Custo da bateria de íons de lítio por kWh

Introdução

Esta é uma bateria recarregável na qual o íon de lítio produz energia. A bateria de íon de lítio consiste em eletrodos negativos e positivos. Esta é uma bateria recarregável na qual os íons de lítio viajam do eletrodo negativo para os eletrodos positivos através de um eletrólito. A descarga avança e retrocede durante o carregamento. Muitos dispositivos empregam células de íons de lítio (íon-lítio), incluindo gadgets, jogos, fones de ouvido Bluetooth, instrumentos elétricos portáteis, pequenos e grandes serviços públicos, carros elétricos e equipamentos eletroquímicos.armazenamento de energiadispositivos. Eles podem pôr em perigo a saúde e o meio ambiente se não forem manuseados adequadamente no final do seu ciclo de vida.

Tendência

A crescente demanda do mercado por baterias de íon-lítio pode ser atribuída em grande parte à sua alta “densidade de potência”. A quantidade de energia que um sistema contém em um determinado número de espaços é chamada de “densidade de energia”. Mantendo a mesma quantidade de eletricidade,baterias de lítiona verdade, pode ser mais fino e mais leve do que alguns outros tipos de bateria. Esta redução acelerou a aceitação pelo consumidor de pequenos dispositivos transportáveis ​​e sem fio.

Tendência do custo da bateria de íon-lítio por kWh

Um aumento nos preços das baterias poderá ultrapassar valores de referência como os 60 dólares por kWh definidos pelo Departamento de Energia dos EUA como o limite de equilíbrio para VEs em comparação com motores de combustão interna. De acordo com o estudo anual de preços de baterias da Bloomberg New Energy Finance (BNEF), os custos médios mundiais das baterias diminuíram 6% entre 2020 e 2021, mas podem aumentar no futuro.

De acordo com a pesquisa, os custos das baterias de íons de lítio foram de US$ 132 por kWh em 2021, caindo de US$ 140 por kWh em 2020 e US$ 101 por kWh no nível da célula. De acordo com a análise, o aumento dos preços das matérias-primas já está a puxar os preços de volta para cima, com um preço médio do pacote de 135 dólares por kWh esperado para 2022. De acordo com a BNEF, isto pode implicar que o momento em que os custos caiam abaixo dos 100 dólares por kWh – geralmente considerado como um momento crítico marco para a acessibilidade dos VE – será adiado por dois anos.

Os fabricantes de automóveis têm seus próprios objetivos ambiciosos, como o objetivo da Toyota de reduzir os preços dos veículos elétricos pela metade em dez anos. O mesmo acontece com países e estados inteiros. Irá lutar contra os objectivos se as células se tornarem mais caras dentro de um ou dois anos? Isto continua a ser observado como um novo componente nesta complicada linha de tendência de adoção de VE.

Aumento do preço da bateria

Os preços das baterias de íons de lítio aumentaram ainda mais. A razão do aumento dos preços são os materiais.

Os preços dos materiais de íons de lítio aumentaram significativamente.

Embora o custo das baterias tenha diminuído desde 2010, aumentos significativos de preços em metais celulares essenciais, como o lítio, levantaram dúvidas sobre a sua longevidade. Como evoluirão os preços das baterias EV no futuro? O preço debaterias de íon de lítiopode aumentar ainda mais no futuro próximo.

O aumento no preço não é uma coisa nova.

Não é a primeira pesquisa a apontar a escassez de matérias-primas como um possível precursor do aumento do preço das baterias. Outras publicações identificaram o níquel como uma possível deficiência, mas nem todas as células o exigem.

No entanto, de acordo com a BNEF, as preocupações com a cadeia de abastecimento fizeram subir os preços das matérias-primas para os produtos de baixo custo.fosfato de ferro-lítio(LFP), que agora é preferido por muitos grandes fabricantes chineses e fabricantes de baterias e está sendo progressivamente adotado pela Tesla. De acordo com a pesquisa, os fabricantes chineses de células LFP aumentaram os seus preços em 10% a 20% desde setembro.

Quanto custa uma célula de bateria de íon de lítio?

Vamos detalhar o preço do custo de uma célula de bateria de íon de lítio. De acordo com as estatísticas da BloombergNEF, o preço do cátodo de cada célula representa mais da metade desse valor do preço da célula.

Componente de célula de bateria V % do custo da célula
Cátodo 51%
Habitação e outros materiais 3%
Eletrólito 4%
Separador 7%
Fabricação e depreciação 24%
Ânodo 11%

A partir da análise acima do preço da bateria de íons de lítio, descobrimos que o cátodo é o material mais caro. É responsável por 51% do preço total.

Por que os cátodos têm preços mais altos?

O cátodo possui um eletrodo de carga positiva. Quando o dispositivo descarrega a bateria, elétrons e íons de lítio viajam do ânodo para o cátodo. Eles permanecem lá até que a bateria esteja totalmente carregada novamente. Os cátodos são o componente mais importante das baterias. Tem um forte impacto no alcance, no desempenho e na segurança térmica das baterias. Portanto, esta também é uma bateria EV.

A célula consiste em vários metais. Por exemplo, consiste em níquel e lítio. Hoje em dia, as composições catódicas comuns são:

Fosfato de ferro-lítio (LFP)

Óxido de lítio-níquel-cobalto-alumínio (NCA)

Lítio-níquel-manganês-cobalto (NMC)

Os elementos da bateria que compõem o cátodo são muito procurados, com fabricantes como a Tesla lutando para obter materiais à medida que as vendas de veículos elétricos aumentam. Na realidade, os bens do cátodo, juntamente com outros de outros componentes celulares, representam cerca de 40% do preço total da célula.

Preços de outros componentes da bateria de íons de lítio

Os 49% restantes do custo de uma célula consistem em outros componentes além do cátodo. O processo de produção, que inclui a confecção dos eletrodos, a integração dos diversos componentes e a finalização da célula, representa 24% do custo total. O ânodo é outra parte essencial das baterias, representando 12% do custo total – aproximadamente um quarto da porção do cátodo. O ânodo de uma célula de íon-lítio consiste em grafite orgânica ou inorgânica, que é menos dispendiosa do que outros materiais de bateria.

Conclusão

No entanto, o aumento dos preços das matérias-primas sugere que os custos médios dos pacotes poderão crescer para 5/kWh em termos nominais até 2022. Na ausência de avanços externos que possam reduzir este efeito, o momento em que os custos caem abaixo de 0/kWh pode ser adiado em 2 anos. Isto teria influência na acessibilidade dos VE e nos lucros dos fabricantes, bem como na economia das instalações de armazenamento de energia.

O investimento contínuo em I&D, bem como o crescimento da capacidade em toda a rede de distribuição, contribuirão para o avanço da tecnologia das baterias e para a redução dos preços na próxima geração. A BloombergNEF prevê que as inovações da próxima geração, como ânodos à base de silício e lítio, produtos químicos de estado sólido e novas substâncias catódicas e técnicas de produção de células, desempenharão um papel significativo na facilitação dessas reduções de preços.


Horário da postagem: 09 de maio de 2022