised anoodid, tahkiskeemia ning uudsed katoodainete ja rakkude tootmistehnikad, mängivad olulist rolli nende hinnalanguste hõlbustamisel.

Postitusaeg: mai-09-2022