עלות סוללת ליתיום-יון לקוט"ש

מָבוֹא

זוהי סוללה נטענת שבה ליתיום-יון מייצר כוח. סוללת הליתיום-יון מורכבת מאלקטרודות שליליות וחיוביות. זוהי סוללה נטענת שבה יוני ליתיום עוברים מהאלקטרודה השלילית אל האלקטרודות החיוביות באמצעות אלקטרוליט. הפריקה עוברת קדימה ואחורה בעת הטעינה. מכשירים רבים מעסיקים תאי ליתיום-יון (Li-ion), כולל גאדג'טים, משחקים, אוזניות בלוטות', מכשירי חשמל ניידים, שירותים קטנים וגדולים, מכוניות חשמליות ואלקטרוכימיהאגירת אנרגיהמכשירים. הם עלולים לסכן את הבריאות והסביבה אם לא מטופלים כראוי בסוף מחזור חייהם.

מְגַמָה

הביקוש העולה בשוק לסוללות Li-ion עשוי לייחס במידה רבה ל"צפיפות ההספק" הגבוהה שלהן. כמות האנרגיה שמערכת מחזיקה במספר נתון של חללים מכונה "צפיפות האנרגיה שלה". תוך שמירה על אותה כמות חשמל,סוללות ליתיוםאכן יכול להיות דק וקל יותר מכמה סוגי סוללות אחרים. צמצום זה האיץ את קבלת הצרכנים של מכשירים ניידים ואלחוטיים קטנים.

עלות סוללת ליתיום-יון לקוט"ש מגמה

עלייה במחירי הסוללות עשויה לדחוק מבנצ'מרקים כמו 60$ לקוט"ש שנקבע על ידי מחלקת האנרגיה של ארה"ב כסף האיזון לרכבי רכב חשמליים מול מנועי הבעירה הפנימית. לפי מחקר תמחור הסוללות השנתי של בלומברג ניו אנרג'י פיננסים (BNEF), עלויות הסוללה הממוצעות בעולם ירדו ב-6% בין 2020 ל-2021, אולם הן עשויות להיות במגמת עלייה בעתיד.

על פי המחקר, עלויות ערכת סוללות ליתיום-יון היו 132 דולר לקוט"ש ב-2021, צנחו מ-140 דולר לקוט"ש ב-2020, ו-101 דולר לקוט"ש ברמת התא. לפי הניתוח, מחירי הסחורות המוגדלים כבר מושכים את המחירים למעלה, כאשר מחיר חבילה חציוני של $135 קילו-שעה צפוי לשנת 2022. לפי BNEF, זה עשוי לרמוז שהרגע שבו העלויות יורדות מתחת ל-100 דולר לקוט"ש - נחשב בדרך כלל כקריטי אבן דרך למחיר סביר של EV — יידחה בשנתיים.

ליצרני רכב יש מטרות נעלות משלהם, כמו המטרה של טויוטה להוזיל את מחירי החשמל בחצי תוך עשר שנים. כך גם מדינות ומדינות שלמות. האם זה ילחם ביעדים אם התאים יהיו יקרים יותר בעוד שנה או שנתיים? נותר להבחין בכך כמרכיב חדש בקו המגמה המסובך הזה של אימוץ EV.

עליית מחיר הסוללה

מחירי סוללות הליתיום-יון עלו במידה רבה יותר. הסיבה מאחורי העלייה במחירים היא החומרים.

מחירי החומרים של ליתיום-יון עלו משמעותית.

למרות שעלות הסוללות יורדת מאז 2010, עליות מחירים משמעותיות במתכות מפתח בתאים כמו ליתיום הטילו ספק באורך החיים שלהן. כיצד יתפתחו מחירי סוללות EV בעתיד? המחיר שלסוללות ליתיום-יוןעשוי לגדול בעתיד הקרוב במידה רבה יותר.

הזינוק במחיר אינו דבר חדש.

זה לא המחקר הראשון שמצביע על מחסור בחומרי גלם כמבשר אפשרי להעלאת תמחור הסוללות. פרסומים אחרים זיהו ניקל כחסר אפשרי, לא כל התאים דורשים זאת.

עם זאת, לפי BNEF, חששות בשרשרת האספקה ​​אפילו העלו את מחירי חומרי הגלם בעלות נמוכה יותרליתיום ברזל פוספטכימיקל (LFP), המועדף כעת על ידי יצרנים סיניים גדולים ויצרני סוללות רבים ומאומץ בהדרגה על ידי טסלה. על פי המחקר, יצרניות תאי LFP סיניות העלו את התמחור שלהן ב-10% עד 20% מאז ספטמבר.

כמה עולה תא סוללת ליתיום-יון?

הבה נפרט את המחיר של עלות תא סוללת ליתיום-יון. לפי הסטטיסטיקה של BloombergNEF, המחיר של הקתודה של כל תא מהווה יותר ממחצית ממחיר התא הזה.

V רכיב תא סוללה % מעלות התא
קָטוֹדָה 51%
דיור וחומרים אחרים 3%
אלקטרוליט 4%
מפריד 7%
ייצור ופחת 24%
אָנוֹדָה 11%

מהפירוט לעיל של מחיר סוללת ליתיום-יון, גילינו שהקתודה היא החומר היקר ביותר. זה מהווה 51% מהמחיר כולו.

מדוע לקתודות יש מחירים גבוהים יותר?

לקתודה יש ​​אלקטרודת מטען חיובי. כאשר המכשיר מרוקן את הסוללה, אלקטרונים ויוני ליתיום עוברים מהאנודה אל הקתודה. הם נשארים שם עד שהסוללה תיטען שוב במלואה. קתודות הן המרכיב החשוב ביותר בסוללות. זה משפיע מאוד על הטווח, הביצועים כמו גם הבטיחות התרמית של הסוללות. מכאן שזו גם סוללת EV.

התא מורכב ממתכות שונות. לדוגמה, הוא מורכב מניקל וליתיום. כיום, הרכבי הקתודה הנפוצים הם:

ליתיום ברזל פוספט (LFP)

תחמוצת אלומיניום ליתיום ניקל קובלט (NCA)

ליתיום ניקל מנגן קובלט (NMC)

לרכיבי הסוללה המרכיבים את הקתודה יש ​​ביקוש רב, כאשר יצרנים כמו טסלה מתאמצים להשיג חומרים כעלייה במכירות EV. במציאות, הסחורה בקתודה, יחד עם אחרים ברכיבים סלולריים אחרים, מהווה כ-40% ממחיר התא הכולל.

מחירים של רכיבים אחרים של סוללת ליתיום-יון

שאר 49 האחוזים מעלות התא מורכבים ממרכיבים שאינם הקתודה. תהליך הייצור הכולל את ייצור האלקטרודות, שילוב הרכיבים השונים והשלמת התא מהווה 24% מהעלות כולה. האנודה היא חלק חיוני נוסף מהסוללות, המהווה 12% מהעלות הכוללת - בערך רבע מהחלק של הקתודה. האנודה של תא Li-ion מורכבת מהגרפיט האורגני או האנאורגני, שהוא זול יותר מחומרי סוללה אחרים.

מַסְקָנָה

עם זאת, עלייה במחירי חומרי הגלם מצביעים על כך שעלויות האריזה הממוצעות עשויות לגדול ל-5/קוט"ש במונחים נומינליים עד 2022. בהיעדר התקדמות חיצונית שעשויה להפחית את ההשפעה הזו, הזמן שבו העלויות יורדות מתחת ל-0/קוט"ש עשוי להתעכב ב-2 שנים. תהיה לכך השפעה על סבירות EV ועל רווחי היצרן, כמו גם על הכלכלה של מתקני אחסון אנרגיה.

המשך ההשקעה במו"פ, כמו גם גידול בקיבולת ברחבי רשת ההפצה, יסייעו לקדם את טכנולוגיית הסוללות ולהוריד מחירים במהלך הדור הבא. BloombergNEF צופה שחידושי הדור הבא כמו אנודות על בסיס סיליקון וליתיום, כימיה של מצב מוצק וטכניקות ייצור חומר קתודה חדשני ותאים ישחקו תפקיד משמעותי בהקלת ירידות המחירים הללו.


זמן פרסום: מאי-09-2022