تتخذ Tesla تقنية البطاريات الخالية من الكوبالت كإتجاه تطوير أساسي لها

على الرغم من زيادة حصة السيارات الكهربائية في السوق ، إلا أنها لا تزال غير قادرة على أن تصبح مركبات رئيسية. أحد الأسباب المهمة هو السعر. إذا قارنت سيارة كهربائية بمحرك احتراق داخلي (ICE) من نفس المواصفات ، فستجد أن الأول هو على الأقل 10،000-15،000 جنيه إسترليني (حوالي 88،000-132،000 يوان صيني) أغلى من الأخير. على الرغم من أن السيارات الكهربائية ستكون أرخص بكثير عند استخدامها بعد الشراء ، إلا أنه لا يمكن إنكار أن القسط الأولي المرتفع هو مثبط كبير للتبني المبكر واسع الانتشار للسيارات الكهربائية.

على الرغم من أن بعض هذه النفقات الإضافية ترجع إلى محاولات الشركة&لاسترداد تكاليف تطوير التقنيات الجديدة المعنية ، إلا أن معظمها يأتي من عامل واحد - السعر المرتفع للبطاريات القابلة لإعادة الشحن. هذا هو السبب في أن Tesla جعلت مؤخرًا تقنية البطاريات الخالية من الكوبالت اتجاه التطوير الأساسي في مجال البطاريات.

لفهم هذا بشكل أفضل ، دع&# 39 ؛ تأخذ مثالاً. في المملكة المتحدة ، يبدأ سعر Tesla ModelSLongRange من 77980 جنيه إسترليني (حوالي 690.000 يوان). يبلغ مدى الانطلاق لهذه السيارة 379 ميلاً (حوالي 610 كيلومترات ، وفقًا لمعيار اختبار دورة WLTP) ، ومدى الانطلاق في إصدار Plus هو 402 ميل (647 كيلومترًا).

ولكن من أجل تحقيق هذه الأرقام الكبيرة ، يجب أن تكون طرازات ModelS مزودة ببطارية ليثيوم أيون 100 كيلو وات في الساعة. لم تذكر Tesla علنًا مقدار سعر ModelS الذي يأتي من هذه البطاريات ، ولكن يمكنك الحصول على فكرة تقريبية عن طريق شراء بطاريات Tesla المستعملة والنظر إلى سعرها. تبلغ تكلفة حزمة البطارية 5.3 كيلووات في الساعة 1440 جنيهًا إسترلينيًا (حوالي 13000 يوان صيني).

يتطلب الطراز ModelS الحالي 19 حزمة من هذه البطاريات لتصل إلى سعة 100 كيلو واط في الساعة. إذا قمت بضرب سعر الوحدة ، فسيكون الإجمالي 27360 جنيهًا (حوالي 240 ألف يوان). بمعنى آخر ، قد يكون أكثر من ثلث سعر Tesla ModelS مجرد تكلفة البطارية. لا تزال السيارات الكهربائية الأكثر شيوعًا للمبتدئين تحتوي على 40 كيلو واط في الساعة على الأقل (مثل Nissan&# 39 ؛ s basic Leaf) ، ومعظمها لديها 50 كيلو واط في الساعة أو أكثر.

لذلك ، فإن معظم السيارات الكهربائية تكلف أكثر من 10000 جنيه إسترليني (88000 يوان) للبطارية وحدها ، وهو ما يفسر سبب ارتفاع أسعارها. أكدت Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) هذه الحسابات ، وتوقع أن تمثل تكاليف البطارية 30 ٪ من تكلفة السيارات الكهربائية في عام 2020. في المقابل ، لا تحتاج قاطرة الديزل إلا إلى صندوق معدني للاحتفاظ بالوقود.

تكلفة بطارية Li-ion كنسبة مئوية من التكلفة الإجمالية للسيارات الكهربائية

العودة إلى بعض الأخبار الأخيرة من تسلا. راهنت الشركة بشكل كبير على تقنية البطاريات القابلة لإعادة الشحن التي لا تستخدم الكوبالت. الكوبالت هو أحد الأسباب المهمة التي تجعل بطاريات الليثيوم أيون باهظة الثمن. كما أنه محفوف بالمسائل السياسية ، لأن التعدين قد يكون في مناطق الصراع مثل الكونغو ، ويعتبر إنتاجه ملوثًا للبيئة تمامًا. ولكن يتم استخدام الكوبالت لأنه يمكن أن يوفر كثافة الطاقة التي تتطلبها البطارية ، مما يسمح للبطارية بالعمل لمئات الأميال لكل شحنة.

قبل بضعة أشهر ، تم الكشف عن أن تسلا تتعاون مع CATL لتطوير بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) ، والتي قد تكون تغييرًا حقيقيًا في قواعد اللعبة. لا تستخدم بطاريات LFP الكوبالت ، وهناك اتجاه سحري لدفعه إلى أقل من 100 دولار أمريكي للكيلوواط / ساعة (سعر الجملة). يعتبر هذا السعر هو الحد الأدنى لأن تكون السيارات الكهربائية أرخص من سيارات الديزل.

وفقًا لجيمس فريث ، رئيس قسم تخزين الطاقة في Bloomberg New Energy Finance ، فإن سعر البطاريات لكل كيلوواط / ساعة تجاوز 1000 دولار أمريكي (حوالي 7000 يوان) في عام 2010 ، وكان 381 دولارًا أمريكيًا (حوالي 2670 يوانًا) في عام 2015. ، الآن حوالي 147 دولارا أمريكيا (حوالي 1030 يوانا). تقدر Fries أن بطاريات LFP ستصل إلى 100 دولار أمريكي (حوالي 700 يوان صيني) لكل كيلوواط / ساعة في عام 2023 أو 2024 و 61 دولارًا أمريكيًا فقط (حوالي 427 يوان صيني) بحلول عام 2030.

سعر بطارية ليثيوم أيون لكل كيلو وات ساعة

حصلت Tesla أيضًا مؤخرًا على براءة اختراع لتقنية الكاثود ، مما يزيد بشكل كبير من عدد دورات الشحن. تسمح تقنية بطاريات الليثيوم أيون الحالية بإعادة شحن 1000 إلى 1500 عملية إعادة شحن ، والتي قد لا تبدو كثيرة ، ولكن لا يمكنك شحن السيارة كل يوم مثل الهاتف المحمول ، وستخصص الإدارة الذكية دورة الشحن بين البطاريات المختلفة. ما عليك سوى شحن سيارة كهربائية مرة واحدة في الأسبوع ، مما يعني أن 1500 شحنة يمكن أن تستمر لمدة 25 عامًا.

حصل فريق بطاريات تسلا بقيادة جيف دان على براءة اختراع لتقنية تسلا الجديدة ، والتي يمكن أن تزيد من دورة الشحن إلى ما يقرب من 4000 مرة. إذا تم تحصيل الرسوم مرة واحدة في الأسبوع ، فسوف يستغرق الأمر حوالي 75 عامًا. ومن هنا ما يسمى ببطارية المليون ميل.

في الآونة الأخيرة ، تقدم فريق Tesla بقيادة Jeff Dahn بطلب للحصول على بعض براءات اختراع بطاريات الليثيوم / الأنود المعدنية الجديدة ، والتي يمكن أن تزيد بشكل كبير من كثافة الطاقة وبالتالي تقلل التكلفة بشكل كبير. إذا كانت هذه التقنيات مجدية تجاريًا ، فستحدث تغييرات ثورية في متانة البطاريات وأسعارها.

يعمل باحث كبير سابق في شركة نيسان على تطوير تقنية أخرى قادمة تسمى بطارية البوليمر بالكامل ، والتي يزعم أنها يمكن أن تخفض السعر الحالي بنسبة 90٪.

قد لا تحدث هذه التطورات في المستقبل ، ولكن ظهرت الآن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم الخالية من الكوبالت. بعد الحصول على موافقة الحكومة ، ستستخدم Tesla LFP كبطارية في نسختها الصينية من الطراز 3. ومن المقدر أن استخدام بطاريات LFP يمكن أن يقلل من تكاليف التصنيع بنسبة 15٪ -20٪.

مع الأخذ في الاعتبار نسبة البطاريات في تكلفة السيارات ، فإن السيارات الكهربائية أغلى بنسبة 10٪ فقط من سيارات الديزل ، وليس 30٪ ، والتي يمكن أن تستعيد بسهولة تكاليف التشغيل الأرخص في غضون عام إلى عامين من امتلاك سيارة كهربائية. سيعطي هذا أيضًا للسيارات الكهربائية قيادة أكبر من تكنولوجيا بطاريات الليثيوم التي تعمل بالوقود ، ومن غير المرجح أن تصبح طاقة الهيدروجين مستقبل السيارات الكهربائية.

السيارات الكهربائية ليست فقط صديقة للبيئة وتكاليف تشغيل أقل من قاطرات الديزل ، ولكن أيضًا عصر انخفاض تكاليف الشراء يقترب بسرعة ، والبطاريات الخالية من الكوبالت هي خطوة رئيسية في هذا الاتجاه. هذا هو السبب في أنه من المهم للغاية بالنسبة لشركة Tesla التحول إلى المركبات منخفضة الطاقة - قد يكون هذا بمثابة ضربة قاتلة لمركبات الوقود الأحفوري.