Lithium-Ionen-Batterien für Elektroautos

Werden Lithiumbatterien in Elektroautos verwendet?

Für einige produzierende Unternehmen können Lithiumbatterien in das Design von Elektrofahrzeugen einbezogen werden. lithium-ionen-batterien, eine verbesserte Version von Lithiumzellen, sind jedoch für die Herstellung dieser Elektroautos bevorzugter.

Welche Metalle werden in Batterien für Elektroautos verwendet?

Die Anforderungen oder Anforderungen für jede Art von Metall durch Hersteller von Elektrofahrzeugen variieren je nach Konstruktion und verwendeten Herstellungsverfahren. Beispielsweise verwendet Tesla für seine Modellfahrzeuge Metalle wie Lithium, Graphit, Kupfer, Nickel, Aluminium, Kobalt und Titan. Andererseits verwendet ein Unternehmen wie Nissan bestimmte Mengen Mangan für die Herstellung seiner in Elektrofahrzeugen verwendeten elektrischen Batterie. Andere produzierende Unternehmen können auch „Seltenerdmetalle“ in Prozesse einbeziehen, die zum Aufbau ihrer Zellen verwendet werden, insbesondere wenn das Chassis an verschiedenen kritischen Punkten verstärkt wird. Im Folgenden sind einige der in Elektroautobatterien verwendeten Mehrfachmetalle aufgeführt, deren Nachfrage mit zunehmender Anpassung des Elektrofahrzeugs voraussichtlich zunehmen wird:

Lithium

Lithium ist sehr gefragt, da es eine wichtige Komponente in modernen Batterien und insbesondere in Elektrofahrzeugen ist. Die hohe Nachfrage hat auch im Bergbausektor viel Aufregung ausgelöst, da es sich um ein bedeutendes Material für eine Stromquelle in einer Autobatterie handelt und umfangreiche Inhalte erforderlich sind, um den Bedarf an hohen Energiedichten aufrechtzuerhalten.

Ein typisches Elektrofahrzeug verwendet ungefähr 23 kg Lithiummetall, während ein Standardhybrid ungefähr 13 Kilogramm des gleichen Metalls verwendet. Tesla scheint mit über 50 Kilogramm Lithiummetall, das in jedem Auto verwendet wird, den Rekord für die meisten Prozesse auf Lithiumbasis bei seiner Herstellung von Elektrofahrzeugen zu halten. Beachten Sie, dass eine Erhöhung der Marktdurchdringung von Elektroautos um nur 1% die Nachfrage nach Lithium tendenziell um 70.000 Tonnen pro Jahr erhöht.

Kupfer

Die durchschnittlichen benzinbetriebenen Fahrzeuge enthalten etwa 20 kg Kupfer in ihrer Herstellung, und ein großer Teil dieser Zahl fließt in die Verkabelung. Auf der anderen Seite verbraucht ein Hybrid die doppelte Menge (40 kg), während ein Elektrofahrzeug etwa 80 Kilogramm Kupfer pro Auto verbraucht. Angesichts der Produktionsraten von Elektrofahrzeugen und der Nachfrage nach Metall wird der Kupferbedarf allein für Elektrofahrzeuge auf herausragende 11.000.000 Tonnen geschätzt.

Der gesamte Markt für Kupfer auf Basis aller Arten von Anwendungen hat eine erstaunliche Zahl von etwa 36.000.000 Tonnen Metall pro Jahr gezogen, was ein extremes Nachfragenniveau bedeutet und die Produktion von minderwertigen Kupfervorkommen erfordert.

Graphit

Graphit ist ein wesentliches Element bei der Entwicklung und Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge. Teslas EV und insbesondere das Modell S enthalten etwa 55 kg Graphit pro Auto, das aus China geliefert wird. So hoch die Nachfrage auch sein mag, das Metall ist ausreichend verfügbar und sogar ein Abfallmineral, das in VMS-Grundmetallvorkommen gefunden wird. Es kann alternativ in mehreren anderen geologischen Gebieten gefunden werden, was seine Marktfülle bestätigt. Die einzige Einschränkung, die die Metallflächen aufweisen, ist der geringe Reinheitsgrad und die Qualität dieser verschiedenen Quellen.

Die derzeit bevorzugte Quelle, aus der der Graphitabbau aufgrund des hohen Reinheitsgrades stark gefördert wird, ist Petrolkoks. Diese Quelle basiert auf der Extraktion von synthetisiertem Graphit. Es gab jedoch positive Hinweise auf den Abbau von hoher Qualität und Reinheit von hydrothermalem Graphit, von denen erwartet wird, dass sie die von synthetisiertem Graphit bei signifikant niedrigeren Produktionskosten übertreffen. Ein wesentlicher Faktor verringert auch den ökologischen Fußabdruck aufgrund der Gewinnung von hydrothermalem Graphit. Allein EV hat das Potenzial, den Graphitmarkt jedes Jahr um 93.000 Tonnen zu vergrößern, wobei eine direkt proportionale Verknüpfung seiner Produktion mit der Gewinnung des Metalls besteht.

Kobalt

Kobalt ist ein weiteres wesentliches Element beim Bau aktueller Batterien für Elektrofahrzeuge. Beispielsweise verwendet das Modell S von Tesla für jede hergestellte Zelle etwa 8 kg Kobalt. Der größte Teil der weltweiten Versorgung mit diesem Metall stammt aus Reserven im zentralafrikanischen Kupfergürtel. Diese Reserven wurden jedoch für begrenzt erklärt und werden daher in den kommenden Jahren oder Jahrzehnten mit der Zunahme von Elektroautos bald aufgebraucht sein.

Wie wir alle wissen, wird die Nachfrage mit der Anpassung von Elektrofahrzeugen im Laufe der Jahre erheblich zunehmen, da wir uns bemühen, liniengetriebene Autos zu ersetzen. Dieser Anstieg der Nachfrage wird zu einem höheren Bedarf an Kobalt führen, und wenn keine neuen stabilen Lieferungen in die Produktion gebracht werden, sollten wir mit einem Umspannwerk rechnen.

Nickel

Die Batteriekathode von Tesla besteht zu 80% aus Nickel, das in geringerem Umfang auch in das Design von EV-Batterien für andere Hersteller einbezogen wird. Mit einer Verlagerung von nur 10% der weltweiten Fahrzeuge auf die elektrische Seite würde der Nickelmarkt von 2.000.000 Tonnen um 20% auf einen erstaunlichen Wert von etwa 2.500.000 Tonnen pro Jahr erheblich ausgebaut.

Aluminium

Aluminium ist viel leichter als Eisen und ermöglicht es Elektroautos, ihre Reichweite erheblich zu erweitern. Es wird auch als eine globale wirtschaftliche Säule mit einem breiten Spektrum von Anwendungen angesehen, die für die Karosserie des Fahrzeugs bevorzugt werden. Die hohe Nachfrage nach Elektrofahrzeugen dürfte die Aluminiumquellen nicht einschränken, da das Metall nicht selten und leicht verfügbar ist.

Andere Metalle

Titan ist für seine superharte Qualität bekannt und wird daher im Fahrwerk von Elektrofahrzeugen, insbesondere von Tesla-Modellen, verwendet, um den Akku vor Risiken wie Beschädigungen zu schützen.

Mangan ist auch ein anderes Metall, das in einigen EV-Herstellern wie Nissan verwendet wird. Obwohl das Metall nicht selten ist, hat es sich nicht wie erwartet entwickelt, und daher hat sich seine Anwendung in der Industrie nicht wesentlich entwickelt.

Vergleich verschiedener Batterietypen für Elektroautos

Es gibt viele Arten von Batterietechnologien für Elektrofahrzeuge zur Auswahl, und man muss diese verschiedenen Designs vergleichen. Diese verschiedenen Batterien haben jeweils eine erwartete Lebensdauer, und irgendwann während Ihres Road Trips im Leben müssten Sie die Batterie austauschen.

• Kalzium-Kalzium-Batterie

Die Batterie enthält eine Kalziumlegierung auf verschiedenen geladenen Platten. Das Kalzium soll den Flüssigkeitsverlust in den Zellen verringern. Der Akku kann jedoch bei Überladung leicht beschädigt werden.

• Tiefer Zyklus

Diese Batterie liefert in der Regel längere Zeit Strom. Sie verlangen jedoch, dass man ihre Autos über lange Strecken fährt, um sie aufzuladen.

• litium-ionen-batterie

Sie sind teure Batterien, bieten jedoch tendenziell höhere Energiedichten als andere und sind gleichzeitig leichter.

• Batterie überflutet

Der Preis für diesen Akku ist dürftig und damit einer der beliebtesten. Sie sind wartungsfrei und versiegelt, sodass keine Gase ausgetauscht werden müssen. Die Flüssigkeit hält so lange wie die Batterie hält und muss daher nicht nachgefüllt werden.