V roce 2021 klesla cena lithium-iontových baterií pro elektromobily na 157 dolarů za kWh. Jde o pokračující desetiletí snižování nákladů. Letos však může vzrůst, protože vyšší ceny materiálů budou dále dohánět snižování nákladů.
V automobilovém průmyslu je cena 100 USD za kWh u lithium-iontových baterií obvykle nákladově konkurenceschopnou cenou elektrických vozidel. To samozřejmě závisí na typu auta, protože několik segmentů může vyrábět cenově konkurenceschopné elektromobily s vyššími náklady na baterie. Průměrné náklady na baterie elektrických vozidel do roku 2021 neustále klesají.
Ceny lithium-iontů klesly o 269 %, z 579 USD za kilowatthodinu v roce 2011 na 157 USD za kWh v roce 2021. Pokračující snižování nákladů je dobrým příslibem pro budoucnost elektrických vozidel založených na lithium-iontové technologii.
Kvůli rostoucím nákladům na materiál však může toto konzistentní snižování nákladů skončit v roce 2022. Kvůli rostoucím cenám surovin by se průměrné ceny lithium-iontů mohly v roce 2022 nominálně zvýšit na 171 USD/kWh. může znamenat, že doba, kdy ceny klesnou pod 100 $/kWh, se o dva roky zpozdí. To by ovlivnilo cenovou dostupnost a marže elektromobilů a ekonomiku projektů skladování energie.
V roce 2021 ceny kritických kovů při výrobě baterií dramaticky vzrostly, což vyvolalo tlak na růst nákladů na baterie. Růst poptávky předstihuje příchod nových produktů, jejichž nastavení trvá dlouho, protože těžba je kapitálově náročný a časově náročný sektor.
Každý akumulátor EV obsahuje několik vzájemně propojených modulů obsahujících desítky až stovky dobíjecích Li-ion článků. Přibližně 77 procent celkových nákladů na typickou sadu baterií tvoří tyto články, tedy zhruba 101 USD/kWh.
Jaké faktory tedy ovlivňují cenu jednoho článku baterie?
Cena katody každého článku představuje více než polovinu celkových nákladů na článek.
EV Battery Cell Component | % z nákladů na buňky |
Katoda | 51 % |
Výroba a odpisy | 24 % |
Anoda | 12 % |
Separator | 7 % |
Elektrolyt | 4 % |
Další materiály | 3 % |
Kladně nabitá elektroda baterie je katoda. Když je baterie vybitá, elektrony a kladně nabité molekuly (lithné ionty) proudí z anody ke katodě, kde jsou uloženy, dokud se baterie znovu nenabije.
V důsledku toho jsou katody jednou ze základních součástí, protože určují výkon, dojezd a tepelnou bezpečnost elektromobilu. Následují katodové kompozice:
Bateriové kovy, které tvoří katodu, jsou velmi žádané. Výrobci automobilů, jako je Tesla, se snaží zajistit dodávky, protože prodeje EV stoupají. Komodity katody a další části článku se skutečně podílejí přibližně 40 % na celkových nákladech článku.
Zbývajících 49 % nákladů článku tvoří nekatodové komponenty. Výrobní proces, který zahrnuje výrobu elektrod, sestavení součástí a dokončení článku, představuje 24 % celkových nákladů. Další kritickou součástí baterie je anoda, která představuje 12 % celkových nákladů – zhruba jednu čtvrtinu podílu katody.
Anoda Li-ion článku je obvykle vyrobena z přírodního nebo syntetického grafitu, který je levnější než jiné materiály baterií. I když náklady na baterie od roku 2010 klesají, nedávný nárůst ceny klíčových kovů baterií, jako je lithium, zpochybnil jejich budoucnost.