Litiumjonbatteri Kostnad per Kwh

Introduktion

Detta är ett uppladdningsbart batteri där litiumjon producerar ström. Litiumjonbatteriet består av negativa och positiva elektroder. Detta är ett uppladdningsbart batteri där litiumjoner färdas från den negativa elektroden till de positiva elektroderna via en elektrolyt. Urladdningen går framåt och bakåt vid laddning. Många enheter använder litiumjonceller (Li-jon), inklusive prylar, spel, Bluetooth-hörlurar, bärbara kraftinstrument, små och stora verktyg, elbilar och elektrokemiska produkterenergilagringenheter. De kan äventyra hälsan och miljön om de inte hanteras på rätt sätt i slutet av sin livscykel.

Trend

De ökande marknadskraven på litiumjonbatterier kan till stor del tillskrivas deras höga "effekttäthet". Den mängd energi som ett system har i ett givet antal utrymmen kallas dess "energitäthet". Samtidigt som man behåller samma mängd el,litiumbatterierkan verkligen vara tunnare och lättare än vissa andra batterityper. Denna neddragning har påskyndat konsumenternas acceptans av små transportabla och trådlösa enheter.

Litiumjonbatteri Kostnad per Kwh Trend

En ökning av batteripriserna kan pressa ut riktmärken som $60 per kWh som fastställts av US Energy Department som break-even tröskeln för elbilar mot förbränningsmotorer. Enligt Bloomberg New Energy Finances (BNEF) årliga batteriprisstudie sjönk de genomsnittliga batterikostnaderna med 6 % mellan 2020 och 2021, men de kan komma att öka i framtiden.

Enligt forskningen var kostnaderna för litiumjonbatterier 132 USD per kWh 2021, minskade från 140 USD per kWh 2020 och 101 USD per kWh på cellnivå. Enligt analysen drar ökade råvarupriser redan priserna uppåt, med ett medianpris på 135 kwh förpackning som förväntas för 2022. Enligt BNEF kan detta innebära att det ögonblick då kostnaderna faller under 100 dollar per kWh—allmänt betraktas som en kritisk milstolpe för överkomliga elbilar – kommer att skjutas upp med två år.

Biltillverkarna har höga egna mål, som Toyotas mål att halvera elbilspriserna på tio år. Så gör hela länder och stater. Kommer det att slå tillbaka mål om cellerna blir dyrare om ett eller två år? Det återstår att observera som en ny komponent i denna komplicerade trendlinje för EV-adoption.

Batteriprishöjning

Priserna på litiumjonbatterier har ökat i större utsträckning. Anledningen till prisstegringen är materialen.

Priserna på material av litiumjon har ökat markant.

Även om kostnaden för batterier har sjunkit sedan 2010, har betydande prisökningar på nyckelcellsmetaller som litium skapat tvivel om deras livslängd. Hur kommer priserna på elbilar att utvecklas i framtiden? Priset pålitiumjonbatterierkan komma att öka i den kommande framtiden i större utsträckning.

Prisstegringen är ingen ny sak.

Det är inte den första forskningen som pekar på råvarubrist som en möjlig föregångare till ökad batteriprissättning. Andra publikationer har identifierat nickel som en möjlig brist, inte alla celler kräver det.

Men enligt BNEF har oro för leveranskedjan till och med drivit upp priserna på råvaror till lägre kostnadlitiumjärnfosfat(LFP) kemikalie, som nu gynnas av många stora kinesiska tillverkare och batteritillverkare och som successivt omfamnas av Tesla. Enligt forskningen har kinesiska LFP-celltillverkare ökat sin prissättning med 10 % till 20 % sedan september.

Hur mycket kostar en litiumjonbattericell?

Låt oss bryta ner priset för en litiumjonbattericellkostnad. Enligt BloombergNEF-statistiken står priset på varje cells katod för mer än hälften av det cellpriset.

V Battericellskomponent % av cellkostnaden
Katod 51 %
Bostäder och annat material 3%
Elektrolyt 4%
Separator 7%
Tillverkning och avskrivningar 24 %
Anod 11 %

Från ovanstående uppdelning av litiumjonbatteripriset har vi upptäckt att katoden är det dyraste materialet. Det står för 51% av hela priset.

Varför har katoder högre priser?

Katoden har en positiv laddningselektrod. När enheten tömmer batteriet, färdas elektroner och litiumjoner från anoden till katoden. De förblir där tills batteriet är fulladdat igen. Katoder är den viktigaste komponenten i batterier. Det påverkar kraftigt batteriernas räckvidd, prestanda och termiska säkerhet. Därför är detta också ett EV-batteri.

Cellen består av olika metaller. Den består till exempel av nickel och litium. Nuförtiden är de vanliga katodkompositionerna:

Litiumjärnfosfat (LFP)

Litium nickel kobolt aluminiumoxid (NCA)

Litiumnickel mangan kobolt (NMC)

Batterielementen som utgör katoden är mycket efterfrågade, med tillverkare som Tesla som letar efter material som EV-försäljningen ökar. I verkligheten står varorna i katoden, tillsammans med andra i andra cellulära komponenter, för cirka 40 % av det totala cellpriset.

Priser på andra komponenter i litiumjonbatteri

De återstående 49 procenten av en cells kostnad består av andra komponenter än katoden. Produktionsprocessen, som inkluderar tillverkning av elektroderna, integrering av de olika komponenterna och färdigställande av cellen, står för 24 % av hela kostnaden. Anoden är en annan viktig del av batterierna och står för 12% av den totala kostnaden - ungefär en fjärdedel av katodens del. En Li-ion-cells anod består av organisk eller oorganisk grafit, vilket är billigare än andra batterimaterial.

Slutsats

Ökade råvarupriser tyder dock på att de genomsnittliga förpackningskostnaderna kan växa till 5/kWh i nominella termer till 2022. I avsaknad av externa framsteg som kan minska denna effekt kan den tidpunkt då kostnaderna faller under 0/kWh försenas med 2 år. Detta skulle påverka elbilars överkomliga priser och tillverkarens vinster, såväl som ekonomin för energilagringsinstallationer.

Fortsatta FoU-investeringar, såväl som kapacitetstillväxt i hela distributionsnätet, kommer att bidra till att förbättra batteriteknologin och sänka priserna under nästa generation. BloombergNEF förutser att nästa generations innovationer som kisel- och litiumbaserade anoder, fasta tillståndskemi och nya tekniker för katodsubstans och cellproduktion kommer att spela en betydande roll för att underlätta dessa prissänkningar.


Posttid: maj-09-2022