테슬라, 코발트없는 배터리 기술을 핵심 개발 방향으로 채택

전기 자동차의 시장 점유율은 증가하고 있지만 여전히 주류 자동차가 될 수는 없습니다. 한 가지 중요한 이유는 가격입니다. 전기 자동차를 동일한 사양의 내연 기관 (ICE)과 비교하면 전자가 후자보다 최소 £ 10,000-15,000 (약 RMB 88,000-132,000) 더 비싸다는 것을 알 수 있습니다. 전기 자동차는 구매 후 사용하면 훨씬 저렴할 것이지만 높은 초기 프리미엄이 전기 자동차의 초기 보급에 상당한 저해 요인이된다는 것은 부인할 수 없습니다.

이러한 추가 지출 중 일부는 관련 신기술의 개발 비용을 회수하려는'의 시도로 인한 것이지만, 대부분은 한 가지 요인, 즉 높은 충전 배터리 가격에서 비롯됩니다. 이것이 테슬라가 최근에 코발트없는 배터리 기술을 배터리 분야의 핵심 개발 방향으로 삼은 이유입니다.

이를 더 잘 이해하기 위해'가 예를 들어 보겠습니다. 영국에서 Tesla ModelSLongRange는 77,980 파운드 (약 690,000 위안)부터 시작합니다. 이 차의 순항 범위는 379 마일 (WLTP 사이클 테스트 표준에 따르면 약 610km)이며 Plus 버전의 순항 범위는 647km (402 마일)입니다.

그러나 이러한 높은 수치를 달성하려면 ModelS에 100kWh 리튬 이온 배터리가 장착되어 있어야합니다. Tesla는 이러한 배터리에서 ModelS 가격이 얼마인지 공개적으로 밝히지 않았지만 중고 Tesla 배터리를 구입하고 가격을 살펴보면 대략적인 아이디어를 얻을 수 있습니다. 5.3kWh 배터리 팩은 £ 1,440 (약 RMB 13,000)입니다.

현재 ModelS의 용량이 100kWh에 도달하려면 19 개의 배터리 팩이 필요합니다. 단가를 곱하면 합계는 27,360 파운드 (약 240,000 위안)입니다. 즉, Tesla ModelS 가격의 1/3 이상이 배터리 비용 일 수 있습니다. 더 일반적인 보급형 전기 자동차는 여전히 최소 40kWh (예 : Nissan'의 기본 리프)를 가지고 있으며 대부분은 50kWh 이상입니다.

따라서 대부분의 전기 자동차는 배터리 한 개당 1 만 파운드 (88,000 위안) 이상이며, 이는 왜 그렇게 비싼 지 설명합니다. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance)는 이러한 계산을 확인하여 배터리 비용이 2020 년 전기 자동차 비용의 30 %를 차지할 것이라고 예측했습니다. 반면 디젤 기관차는 연료를 담기 위해 금속 상자 만 있으면됩니다.

전기 자동차 총 비용 대비 리튬 이온 배터리 비용

Tesla의 최근 뉴스로 돌아갑니다. 이 회사는 코발트를 사용하지 않는 충전식 배터리 기술에 큰 투자를했습니다. 코발트는 리튬 이온 배터리가 그렇게 비싼 이유 중 하나입니다. 광업은 콩고와 같은 분쟁 지역에있을 수 있고 생산이 환경 적으로 상당히 오염되는 것으로 간주되기 때문에 또한 정치적 문제로 가득 차 있습니다. 그러나 코발트는 배터리에 필요한 에너지 밀도를 공급할 수 있기 때문에 사용되며 배터리는 충전 당 수백 마일을 지속 할 수 있습니다.

몇 달 전 테슬라가 CATL과 협력하여 인산 철 리튬 (LFP) 배터리를 개발하고 있다는 사실이 밝혀졌습니다. LFP 배터리는 코발트를 사용하지 않으며, 킬로와트시 당 100 달러 (도매가) 미만으로 밀고있는 마법 같은 추세가 있습니다. 이 가격은 전기차가 디젤차보다 저렴하기위한 임계 값으로 간주됩니다.

Bloomberg New Energy Finance의 에너지 저장 부서장 인 James Frith에 따르면, 킬로와트-시간당 배터리 가격은 2010 년 1,000 달러 (약 7000 위안)를 초과했으며 2015 년에는 381 달러 (약 2670 위안)였습니다., 현재 약 147 달러 (약 1030 위안). Fries는 LFP 배터리가 2023 년 또는 2024 년에 킬로와트시 당 100 달러 (약 700 위안)에 도달하고 2030 년에는 61 달러 (약 427 위안)에이를 것으로 예상합니다.

킬로와트 시간당 리튬 이온 배터리 가격

Tesla는 또한 최근 충전주기 수를 크게 증가시키는 음극 기술에 대한 특허를 획득했습니다. 현재 리튬 이온 배터리 기술은 1,000 ~ 1,500 회 충전이 가능해 보이지만 휴대폰처럼 매일 충전 할 수없고 스마트 매니지먼트가 배터리에 따라 충전주기를 할당한다. 전기 자동차는 일주일에 한 번만 충전하면됩니다. 즉, 1,500 번의 충전이 25 년 동안 지속될 수 있습니다.

Jeff Dahn이 이끄는 Tesla 배터리 팀은 충전주기를 거의 4000 배까지 늘릴 수있는 Tesla의 새로운 기술에 대한 특허를 획득했습니다. 일주일에 한 번 충전하면 약 75 년이 걸립니다. 따라서 소위 백만 마일 배터리입니다.

최근 Jeff Dahn이 이끄는 Tesla 팀은 새로운 금속 리튬 / 양극 배터리 특허를 신청하여 에너지 밀도를 크게 높여 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 기술이 상업적으로 실현 가능하다면 배터리의 내구성과 가격에 혁신적인 변화를 가져올 것입니다.

Nissan의 전 선임 연구원은 올 폴리머 배터리라는 또 다른 신기술을 개발 중이며 현재 가격을 90 %까지 낮출 수 있다고 주장합니다.

이러한 발전은 미래에 일어나지 않을 수 있지만 코발트가없는 리튬 철 인산염 배터리가 이제 등장했습니다. 정부 승인을받은 후 Tesla는 중국 버전의 Model 3에서 LFP를 배터리로 사용할 예정입니다. LFP 배터리를 사용하면 제조 비용을 15 % -20 % 줄일 수있는 것으로 추정됩니다.

자동차 비용에서 배터리 비율을 고려할 때 전기차는 30 %가 아닌 디젤차보다 10 % 더 비싸기 때문에 전기차를 소유 한 후 1 ~ 2 년 내에 운영비를 쉽게 되 찾을 수 있습니다. 이것은 또한 전기 자동차가 연료로 작동하는 리튬 배터리 기술보다 더 큰 리드를 제공 할 것이며 수소 에너지는 전기 자동차의 미래가 될 가능성이 낮습니다.

전기 자동차는 디젤 기관차보다 환경 친화적이고 운영 비용이 낮을뿐만 아니라 구매 비용이 낮은 시대가 빠르게 다가오고 있으며 코발트없는 배터리가이 방향의 핵심 단계입니다. 이것이 Tesla가 저에너지 차량으로 전환하는 것이 매우 중요한 이유입니다. 이것은 화석 연료 차량에 치명적일 수 있습니다.