22 años de personalización de baterías
May 10, 2022 Pageview：212
Introducción y tendencia
Esta es una batería recargable en la que los iones de litio producen energía. La batería de iones de litio consta de electrodos negativos y positivos. Esta es una batería recargable en la que los iones de litio viajan desde el electrodo negativo a los electrodos positivos a través de un electrolito. La descarga va hacia adelante y hacia atrás durante la carga. Muchos dispositivos emplean celdas de iones de litio (Li-ion), incluidos dispositivos, juegos, auriculares Bluetooth, instrumentos eléctricos portátiles, servicios públicos pequeños y grandes, automóviles eléctricos y dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica. Pueden poner en peligro la salud y el medio ambiente si no se manipulan adecuadamente al final de su ciclo de vida.
La creciente demanda del mercado de baterías de iones de litio puede atribuirse en gran parte a su alta "densidad de potencia". La cantidad de energía que un sistema contiene en un número determinado de espacios se conoce como su "densidad de energía". Si bien conservan la misma cantidad de electricidad, las baterías de litio pueden ser más delgadas y livianas que otros tipos de baterías. Esta reducción ha acelerado la aceptación por parte de los consumidores de pequeños dispositivos portátiles e inalámbricos.
Tendencia del costo de la batería de iones de litio por Kwh
Un aumento en los precios de las baterías podría desplazar puntos de referencia como los 60 dólares por kWh establecidos por el Departamento de Energía de EE. UU. como umbral de rentabilidad para los vehículos eléctricos frente a los motores de combustión interna. Según el estudio anual de precios de baterías de Bloomberg New Energy Finance (BNEF), los costos promedio mundiales de baterías disminuyeron un 6 % entre 2020 y 2021, sin embargo, es posible que aumenten en el futuro.
Según la investigación, los costos de los paquetes de baterías de iones de litio fueron de $ 132 por kWh en 2021, cayendo de $ 140 por kWh en 2020 y $ 101 por kWh a nivel de celda. Según el análisis, el aumento de los precios de las materias primas ya está haciendo que los precios vuelvan a subir, con un precio medio de paquete de $135 kwh esperado para 2022. Según BNEF, esto podría implicar que el momento en que los costos caigan por debajo de $100 por kWh, generalmente considerado como un momento crítico hito para la asequibilidad de los vehículos eléctricos: se pospondrá dos años.
Los fabricantes de automóviles tienen sus propios objetivos elevados, como el objetivo de Toyota de reducir los precios de los vehículos eléctricos a la mitad en diez años. También lo hacen países y estados enteros. ¿Contraatacará los objetivos si las células se vuelven más costosas en uno o dos años? Queda por observarse como un nuevo componente en esta complicada línea de tendencia de adopción de vehículos eléctricos.
Aumento del precio de la batería
Los precios de las baterías de iones de litio han aumentado en mayor medida. La razón detrás del aumento de los precios son los materiales. Veamos por qué los precios de las baterías habían aumentado mucho:
●Los precios de los materiales de iones de litio han aumentado significativamente.
Aunque el costo de las baterías ha estado cayendo desde 2010, los aumentos significativos de precios en metales clave para las celdas, como el litio, han arrojado dudas sobre su longevidad. ¿Cómo se desarrollarán los precios de las baterías EV en el futuro? El precio de las baterías de iones de litio puede aumentar en un futuro próximo en mayor medida.
●El aumento en el precio no es algo nuevo.
No es la primera investigación que apunta a la escasez de materias primas como un posible precursor del aumento del precio de las baterías. Otras publicaciones han identificado al níquel como un posible déficit, no todas las celdas lo requieren.
Sin embargo, según BNEF, las preocupaciones sobre la cadena de suministro incluso han hecho subir los precios de las materias primas para el producto químico de fosfato de hierro y litio (LFP) de menor costo, que ahora es el favorito de muchos grandes fabricantes chinos y fabricantes de baterías y que Tesla está adoptando progresivamente. . Según la investigación, los fabricantes chinos de células LFP han aumentado sus precios entre un 10 % y un 20 % desde septiembre.
¿Cuánto cuesta una celda de batería de iones de litio?
Analicemos el precio del costo de una celda de batería de iones de litio. Según las estadísticas de BloombergNEF, el precio del cátodo de cada celda representa más de la mitad del precio de dicha celda.
Componente de celda de batería V | % del costo de la celda |
Cátodo | 51% |
Vivienda y otros materiales | 3% |
Electrólito | 4% |
Separador | 7% |
Fabricación y depreciación | 24% |
Ánodo | 12% |
Del desglose anterior del precio de la batería de iones de litio, hemos descubierto que el cátodo es el material más caro. Representa el 51% del precio total.
¿Por qué los cátodos tienen precios más altos?
El cátodo tiene un electrodo de carga positiva. Cuando el dispositivo agota la batería, los electrones y los iones de litio viajan del ánodo al cátodo. Permanecen allí hasta que la batería se vuelve a cargar por completo. Los cátodos son el componente más importante de las baterías. Tiene un fuerte impacto en el alcance, el rendimiento y la seguridad térmica de las baterías. Por lo tanto, esta también es una batería EV.
La celda consta de varios metales. Por ejemplo, se compone de níquel y litio. Hoy en día, las composiciones de cátodo comunes son:
●fosfato de hierro y litio (LFP)
● Óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (NCA)
●Litio níquel manganeso cobalto (NMC)
Los elementos de la batería que componen el cátodo tienen una gran demanda, y fabricantes como Tesla se esfuerzan por obtener materiales a medida que aumentan las ventas de vehículos eléctricos. En realidad, los bienes en el cátodo, junto con otros en otros componentes celulares, representan alrededor del 40% del precio total de la celda.
●Precios de otros componentes de la batería de iones de litio
El 49 por ciento restante del costo de una celda consiste en componentes distintos al cátodo. El proceso de producción, que incluye la fabricación de los electrodos, la integración de los distintos componentes y la terminación de la celda, representa el 24% del costo total. El ánodo es otra parte esencial de las baterías y representa el 12 % del costo total, aproximadamente una cuarta parte de la porción del cátodo. El ánodo de una celda de iones de litio consiste en grafito orgánico o inorgánico, que es menos costoso que otros materiales de batería.
Conclusión
Sin embargo, el aumento de los precios de las materias primas sugiere que los costos promedio del paquete podrían crecer a $135/kWh en términos nominales para 2022. En ausencia de avances externos que puedan reducir este efecto, el momento en que los costos caen por debajo de $100/kWh puede retrasarse 2 años. Esto influiría en la asequibilidad de los vehículos eléctricos y los beneficios de los fabricantes, así como en la economía de las instalaciones de almacenamiento de energía.
La inversión continua en I+D, así como el crecimiento de la capacidad en toda la red de distribución, ayudarán a avanzar en la tecnología de baterías y reducir los precios en la próxima generación. BloombergNEF anticipa que las innovaciones de próxima generación, como los ánodos a base de silicio y litio, los productos químicos de estado sólido y las nuevas técnicas de producción de células y sustancias catódicas desempeñarán un papel importante para facilitar estas reducciones de precios.
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