テスラは、そのコア開発の方向性としてコバルトフリーバッテリー技術を取ります
Sep 18, 2020
電気自動車の市場シェアは増加していますが、依然として主流の車両になることができません。重要な理由の1つは価格です。電気自動車と同じ仕様の内燃機関(ICE)を比較すると、前者は後者よりも少なくとも£10,000-15,000(約RMB 88,000-132,000)高いことがわかります。電気自動車は購入後に使用するとはるかに安くなりますが、初期保険料が電気自動車の早期普及に対するかなりの阻害薬であるということは否定できません。
これらの追加支出の一部は、関連する新技術の開発コストを回収しようとする同社の試みによるものですが、そのほとんどは充電式電池の高い価格の1つの要因から来ています。テスラが最近、コバルトフリーバッテリー技術をバッテリー分野の中核的な開発方向にしたのはこの理由です。
これをよりよく理解するために、例を挙げてみましょう。英国では、テスラModelSLongRangeは77,980ポンド(約690,000元)から始まります。この車の航続距離は379マイル(WLTPサイクルテスト基準に従って約610キロメートル)で、プラスバージョンの航続距離は402マイル(647キロメートル)です。
しかし、これらの高い数字を達成するためには、ModelSには100kWhのリチウムイオン電池を搭載する必要があります。テスラは、これらのバッテリーからModelS価格のどれくらいが来ているかを公に述べていないが、中古のテスラ電池を購入し、その価格を見ることによって大まかなアイデアを得ることができます。5.3 kWhのバッテリーパックは£1,440(約RMB 13,000)です。
現在のモデルでは、100 kWhの容量に達するために19のそのようなバッテリーパックが必要です。単価を掛けると、合計は 27,360 ポンド (約 240,000 元) になります。言い換えれば、テスラモデルの価格の3分の1以上は、バッテリーのコストに過ぎないかもしれません。より一般的なエントリーレベルの電気自動車は、少なくとも40kWh(日産の基本的なリーフなど)をまだ持っており、ほとんどが50kWh以上を持っています。
したがって、ほとんどの電気自動車はバッテリーだけで£10,000(88,000元)以上の費用がかかり、なぜ彼らがとても高価なのかを説明しています。ブルームバーグ・ニュー・エナジー・ファイナンス(ブルームバーグ・ニュー・エナジー・ファイナンス)は、これらの計算を確認し、2020年の電気自動車のコストの30%をバッテリーコストが占めるだろうと予測した。これに対し、ディーゼル機関車は燃料を保持するために金属箱しか必要としないでいる。
電気自動車の総コストに対するリチウムイオン電池コストの割合
テスラからのいくつかの最近のニュースに戻ります。同社はコバルトを使用しない充電式バッテリー技術に大きな賭けをした。コバルトは、リチウムイオン電池が非常に高価である重要な理由の一つです。また、鉱業はコンゴなどの紛争地域にあり、その生産は環境汚染がかなり大きいため、政治的な問題もはらんでいます。しかし、コバルトはバッテリーに必要なエネルギー密度を供給することができ、バッテリーが充電あたり数百マイル持続することができるので使用されます。
数ヶ月前、テスラはCATLと協力してリン酸鉄リチウム(LFP)電池を開発していることが明らかになった。LFPバッテリーはコバルトを使用せず、1キロワット時当たり100米ドル以下(卸売価格)に押し上げるという魔法の傾向があります。この価格は、電気自動車がディーゼル車よりも安くなるしきい値であると考えられています。
ブルームバーグ・ニュー・エナジー・ファイナンスのエネルギー貯蔵部門の責任者であるジェームズ・フリス氏によると、1キロワット時当たりのバッテリー価格は2010年に1,000米ドル(約7000元)を超え、2015年には381米ドル(約2670元)でした。、現在約147米ドル(約1030元)。フライドポテトは、LFPバッテリーは2023年または2024年には1キロワット時あたり100米ドル(約RMB 700)に達し、2030年には61米ドル(約427人民元)に達すると見積もっています。
1キロワット時あたりのリチウムイオン電池価格
テスラは最近、カソード技術の特許を取得し、充電サイクルの数を大幅に増やしました。現在のリチウムイオン電池技術は、1,000〜1,500の充電を可能にしますが、多くのようには見えませんが、携帯電話のように毎日車を充電することはできませんし、スマート管理は異なるバッテリー間で充電サイクルを割り当てます。電気自動車を週に1回程度充電するだけで、1,500件の充電が25年間続く可能性があります。
ジェフ・ダーン率いるテスラのバッテリーチームは、テスラの新技術の特許を取得し、充電サイクルを4000倍近くに増やすことができます。週に1回請求される場合は、約75年かかります。したがって、いわゆるミリオンマイルバッテリー。
最近、ジェフ・ダーン率いるテスラチームは、エネルギー密度を大幅に高め、コストを大幅に削減できる新しい金属リチウム/アノード電池特許を申請しました。これらの技術が商業的に実現可能であれば、電池の耐久性と価格に革命的な変化をもたらすでしょう。
日産の元上級研究員は、現在の価格を90%下げることができると主張するオールポリマーバッテリーと呼ばれる別の今後の技術を開発しています。
これらの開発は将来起こらないかもしれませんが、コバルトフリーのリン酸鉄リチウム電池が登場しました。政府の承認を得た後、テスラは中国版モデル3のバッテリーとしてLFPを使用する。LFP電池を使用すると、製造コストを15%~20%削減できると推定されています。
電気自動車のコストに占める電池の割合を考慮すると、電気自動車はディーゼル車よりも10%しか高価ではなく、30%ではなく、電気自動車を所有してから1〜2年以内に安価な運用コストを容易に取り戻すことができます。これにより、電気自動車は燃料駆動のリチウム電池技術よりも大きなリードを与え、水素エネルギーが電気自動車の未来になる可能性は低い。
電気自動車はディーゼル機関車よりも環境に優しく、運用コストが低いだけでなく、購入コストの低下の時代が急速に近づいており、コバルトフリーバッテリーがこの方向の重要なステップです。このため、テスラが低エネルギー車に切り替ることは非常に重要であり、化石燃料車にとって致命的な打撃となる可能性があります。
