Tesla tar koboltfri batteriteknik som sin kärnutvecklingsriktning

Även om elbils marknadsandel ökar, kan de fortfarande inte bli vanliga fordon. En viktig anledning är priset. Om du jämför ett elfordon med en förbränningsmotor (ICE) med samma specifikation, kommer du att upptäcka att det förra är minst 10 000-15 000 £ (cirka 88 000-132 000 RMB) dyrare än det senare. Även om elfordon kommer att bli mycket billigare när de används efter inköpet, är det obestridligt att den höga initialpremien är en betydande hämmare för den tidiga utbredningen av elfordon.

Även om en del av dessa extrautgifter beror på företagets&# 39: s försök att återhämta utvecklingskostnaderna för den nya tekniken som berörs, kommer det mesta från en faktor - det höga priset på uppladdningsbara batterier. Det är därför Tesla nyligen har gjort koboltfri batteriteknik till sin centrala utvecklingsriktning inom batterifältet.

För att förstå detta bättre, låt' s ta ett exempel. I Storbritannien börjar Tesla ModelSLongRange vid 77.980 pund (cirka 690.000 yuan). Resans räckvidd för denna bil är 379 miles (cirka 610 kilometer, enligt WLTP-cykelteststandarden), och kryssningsområdet för Plus-versionen är 647 kilometer.

Men för att uppnå dessa höga siffror måste ModelS utrustas med ett 100 kWh litiumjonbatteri. Tesla har inte offentligt angett hur mycket av ModelS-priset kommer från dessa batterier, men du kan få en grov uppfattning genom att köpa begagnade Tesla-batterier och titta på dess pris. Ett 5,3 kWh batteripaket kostar 1440 £ (cirka 13 000 RMB).

Den nuvarande ModelS kräver 19 sådana batteripaket för att nå en kapacitet på 100 kWh. Om du multiplicerar enhetspriset är summan 27 360 pund (cirka 240 000 yuan). Med andra ord kan mer än en tredjedel av priset på Tesla ModelS bara kosta batteriet. Mer vanliga elbilar på ingångsnivå har fortfarande minst 40 kWh (t.ex. Nissan' s grundläggande blad), och de flesta har 50 kWh eller mer.

Därför kostar de flesta elbilar mer än 10 000 pund (88 000 yuan) för enbart batteriet, vilket förklarar varför de är så dyra. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) bekräftade dessa beräkningar och förutspådde att batterikostnaderna skulle stå för 30% av kostnaden för elfordon 2020. Däremot behöver ett diesellok bara en metallbox för att hålla bränsle.

Li-ion-batterikostnad i procent av den totala kostnaden för elfordon

Tillbaka till några senaste nyheter från Tesla. Företaget har gjort en stor satsning på uppladdningsbart batteriteknik som inte använder kobolt. Kobolt är en av de viktigaste anledningarna till att litiumjonbatterier är så dyra. Det är också full av politiska frågor, eftersom gruvdrift kan vara i konfliktområden som Kongo, och dess produktion anses vara ganska miljöförorenande. Men kobolt används eftersom det kan leverera den energitäthet som krävs av batteriet, vilket gör att batteriet kan ta hundratals mil per laddning.

För några månader sedan avslöjades att Tesla samarbetar med CATL för att utveckla litiumjärnfosfatbatterier (LFP), vilket kan vara en riktig spelväxlare. LFP-batterier använder inte kobolt, och det finns en magisk trend att pressa den till mindre än 100 US $ per kilowattimme (grossistpris). Detta pris anses vara tröskeln för att elfordon är billigare än dieselfordon.

Enligt James Frith, chef för avdelningen för energilagring för Bloomberg New Energy Finance, översteg priset på batterier per kilowattimme 1000 USD (cirka 7000 yuan) 2010 och var 381 US dollar (cirka 2670 yuan) 2015. Nu cirka 147 amerikanska dollar (cirka 1030 yuan). Fries uppskattar att LFP-batterier kommer att uppgå till 100 US $ (cirka 700 RMB) per kilowattimme 2023 eller 2024 och endast 61 US $ (cirka 427 RMB) fram till 2030.

Li-ion batteripris per kilowattimme

Tesla erhöll också nyligen ett patent för katodteknologi, vilket kraftigt ökar antalet laddningscykler. Den nuvarande litiumjonbatteritekniken tillåter 1 000 till 1 500 uppladdningar, vilket kanske inte verkar mycket, men du kan inte ladda bilen varje dag som en mobiltelefon, och smart hantering fördelar laddningscykeln mellan olika batterier. Du behöver bara ladda en elbil ungefär en gång i veckan, vilket innebär att 1 500 avgifter kan vara i 25 år.

Teslas batteriteam under ledning av Jeff Dahn har fått patent på Teslas nya teknik, vilket kan öka laddningscykeln till nästan 4000 gånger. Om det laddas en gång i veckan tar det cirka 75 år. Därav det så kallade miljon mils batteriet.

Nyligen ansökte Tesla-teamet som leddes av Jeff Dahn om några nya metalllitium / anodbatteripatent, vilket kraftigt kan öka energitätheten och därmed kraftigt minska kostnaderna. Om dessa tekniker är kommersiellt genomförbara kommer de att medföra revolutionerande förändringar i batteriets hållbarhet och pris.

En tidigare seniorforskare på Nissan utvecklar en annan kommande teknik som kallas ett allpolymerbatteri, som han hävdar kan sänka det aktuella priset med 90%.

Denna utveckling kanske inte händer i framtiden, men nu har koboltfria litiumjärnfosfatbatterier dykt upp. Efter att ha erhållit myndighetsgodkännande kommer Tesla att använda LFP som ett batteri i sin kinesiska version av modell 3. Det beräknas att användningen av LFP-batterier kan sänka tillverkningskostnaderna med 15% -20%.

Med hänsyn till andelen batterier i bilens kostnad är elbilar bara 10% dyrare än dieselbilar, inte 30%, vilket lätt kan få tillbaka billigare driftskostnader inom ett till två år efter att ha ägt en elbil. Detta kommer också att ge elbilar större ledning än bränsledriven litiumbatteriteknik, och vätgasenergi kommer sannolikt inte att bli elbilens framtid.

Elbilar är inte bara mer miljövänliga och lägre driftskostnader än diesellok, utan också tiden för lägre inköpskostnader närmar sig snabbt och koboltfria batterier är ett viktigt steg i denna riktning. Det är därför det är så viktigt för Tesla att byta till lågenergifordon - detta kan vara ett dödligt slag för fossila bränslefordon.