Tesla toma la tecnología de batería sin cobalto como su dirección de desarrollo principal

Aunque la cuota de mercado de los vehículos eléctricos está aumentando, todavía no pueden convertirse en vehículos convencionales. Una razón importante es el precio. Si compara un vehículo eléctrico con un motor de combustión interna (ICE) de la misma especificación, encontrará que el primero es al menos 10.000-15.000 libras esterlinas (aproximadamente 88.000-132.000 RMB) más caro que el segundo. Aunque los vehículos eléctricos serán mucho más baratos cuando se utilizan después de la compra, es innegable que la alta prima inicial es un inhibidor considerable para la adopción generalizada temprana de vehículos eléctricos.

Aunque algunos de estos gastos adicionales se deben a los intentos de la compañía de recuperar los costos de desarrollo de las nuevas tecnologías involucradas, la mayor parte proviene de un factor, el alto precio de las baterías recargables. Esta es la razón por la que Tesla ha hecho recientemente de la tecnología de batería sin cobalto su dirección de desarrollo central en el campo de la batería.

Para entender esto mejor, tomemos un ejemplo. En el Reino Unido, Tesla ModelSLongRange comienza en 77,980 libras (alrededor de 690,000 yuanes). El alcance de crucero de este coche es de 379 millas (alrededor de 610 kilómetros, según el estándar de prueba de ciclo WLTP), y el rango de crucero de la versión Plus es de 402 millas (647 kilómetros).

Pero para lograr estos altos números, ModelS necesita estar equipado con una batería de iones de litio de 100 kWh. Tesla no ha declarado públicamente cuánto del precio de ModelS proviene de estas baterías, pero se puede obtener una idea aproximada mediante la compra de baterías Tesla de segunda mano y mirando su precio. Una batería de 5,3 kWh cuesta 1.440 euros (alrededor de 13.000 RMB).

El ModelS actual requiere 19 paquetes de baterías de este tipo para alcanzar una capacidad de 100 kWh. Si multiplica el precio unitario, el total es de 27.360 libras (alrededor de 240.000 yuanes). En otras palabras, más de un tercio del precio de Tesla ModelS puede ser sólo el costo de la batería. Los coches eléctricos de nivel básico más comunes todavía tienen al menos 40 kWh (como la hoja básica de Nissan), y la mayoría tienen 50 kWh o más.

Por lo tanto, la mayoría de los coches eléctricos cuestan más de 10.000 libras esterlinas (88.000 yuanes) solo para la batería, lo que explica por qué son tan caros. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) confirmó estos cálculos, prediciendo que los costos de las baterías representarán el 30% del costo de los vehículos eléctricos en 2020. Por el contrario, una locomotora diésel sólo necesita una caja de metal para sostener el combustible.

Costo de la batería de iones de litio como porcentaje del costo total de los vehículos eléctricos

Volvamos a algunas noticias recientes de Tesla. La compañía ha hecho una gran apuesta por la tecnología de baterías recargables que no utiliza cobalto. El cobalto es una de las razones importantes por las que las baterías de iones de litio son tan caras. También está plagada de cuestiones políticas, porque la minería puede estar en zonas de conflicto como el Congo, y su producción se considera bastante contaminante desde el punto de vista medioambiental. Pero el cobalto se utiliza porque puede suministrar la densidad de energía requerida por la batería, permitiendo que la batería dure cientos de millas por carga.

Hace unos meses, se reveló que Tesla está cooperando con CATL para desarrollar baterías de fosfato de hierro de litio (LFP), lo que puede ser un verdadero cambio de juego. Las baterías LFP no utilizan cobalto, y hay una tendencia mágica de empujarlo a menos de US$100 por kilovatio-hora (precio al por mayor). Este precio se considera el umbral para que los vehículos eléctricos sean más baratos que los vehículos diésel.

Según James Frith, jefe del departamento de almacenamiento de energía de Bloomberg New Energy Finance, el precio de las baterías por kilovatio-hora superó los US$1.000 (unos 7000 yuanes) en 2010, y fue de US$381 (alrededor de 2670 yuanes) en 2015. , Ahora alrededor de 147 dólares estadounidenses (alrededor de 1030 yuanes). Las papas fritas estiman que las baterías LFP alcanzarán los US$100 (aproximadamente 700 RMB) por kilovatio hora en 2023 o 2024 y sólo US$61 (aproximadamente 427 RMB) para 2030.

Precio de la batería de iones de litio por kilovatio hora

Tesla también obtuvo recientemente una patente para la tecnología de cátodos, que aumenta considerablemente el número de ciclos de carga. La tecnología actual de baterías de iones de litio permite 1.000 a 1.500 recargas, lo que puede no parecer mucho, pero no se puede cargar el coche todos los días como un teléfono móvil, y la administración inteligente asignará el ciclo de carga entre diferentes baterías. Sólo tiene que cargar un coche eléctrico aproximadamente una vez a la semana, lo que significa que 1.500 cargos pueden durar 25 años.

El equipo de baterías de Tesla dirigido por Jeff Dahn ha obtenido una patente para la nueva tecnología de Tesla, que puede aumentar el ciclo de carga a casi 4000 veces. Si se cobra una vez a la semana, tomará alrededor de 75 años. De ahí la llamada batería de un millón de millas.

Recientemente, el equipo de Tesla dirigido por Jeff Dahn solicitó algunas nuevas patentes de baterías de litio/ánodo metálico, que pueden aumentar en gran medida la densidad de energía y, por lo tanto, reducir en gran medida el costo. Si estas tecnologías son comercialmente viables, traerán cambios revolucionarios en la durabilidad y el precio de las baterías.

Un ex investigador senior de Nissan está desarrollando otra tecnología próxima llamada batería de polímero, que según él puede reducir el precio actual en un 90%.

Estos desarrollos pueden no ocurrir en el futuro, pero las baterías de fosfato de hierro de litio sin cobalto han aparecido ahora. Después de obtener la aprobación del gobierno, Tesla utilizará LFP como batería en su versión china del Model 3. Se estima que el uso de baterías LFP puede reducir los costos de fabricación entre un 15%-20%.

Teniendo en cuenta la proporción de baterías en el costo de los coches, los coches eléctricos son sólo un 10% más caros que los coches diésel, no el 30%, lo que puede recuperar fácilmente los costos de operación más baratos dentro de uno a dos años de poseer un coche eléctrico. Esto también dará a los vehículos eléctricos un mayor plomo que la tecnología de baterías de litio alimentada por combustible, y es poco probable que la energía de hidrógeno se convierta en el futuro de los vehículos eléctricos.

Los vehículos eléctricos no sólo son más respetuosos con el medio ambiente y los costos de operación más bajos que las locomotoras diésel, sino que también se acerca rápidamente la era de los costos de compra más bajos, y las baterías sin cobalto son un paso clave en esta dirección. Esta es la razón por la que es tan importante para Tesla cambiar a vehículos de baja energía, esto puede ser un golpe fatal para los vehículos de combustibles fósiles.