22 Jahre Batterieanpassung

Lithium-Ionen-Batteriekosten pro kWh

May 10, 2022   Seitenansicht:226

Einführung und Trend

Dies ist eine wiederaufladbare Batterie, in der Lithium-Ionen Strom erzeugen. Die Lithium-Ionen-Batterie besteht aus negativen und positiven Elektroden. Dies ist eine wiederaufladbare Batterie, in der Lithium-Ionen über einen Elektrolyten von der negativen Elektrode zu den positiven Elektroden wandern. Die Entladung geht beim Laden vorwärts und rückwärts. Viele Geräte verwenden Lithium-Ionen (Li-Ion)-Zellen, darunter Gadgets, Spiele, Bluetooth-Kopfhörer, tragbare Leistungsinstrumente, kleine und große Versorgungsunternehmen, Elektroautos und elektrochemische Energiespeichergeräte. Sie können bei unsachgemäßem Umgang am Ende ihres Lebenszyklus Gesundheit und Umwelt gefährden.

Die steigende Marktnachfrage nach Li-Ionen-Batterien kann zum großen Teil auf ihre hohe "Leistungsdichte" zurückgeführt werden. Die Energiemenge, die ein System in einer bestimmten Anzahl von Räumen enthält, wird als seine "Energiedichte" bezeichnet. Bei gleicher Strommenge können lithiumbatterien tatsächlich dünner und leichter sein als manch andere Batterietypen. Diese Verkleinerung hat die Verbraucherakzeptanz von kleinen transportablen und drahtlosen Geräten beschleunigt.

3,2 V 20 Ah quadratische LiFePO4-Batteriezelle für niedrige Temperaturen
3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

Trend der Lithium-Ionen-Batteriekosten pro kWh

Ein Anstieg der Batteriepreise könnte Benchmarks wie die von der US-Energiebehörde als Break-Even-Schwelle für Elektrofahrzeuge im Vergleich zu Verbrennungsmotoren festgelegten 60 US-Dollar pro kWh verschieben. Laut der jährlichen Batteriepreisstudie von Bloomberg New Energy Finance (BNEF) sind die durchschnittlichen Batteriekosten weltweit zwischen 2020 und 2021 um 6 % gesunken, könnten aber in Zukunft weiter steigen.

Laut der Studie beliefen sich die Kosten für Lithium-Ionen-Batteriepakete im Jahr 2021 auf 132 USD pro kWh, während sie von 140 USD pro kWh im Jahr 2020 und 101 USD pro kWh auf Zellebene sanken. Der Analyse zufolge ziehen die gestiegenen Rohstoffpreise die Preise bereits wieder nach oben, wobei für 2022 ein mittlerer Paketpreis von 135 USD erwartet wird. Laut BNEF könnte dies bedeuten, dass der Moment, in dem die Kosten unter 100 USD pro kWh fallen, allgemein als kritisch angesehen wird Meilenstein für die Erschwinglichkeit von Elektrofahrzeugen – wird um zwei Jahre verschoben.

Autohersteller haben eigene hochgesteckte Ziele, wie zum Beispiel das Ziel von Toyota, die Preise für Elektrofahrzeuge in zehn Jahren zu halbieren. So auch ganze Länder und Staaten. Wird es Ziele zurückschlagen, wenn Zellen in ein oder zwei Jahren teurer werden? Dies bleibt als neue Komponente in dieser komplizierten Trendlinie zur Einführung von Elektrofahrzeugen zu beobachten.

Batteriepreiserhöhung

Die Preise für Lithium-Ionen-Batterien sind stärker gestiegen. Grund für den Preisanstieg sind die Materialien. Lassen Sie uns sehen, warum die Preise der Batterien stark gestiegen waren:

●Die Preise für Lithium-Ionen-Materialien sind erheblich gestiegen.

Obwohl die Kosten für Batterien seit 2010 gesunken sind, haben deutliche Preiserhöhungen bei wichtigen Zellmetallen wie Lithium Zweifel an ihrer Langlebigkeit aufkommen lassen. Wie werden sich die Batteriepreise für Elektrofahrzeuge in Zukunft entwickeln? Der Preis von Lithium-Ionen-Batterien könnte in naher Zukunft stärker steigen.

●Der Preisanstieg ist nichts Neues.

Es ist nicht die erste Studie, die auf Rohstoffknappheit als mögliche Vorstufe zu steigenden Batteriepreisen hinweist. Andere Veröffentlichungen haben Nickel als möglichen Mangel identifiziert, nicht alle Zellen benötigen es.

Laut BNEF haben Sorgen um die Lieferkette jedoch sogar die Rohstoffpreise für die kostengünstigere Chemikalie Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) in die Höhe getrieben, die jetzt von vielen großen chinesischen Herstellern und Batterieherstellern bevorzugt wird und zunehmend von Tesla angenommen wird . Laut der Studie haben chinesische Hersteller von LFP-Zellen ihre Preise seit September um 10 % bis 20 % erhöht.

Robuster Laptop-Polymer-Akku mit niedriger Temperatur und hoher Energiedichte, 11,1 V, 7800 mAh
Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

Wie viel kostet eine Lithium-Ionen-Batteriezelle?

Lassen Sie uns den Preis einer Lithium-Ionen-Batteriezelle aufschlüsseln. Laut BloombergNEF-Statistiken macht der Preis der Kathode jeder Zelle mehr als die Hälfte dieses Zellpreises aus.

V Batteriezellenkomponente

% der Zellenkosten

Kathode

51%

Gehäuse und andere Materialien

3%

Elektrolyt

4%

Separator

7%

 

Herstellung und Abschreibung

24%

 

Anode

12%

Aus der obigen Preisaufschlüsselung für Lithium-Ionen-Batterien haben wir herausgefunden, dass die Kathode das teuerste Material ist. Es macht 51% des Gesamtpreises aus.

Warum haben Kathoden höhere Preise?

Die Kathode hat eine positiv geladene Elektrode. Wenn das Gerät die Batterie entlädt, wandern Elektronen und Lithiumionen von der Anode zur Kathode. Sie verbleiben dort, bis der akku wieder vollständig aufgeladen ist. Kathoden sind der wichtigste Bestandteil von Batterien. Sie wirkt sich stark auf Reichweite, Leistung sowie thermische Sicherheit der Batterien aus. Daher ist dies auch eine EV-Batterie.

Die Zelle besteht aus verschiedenen Metallen. Es besteht beispielsweise aus Nickel und Lithium. Heutzutage sind die üblichen Kathodenzusammensetzungen:

83.jpg

lithiumeisenphosphat (LFP)

●Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA)

●Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)

Die Batterieelemente, aus denen die Kathode besteht, sind sehr gefragt, da Hersteller wie Tesla sich bemühen, Materialien zu beschaffen, wenn die Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen steigen. In Wirklichkeit machen die Waren in der Kathode zusammen mit anderen Zellkomponenten rund 40 % des gesamten Zellpreises aus.

●Preise anderer Komponenten von lithium-ionen-akkus

Die restlichen 49 Prozent der Kosten einer Zelle bestehen aus anderen Komponenten als der Kathode. Der Produktionsprozess, der die Herstellung der Elektroden, die Integration der verschiedenen Komponenten und die Fertigstellung der Zelle umfasst, macht 24 % der Gesamtkosten aus. Die Anode ist ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Batterien und macht 12 % der Gesamtkosten aus – etwa ein Viertel des Anteils der Kathode. Die Anode einer Lithium-Ionen-Zelle besteht aus organischem oder anorganischem Graphit, das weniger kostspielig ist als andere Batteriematerialien.

Fazit

Gestiegene Rohstoffpreise deuten jedoch darauf hin, dass die durchschnittlichen Paketkosten bis 2022 nominal auf 135 $/kWh steigen könnten. Ohne externe Fortschritte, die diesen Effekt verringern könnten, kann sich der Zeitpunkt, an dem die Kosten unter 100 $/kWh fallen, um 2 verzögern Jahre. Dies würde sich auf die Erschwinglichkeit von Elektrofahrzeugen und die Gewinne der Hersteller sowie auf die Wirtschaftlichkeit von Energiespeicheranlagen auswirken.

Kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie Kapazitätswachstum im gesamten Vertriebsnetz werden dazu beitragen, die Batterietechnologie voranzutreiben und die Preise für die nächste Generation zu senken. BloombergNEF geht davon aus, dass Innovationen der nächsten Generation wie Silizium- und Lithium-basierte Anoden, Festkörperchemie und neuartige Kathodensubstanz- und Zellproduktionstechniken eine bedeutende Rolle bei der Erleichterung dieser Preissenkungen spielen werden.

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