La controversia sobre el producto “libre de cobalto” de Tesla
¿Wenhao Ott está conduciendo? Mozi
El éxito futuro de los coches eléctricos puede depender de que se abandone un ingrediente clave de las baterías: el metal pesado cobalto.
Recientemente, Reuters informó que Tesla está en "negociaciones intensivas" con Contemporary Amperex Technology Co., Limited para utilizar baterías sin cobalto en algunos productos.
Si finalmente esta negociación llega a buen puerto, significará que las baterías de fosfato de hierro y litio entrarán en la línea de producción de Tesla.
Según noticias institucionales del mercado, ¿Tesla está negociando con Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. para suministrar baterías de litio y planea fabricar Model en China? El Model 3 utiliza baterías sin cobalto, reemplazando la batería ternaria de litio Panasonic 811 actualmente adecuada para Tesla.
Sin embargo, ni Tesla ni Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (Contemporary Amperex Technology Co., Ltd., Limited) han comentado públicamente el informe, pero Musk ha declarado previamente en Twitter que Tesla ya existe. Las baterías utilizan menos del 3% de cobalto y la "batería de nueva generación" no utilizará cobalto.
Afectadas por esta noticia, BYD, Fengyuan, German Nano, Xiangtan Electrochemical y muchas otras empresas relacionadas han alcanzado su límite diario.
Otra buena noticia es que el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió recientemente los "Dictamenes Orientadores sobre la Promoción Ordenada de la Reanudación del Trabajo de las Empresas en la Industria de las Comunicaciones Industriales" y "En lo sucesivo, los "Dictámenes Orientadores ".
Se propone claramente dar prioridad al apoyo a industrias con largas cadenas industriales y fuertes capacidades de conducción, como los automóviles, y centrarse en apoyar industrias estratégicas emergentes, como los vehículos de nuevas energías. También estabilizaremos activamente el consumo masivo tradicional, como el de los automóviles, y alentaremos a las zonas con restricciones a la compra de automóviles a aumentar adecuadamente las cuotas de matrículas de automóviles para impulsar el consumo de automóviles y productos relacionados.
El mercado de vehículos de nueva energía marcará el comienzo de una nueva ronda de crecimiento.
Según los diferentes materiales del cátodo, las baterías eléctricas actualmente en el mercado incluyen baterías de níquel cobalto manganeso, níquel cobalto aluminio, fosfato de hierro y litio, titanato de litio, manganato de litio y óxido de cobalto y litio.
Vale la pena señalar que las baterías hechas de níquel, cobalto, manganeso y níquel, cobalto y aluminio también se denominan colectivamente baterías ternarias, y las baterías de fosfato de hierro y litio se han convertido en las dos principales soluciones de baterías eléctricas.
Según la presencia o ausencia de cobalto, las baterías de fosfato de hierro y litio también se pueden dividir en dos tipos: una es una batería completamente libre de cobalto y la otra tiene cobalto en el electrodo positivo. un material con alto contenido de níquel y bajo cobalto.
Pero el mercado actual de baterías ternarias es mucho más amplio que el de las baterías de fosfato de hierro y litio. Al menos dentro de tres a cinco años, la corriente principal del mercado interno seguirán siendo las baterías ternarias.
En 2019, la producción y ventas acumuladas de baterías eléctricas a nivel nacional fueron de 85,4GWh y 75,6GWh respectivamente. Entre ellas, la producción acumulada de baterías ternarias fue de 55,1GWh, lo que representó el 64,6% de la producción total. un aumento interanual acumulado del 40,8% La producción acumulada de baterías ternarias El volumen de ventas fue de 53,0GWh, lo que representa el 70,0% de las ventas totales.
La producción acumulada de baterías de fosfato de hierro y litio es de 27,7 GWh, lo que representa el 32,4% de la producción total, una disminución interanual del 1,2%, y las ventas acumuladas de baterías de fosfato de hierro y litio son de 20,6 GWh, representando el 27,2% del total de ventas.
Las baterías sin cobalto son una nueva tecnología y un tema que toda la industria de las baterías de litio está investigando activamente actualmente. Se refiere a encontrar un material más barato y sin energía para reemplazar el elemento de cobalto existente bajo la ruta actual con alto contenido de níquel, a fin de lograr el mismo rendimiento y estabilidad que la batería ternaria de litio existente.
Algunos comentaristas mencionaron que las baterías LFP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. se utilizarán en las primeras etapas de Tesla. Sin embargo, un defecto fatal de las baterías LFP es la baja densidad de energía, pero los informes indican que Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. ha estado trabajando arduamente para mejorar esto.
¿El enfoque de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. es a través de células? ¿A dónde ir? La tecnología Pack mejora la densidad de energía de los paquetes de baterías LFP, que es el paquete de baterías modular de la tecnología CTP que a menudo se menciona recientemente.
Este es un concepto similar a la tecnología de fijación por vacío utilizada por Obrist. No es necesario integrar la unidad en el módulo y luego en el paquete. En lugar de ello, la unidad se puede integrar directamente en el paquete.
Según Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., en comparación con los paquetes de baterías tradicionales actualmente en el mercado, ¿CTP? ¿Se ha mejorado la utilización del volumen de la batería? 15%-20%, ¿reducción del recuento de piezas? 40%, ¿aumentó la eficiencia de producción? 50% después de su puesta en uso, el costo de fabricación de las baterías eléctricas se reducirá considerablemente y la densidad de energía también aumentará a? ¿200Wh/kg? arriba y planea alcanzarlo para 2024? 200 Wh/kg.
¿CTP? Hay tres ventajas principales: 1. ¿CTP? Los paquetes de baterías están disponibles en diferentes modelos ya que no existen restricciones de módulos estándar.
En segundo lugar, ¿reducir la estructura interna, CTP? El paquete de baterías puede mejorar indirectamente la utilización del volumen y la densidad de energía del sistema.
En tercer lugar, el efecto de disipación de calor es mayor que el de los paquetes de baterías de módulos pequeños actuales.
Según la información publicada actualmente por Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., ¿CTP? El paquete de baterías seguirá estando empaquetado en una caja cuadrada, lo cual es una mejor opción considerando la estabilidad de las baterías actuales con alto contenido de níquel.
Los datos de la encuesta GGII muestran que, a partir de diciembre de 2019, el precio libre de impuestos de los sistemas de baterías ternarias es de 0,95-1,05 yuanes/Wh, y el precio libre de impuestos de los sistemas LFP es de 0,85-0,95 yuanes/Wh. . La diferencia de precio de 0,2 yuanes y WH significa que al utilizar el mismo vehículo de pasajeros de 60 KWh, puede ahorrar 6,5438+0,2 millones de yuanes.
A estas alturas, aunque Tesla aún no ha aclarado la ruta técnica específica para la solución "libre de cobalto", se puede ver que Tesla debería tomar dos rutas en lo que respecta a la selección de la tecnología de batería.
El primero es lanzar baterías de fosfato de hierro y litio sin cobalto, y el segundo es utilizar baterías con alto contenido de níquel NCM811 en baterías cuaternarias NCMA (níquel, cobalto, manganeso y aluminio) y reemplazar gradualmente el cobalto con otros elementos en el proceso de producción.
Sin embargo, según la tecnología actual, los primeros tendrán una cierta disminución de la densidad energética, mientras que los segundos tienen riesgos de seguridad.
Los costos actuales de Tesla alcanzaron los 158,27 dólares por kilovatio-hora en 2019, frente a hace cuatro años, según un nuevo informe de Cairn Energy Research Consultants (a través de Consumer News & Business). Antes cayeron más de 100 dólares.
Esto se acerca a un precio de 100 dólares estadounidenses/kWh, lo que muchos observadores de la industria consideran un "número mágico", lo que indica que el coste de los vehículos eléctricos es comparable al de los vehículos tradicionales.
Si Tesla confía en Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. para lograr una reducción de costos nuevamente en China, ¿qué pasa con los modelos nacionales de Tesla? Todavía hay margen para reducir los precios.
Es probable que esta medida ponga fin a la cooperación entre Tesla y Panasonic. Según las últimas noticias, Tesla y Panasonic abandonaron recientemente su cooperación en la producción de células solares después de que la fábrica solar Buffalo de Tesla en el norte del estado de Nueva York intentara todos los medios para aumentar la producción.
El equipo interno de Tesla ha estado desarrollando tecnología de baterías de litio. Las patentes solicitadas anteriormente muestran que la vida útil de las baterías de litio se puede extender a 6.543,8+0,6.000 kilómetros, retrasando así la sustitución de los paquetes de baterías.
Según informes recientes de medios extranjeros, Tesla planea construir una línea de producción de baterías de litio experimental en la fábrica de Fremont y desarrollar gradualmente la tecnología de producción de baterías de litio.
Recientemente, Tesla ha comenzado la construcción de su segunda fábrica de vehículos eléctricos en el extranjero en Brandeburgo, Alemania. Según información oficial de Tesla, ¿esta fábrica producirá Model? 3. ¿Modelo? y y baterías de litio.
Por supuesto, la tendencia en el futuro será la ausencia de cobalto.
¿MIT? ¿Escuela de posgrado? ¿de? Un nuevo análisis realizado por Elsa Olivetti de Technology (Elsa? Olivetti y sus colegas) encuentra que si no podemos reciclar el cobalto de manera eficiente, puede haber escasez de cobalto.
Se espera que en 2030 la demanda global de cobalto aumente Según datos de 2016, esta cifra es al menos 1,6 veces la actual capacidad mundial de fundición de cobalto.
El cobalto suele ser cobre o níquel. Los subproductos de la minería son caros. fluctuaciones en la demanda y los precios de estos metales.
Además del precio, existen costos laborales para extraer los metales, y la mayor parte de la oferta mundial (60%) proviene de la República Democrática del Congo. >
Se puede decir que con el crecimiento de los vehículos de nueva energía, el cambio de Tesla a baterías sin cobalto es una buena opción.
Por supuesto, la razón principal es la reducción de costes.
De hecho, el uso de cobalto por parte de Tesla ha ido disminuyendo en los últimos años. En 2009, Tesla utilizó óxido de cobalto y litio en su Roadster. 2012, ¿el Tesla de los modelos? En el S, el consumo de cobalto es de 11 kg/vehículo. 2018, ¿Tesla entre los modelos? 3. La dosis de cobalto es de 4,5 kg/vehículo.
Pero Simon Mores, de Benchmark Minerals Intelligence, con sede en Londres, y otros analistas de la industria dijeron que "es poco probable que la medida tenga éxito en China". Copiar fuera de China Esta medida se debe más bien al deseo de reducir los costos de producción en China. China que eliminar gradualmente el cobalto”.
Finalmente, hablemos de las diferencias entre las baterías de iones de litio, las baterías de hidruro metálico de níquel y las baterías de plomo-ácido.
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Baterías de iones de litio: consideradas la batería estándar para los vehículos eléctricos modernos, las baterías de iones de litio tienen muchas ventajas sobre otras tecnologías de baterías maduras.
Sus propiedades físicas y electroquímicas únicas tienen amplias perspectivas de aplicación en el sector civil. y campos de defensa son: peso ligero, gran almacenamiento de energía, sin contaminación, sin efecto memoria y larga vida útil.
El litio tiene el mismo volumen y peso que la capacidad de almacenamiento de la batería. el de las baterías de níquel-hidruro metálico y 4 veces el de las baterías de níquel-cadmio. Actualmente, sólo se desarrolla y utiliza entre el 20% y el 30% de su potencia teórica.
Las baterías de iones de litio también tienen un excelente mantenimiento. energía, la tasa de autodescarga (5% por mes) es un orden de magnitud menor que la de las baterías de hidruro metálico de níquel. Sin embargo, las baterías de iones de litio también tienen algunas desventajas: son una tecnología de batería muy costosa. , y existen importantes problemas de seguridad relacionados con la sobrecarga y el sobrecalentamiento de la batería. Los iones de litio pueden perder el control térmico, lo que provoca que los vehículos se incendien o exploten. Esto ha supuesto un riesgo de incendio debido a una carga inestable o a baterías dañadas.
Batería de plomo-ácido: utilizada originalmente en los primeros vehículos eléctricos, como el EV1 de General Motors. También es una batería de vehículo eléctrico madura con buena confiabilidad, fácil disponibilidad de materias primas, bajo precio y básicamente suficiente potencia. requisitos de energía de los vehículos eléctricos.
Las dos principales desventajas son la baja energía, la gran masa y el corto kilometraje con una sola carga; la otra es la corta vida útil y el alto costo de uso. -Baterías MH: Las baterías de Ni-MH se consideran las mejores, con hasta el doble de energía específica (68? Wh/kg). Los vehículos eléctricos que utilizan baterías de níquel-hidruro metálico son más ligeros, reduciendo así el coste energético de la conducción en pendientes. -Las baterías de hidruro metálico también tienen una mayor densidad de energía que las baterías de plomo-ácido, lo que limita el sistema de baterías a un espacio más pequeño.
Las empresas extranjeras que producen baterías de hidruro metálico de níquel para vehículos eléctricos son principalmente una empresa conjunta. entre Ovonie, Toyota y Panasonic, Ovonie tiene baterías de 80 Ah y 130 Ah, con una energía específica de 75-80 W h/kg y un ciclo de vida de más de 600 veces.
Pero la eficiencia de carga del níquel. -Las baterías de hidruro metálico son más bajas que otras. Las baterías también tienen serios problemas de autodescarga cuando se exponen a altas temperaturas (hasta un 12,5% por día a temperatura ambiente normal), lo que hace que las baterías de níquel-hidruro metálico no sean ideales. En ambientes más cálidos, las baterías de níquel-hidruro metálico a gran escala no son ideales. Existen disputas legales que afectan el uso de baterías de níquel-hidruro metálico en vehículos eléctricos puros. autor de Autohome y no representa la posición de Autohome.