טסלה לוקחת את טכנולוגיית הסוללה ללא קובלט ככיוון הפיתוח המרכזי שלה

למרות שנתח השוק של כלי רכב חשמליים הולך וגדל, הם עדיין לא יכולים להפוך לכלי רכב רגילים. סיבה אחת חשובה היא המחיר. אם אתה משווה רכב חשמלי עם מנוע בעירה פנימית (ICE) של אותו מפרט, תגלה כי הראשון הוא לפחות £ 10,000-15,000 (כ RMB 88,000-132,000) יקר יותר מאשר האחרון. למרות כלי רכב חשמליים יהיה הרבה יותר זול בעת הרכישה, זה בלתי ניתן להכחיש כי הפרמיה הראשונית גבוהה היא מעכב משמעותית אימוץ נרחב מוקדם של כלי רכב חשמליים.

למרות שחלק מההוצאות הנוספות נובעות מניסיונות החברה לשחזר את עלויות הפיתוח של הטכנולוגיות החדשות המעורבות, רובן מגיעות מגורם אחד- המחיר הגבוה של סוללות נטענות. זו הסיבה שטסלה הפכה לאחרונה את טכנולוגיית הסוללות ללא קובלט לכיוון הפיתוח המרכזי שלה בתחום הסוללה.

כדי להבין את זה טוב יותר, בואו ניקח דוגמה. בבריטניה, טסלה ModelSLongRange מתחילה ב-77,980 פאונד (כ-690,000 יואן). טווח השיוט של מכונית זו הוא 609 מיילים (כ-610 ק"מ, על פי תקן בדיקת מחזור WLTP), וטווח השיוט של גרסת הפלוס הוא 647 ק"מ.

אבל כדי להשיג את המספרים הגבוהים האלה, דגמים צריכים להיות מצוידים עם סוללת ליתיום-יון 100 קרט. טסלה לא הצהירה בפומבי כמה מחיר הדגמים מגיע מסוללות אלה, אבל אתה יכול לקבל מושג גס על ידי קניית סוללות טסלה יד שנייה והסתכלות על המחיר שלה. A 5.3 kWh battery pack costs £1,440 (about RMB 13,000).

הדגמים הנוכחיים דורשים 19 ערכות סוללות כאלה כדי להגיע לקיבולת של 100 קרט. אם תכפיל את מחיר היחידה, הסכום הכולל הוא 27,360 פאונד (כ-240,000 יואן). במילים אחרות, יותר משליש מהמחיר של דגמי טסלה עשוי להיות רק העלות של הסוללה. מכוניות חשמליות נפוצות יותר ברמת הכניסה עדיין יש לפחות 40 kWh (כגון עלה בסיסי של ניסן), ורובם יש 50 kWh או יותר.

לכן, רוב המכוניות החשמליות עולות יותר מ-10,000 ליש"ט (88,000 יואן) עבור הסוללה בלבד, מה שמסביר מדוע הן כל כך יקרות. בלומברג ניו אנרגיה מימון (בלומברג אנרגיה חדשה מימון) אישר חישובים אלה, צופה כי עלויות הסוללה יהיוו 30% מהעלות של כלי רכב חשמליים בשנת 2020. לעומת זאת, קטר דיזל צריך רק קופסת מתכת כדי להכיל דלק.

עלות סוללת Li-ion כאחוז מהעלות הכוללת של כלי רכב חשמליים

בחזרה לחדשות האחרונות מטסלה. החברה עשתה הימור גדול על טכנולוגיית סוללה נטענת שאינו משתמש קובלט. קובלט היא אחת הסיבות החשובות לכך שסוללות ליתיום-יון כל כך יקרות. היא גם כרוכה בסוגיות פוליטיות, משום שהכרייה עשויה להיות באזורי סכסוך כמו קונגו, והייצור שלה נחשב למזהם למדי מבחינה סביבתית. אבל קובלט משמש כי הוא יכול לספק את צפיפות האנרגיה הנדרשת על ידי הסוללה, המאפשר את הסוללה להימשך מאות קילומטרים לכל טעינה.

לפני כמה חודשים, התגלה כי טסלה משתפת פעולה עם CATL כדי לפתח סוללות פוספט ברזל ליתיום (LFP), אשר עשוי להיות משנה משחק אמיתי. סוללות LFP אינן משתמשות בקובלט, ויש מגמה קסומה של דחיפתו לפחות מ-100 דולר לקילוואט-שעה (מחיר סיטונאי). מחיר זה נחשב לסף עבור כלי רכב חשמליים להיות זול יותר מאשר כלי רכב דיזל.

לדברי ג'יימס פרית', ראש מחלקת אחסון האנרגיה של בלומברג New Energy Finance, מחיר הסוללות לקילוואט-שעה עלה על 1,000 דולר (כ-7,000 יואן) ב-2010, והיה 381 דולר (כ-2,670 יואן) ב-2015. כיום כ-147 דולר ארה"ב (כ-1030 יואן). צ'יפס מעריך כי סוללות LFP יגיעו ל-100 דולר (כ-700 RMB) לקילוואט שעה ב-2023 או 2024 ורק 61 דולר (כ-427 RMB) עד 2030.

מחיר סוללת ליתיום-יון לקילוואט שעה

טסלה גם השיגה לאחרונה פטנט על טכנולוגיית קתודה, שמגדילה מאוד את מספר מחזורי הטעינה. טכנולוגיית סוללת הליתיום-יון הנוכחית מאפשרת טעינה של 1,000 עד 1,500 טעינות, מה שאולי לא נראה הרבה, אבל אי אפשר להטעין את המכונית כל יום כמו טלפון נייד, וניהול חכם יקצה את מחזור הטעינה בין סוללות שונות. אתה רק צריך לטעון מכונית חשמלית בערך פעם בשבוע, מה שאומר ש-1,500 חיובים יכולים להימשך 25 שנה.

צוות סוללות טסלה בראשות ג'ף דהן השיג פטנט על הטכנולוגיה החדשה של טסלה, אשר יכול להגדיל את מחזור הטעינה כמעט 4000 פעמים. אם הוא יחויב פעם בשבוע, זה ייקח בערך 75 שנים. לכן הסוללה של מיליון המיילים.

לאחרונה, צוות טסלה בראשות ג'ף Dahn הגיש בקשה לכמה פטנטים חדשים סוללת ליתיום / אנודה מתכת, אשר יכול להגדיל מאוד את צפיפות האנרגיה ובכך להפחית מאוד את העלות. אם טכנולוגיות אלה אפשריות מבחינה מסחרית, הן יביאו שינויים מהפכניים בעמידות ובמחיר הסוללות.

חוקר בכיר לשעבר בניסאן מפתח טכנולוגיה נוספת בשם סוללת פולימר, שלטענתו יכולה להפחית את המחיר הנוכחי ב-90%.

התפתחויות אלה אולי לא יקרו בעתיד, אבל סוללות ליתיום ברזל ללא קובלט הופיעו כעת. לאחר קבלת אישור הממשלה, טסלה תשתמש ב-LFP כסוללה בגרסה הסינית שלה של מודל 3. ההערכה היא כי השימוש בסוללות LFP יכול להפחית את עלויות הייצור על ידי 15%-20%.

אם לוקחים בחשבון את חלקן של הסוללות בעלות המכוניות, מכוניות חשמליות יקרות רק ב-10% ממכוניות דיזל, ולא 30%, שיכולות בקלות להחזיר עלויות תפעול זולות יותר בתוך שנה עד שנתיים של בעלות על מכונית חשמלית. זה גם ייתן לכלי רכב חשמליים יתרון גדול יותר מאשר טכנולוגיית סוללת ליתיום מונעת בדלק, ואנרגיית מימן לא צפויה להפוך לעתיד של כלי רכב חשמליים.

כלי רכב חשמליים הם לא רק ידידותיים יותר לסביבה ועלויות תפעול נמוכות יותר מאשר קטרים דיזל, אלא גם עידן של עלויות רכישה נמוכות מתקרב במהירות, וסוללות ללא קובלט הן צעד מפתח בכיוון זה. זו הסיבה שזה כל כך חשוב עבור טסלה לעבור כלי רכב באנרגיה נמוכה- זה יכול להיות מכה קטלנית לכלי רכב דלק מאובנים.