Litio-ioizko bateriaren kostua Kwh bakoitzeko

Sarrera

Litio-ioiek energia ekoizten duten bateria kargagarria da. Litio-ioizko bateria elektrodo negatibo eta positiboz osatuta dago. Hau bateria kargagarri bat da, non litio ioiak elektrodo negatibotik elektrodo positiboetara doazen elektrolito baten bidez. Kargatzean deskarga aurrera eta atzera doa. Gailu askok litio-ioizko (Li-ioi) zelulak erabiltzen dituzte, tramankuluak, jokoak, Bluetooth entzungailuak, botere tresna eramangarriak, utilitate txikiak eta handiak, auto elektrikoak eta elektrokimikoak barne.energia biltegiratzeagailuak. Osasuna eta ingurumena arriskuan jar ditzakete bizi-zikloaren amaieran behar bezala kudeatzen ez badira.

Joera

Li-ioizko baterien merkatu-eskaeraren gorakada haien "potentzia-dentsitate" handiari egotzi daiteke hein handi batean. Sistema batek espazio kopuru jakin batean daukan energia kantitateari bere "energia-dentsitatea" esaten zaio. Elektrizitate kantitate bera mantenduz,litiozko bateriakIzan ere, beste bateria mota batzuk baino meheagoa eta arinagoa izan daiteke. Murrizketa honek kontsumitzaileen onarpena bizkortu du garraiagarri eta haririk gabeko gailu txikien onarpena.

Litio-ioizko bateriaren kostua Kwh-ko joera

Baterien prezioen igoerak erreferenteak kanporatu ditzake, hala nola, AEBetako Energia Sailak 60 dolar kWh bakoitzeko ezarritako barne-errekuntzako motorren aurkako ibilgailu elektrikoen etenaldiaren atalase gisa. Bloomberg New Energy Finance (BNEF) urteko baterien prezioen azterketaren arabera, munduko batez besteko bateriaren kostuak % 6 jaitsi ziren 2020 eta 2021 artean, baina baliteke etorkizunean gora egitea.

Ikerketaren arabera, litio-ioizko bateria-kostuak 132 $-ko kWh-ko kostuak izan ziren 2021ean, 140 $-tik kWh-ko 2020an eta 101 $-ko kWh-ko zelula mailan. Azterketaren arabera, lehengaien prezioen igoerak prezioak atzera egiten ari dira dagoeneko, eta 2022rako 135 kwh-ko batez besteko paketearen prezioa espero da. BNEF-en arabera, horrek esan nahi du kostuak kWh-ko 100 dolar azpitik jaisten direla, orokorrean kritikotzat jotzen dena. EV eskuragarritasunaren mugarria— bi urtez atzeratuko da.

Autoen fabrikatzaileek helburu handiak dituzte, esate baterako, Toyotaren helburua hamar urtean EV prezioak erdira murriztea. Herrialde eta estatu osoek ere bai. Helburuei aurre egingo al die zelulak urtebete edo bitan garestiagoak badira? Hori ikusi behar da EV-en hartzeko joera korapilatsu honetan osagai berri gisa.

Bateriaren prezioa igotzea

Litio-ioizko baterien prezioak neurri handiagoan igo dira. Prezioen igoeraren arrazoia materialak dira.

Ikus dezagun zergatik handitu diren baterien prezioak asko:

Litio-ioiaren materialen prezioak nabarmen igo dira.

Baterien kostua 2010az geroztik jaisten ari den arren, litioa bezalako zelula-metal gakoen prezioen igoera esanguratsuek haien iraupena zalantzan jarri dute. Nola garatuko dira EV bateriaren prezioak etorkizunean? -ren prezioalitio-ioizko bateriaketorkizunean areagotu egin daiteke neurri handiagoan.

Prezioaren igoera ez da gauza berria.

Ez da lehengaien eskasia bateriaren prezioak handitzearen aitzindari posible gisa seinalatzen duen lehen ikerketa. Beste argitalpen batzuek nikela hutsune posible gisa identifikatu dute, zelula guztiek ez dute behar.

Hala ere, BNEFen arabera, hornikuntza-katearen kezkak prezio baxuagoetarako lehengaien prezioak ere igo ditu.litio burdin fosfatoa(LFP) produktu kimikoa, gaur egun Txinako fabrikatzaile eta bateria fabrikatzaile handi askoren alde egiten duena eta Teslak pixkanaka hartzen ari dena. Ikerketaren arabera, Txinako LFP zelula-ekoizleek prezioak %10etik %20ra igo dituzte irailaz geroztik.

Zenbat balio du litio-ioizko bateriak?

Apurtu dezagun litio-ioizko bateriaren kostuaren prezioa. BloombergNEF estatistiken arabera, zelula bakoitzaren katodoaren prezioa zelulen prezio horren erdia baino gehiago da.

V Bateriaren zelula osagaia Gelaren kostuaren %
Katodoa %51
Etxebizitza eta bestelako materialak 3%
Elektrolitoa 4%
Bereizlea 7%
Fabrikazioa eta amortizazioa %24
Anodoa %11

Litio-ioizko bateriaren prezioaren goiko matxuratik, katodoa material garestiena dela aurkitu dugu. Prezio osoaren %51 hartzen du.

Zergatik dituzte katodoek prezio altuagoak?

Katodoak karga positiboko elektrodo bat du. Gailuak bateria agortzen duenean, elektroiak eta litio ioiak anodotik katodora joaten dira. Bertan geratzen dira bateria guztiz kargatu arte. Katodoak pilen osagai garrantzitsuenak dira. Baterien iraupena, errendimendua eta segurtasun termikoan eragin handia du. Horregatik, hau ere EV bateria da.

Zelula hainbat metalez osatuta dago. Adibidez, nikelez eta litioz osatuta dago. Gaur egun, katodoen konposizio arruntak hauek dira:

Litio burdina fosfatoa (LFP)

Litio nikel kobalto aluminio oxidoa (NCA)

Litio nikela manganeso kobaltoa (NMC)

Katodoa osatzen duten bateriaren elementuek eskaera handia dute, Tesla bezalako fabrikatzaileek nahastuz materialak lortzeko EV salmenten gorakada gisa. Egia esan, katodoko ondasunek, beste osagai zelular batzuekin batera, zelularen prezio osoaren %40 inguru hartzen dute.

Litio-ioizko bateriaren beste osagai batzuen prezioak

Zelula baten kostuaren gainerako ehuneko 49 katodoa ez den beste osagai batzuek osatzen dute. Ekoizpen prozesuak, elektrodoak egitea, osagai ezberdinak integratzea eta zelula osatzea barne hartzen dituena, kostu osoaren %24 hartzen du. Anodoa baterien beste funtsezko zati bat da, kostu osoaren % 12 hartzen du, katodoaren zatiaren laurdena gutxi gorabehera. Li-ioizko zelula baten anodoa grafito organiko edo ez-organikoz osatuta dago, eta hori bateriaren beste material batzuek baino garestiagoa da.

Ondorioa

Hala ere, lehengaien prezioen igoerak iradokitzen du paketeen batez besteko kostuak 5/kWh-ra igo daitezkeela termino nominaletan 2022rako. Efektu hori murrizteko kanpoko aurrerapenik ezean, kostuak 0/kWh-tik behera jaisten diren unea 2 atzeratu daiteke. urteak. Horrek eragina izango luke EVren eskuragarritasunean eta fabrikatzaileen irabazietan, baita energia biltegiratzeko instalazioen ekonomian ere.

I+Gko inbertsio jarraituak, baita banaketa-sare osoan ahalmenaren hazkundeak ere, bateriaren teknologia aurreratzen eta prezioak jaisten lagunduko du hurrengo belaunaldian. BloombergNEFek aurreikusten du hurrengo belaunaldiko berrikuntzek, esaterako, silizioan eta litioan oinarritutako anodoek, egoera solidoko kimikak eta katodoen substantzia eta zelulak ekoizteko teknika berriek garrantzi handia izango dutela prezioen jaitsiera horiek errazteko.

Argitalpenaren ordua: 2022-09-05