Pokrok v technologii baterií jsou velmi důležité pro pokračující růst ve skladování energie na trhu, a energetický průmysl analytici říkají, že ty pokroky jsou také potřebné k pohybu e-mobility vpřed a boj proti změně klimatu. Podle americké Agentury pro ochranu životního prostředí představuje odvětví dopravy největší podíl emisí skleníkových plynů v USA, těsně před výrobou elektřiny., Lithium-iontové baterie byly produktem volbou pro elektrická vozidla (EV) výrobci, a několik skupin se pracuje na zlepšování stávající technologie baterie, spolu s vývojem nové zdroje low-cost, rychlé nabíjení baterií. To zahrnuje Úřad pro technologie vozidel (VTO), který je součástí amerického ministerstva energetiky (DOE) v Úřadu pro energetickou účinnost & obnovitelná energie. VTO koordinuje aktivity s americkým konsorciem Advanced Battery Consortium (USABC); USABC v červenci oznámila udělení $2.,4 miliony smlouvu na Worcester Polytechnic Institute v Worcester, Massachusetts, vést program pro rozvoj low-cost, rychlé nabíjení baterie pro EV aplikací.
„trh s lithiem je v plenkách. Bude to explodovat vzhůru nohama, “ řekl POWER Andrew Bowering, zakladatel, ředitel a finanční ředitel Amerického lithia. „Jen poslouchat Elon Musk dnes mluvit o množství skladování energie, a generace, potřebné k elektrifikaci globální dopravní flotily. Mřížka a stacionární energie je dalším masivním podnikem samotným., Lithium bude primární složkou elektrické globální flotily. Je to proto, že je lehký, malý a snadno vrhá svůj vnější elektron. Nic nenahradí lithium v našem životě, kde je vyžadována mobilita.“
1. Tesla se zabývá zlepšením technologie baterií pro elektrická vozidla (EVs), aby se snížily náklady na podpis společnosti EVs. Zdvořilost: Tesla
Musk nalil peníze do technologie baterií (Obrázek 1), s ohledem na snížení nákladů na EVs své společnosti., Musk, mluvení na Tesla „Battery Day“ v Září. 22, řekl, že nová generace baterií EV bude silnější, vydrží déle a bude o polovinu dražší než současné články společnosti. Musk řekl, že nové a větší válcové články jeho společnosti poskytnou pětkrát více energie, šestkrát více energie a o 16% větší dojezd—i když řekl, že plná výroba je asi tři roky daleko.
“ nemáme cenově dostupné auto. To je něco, co budeme mít v budoucnu. Ale musíme snížit náklady na baterie, “ řekl Musk., EV průmyslu výzkumníci uvedli, že cenové parity, nebo bod, ve kterém Eds jsou v hodnotě spalovací pohon vozidla, je dosaženo, když baterie stojí 100 dolarů/kWh. Poradenská firma EV Cairn Energy Research Advisors uvedla, že baterie Tesly loni stály 156 dolarů / kWh.
„nové konfigurace baterií od Tesly a dalších budou založeny na lithium-iontu pro nadcházející roky,“ řekl Bowering. „Pokrok v konfiguracích baterií ovlivní kapacitu, životnost, spolehlivost a nakonec náklady., Tato zlepšení povedou k dalším investicím do EVs a elektrifikace.“
K tomuto účelu, Pižmo na Baterii Den řekl, že Tesla bude výroba bateriových článků ve svém závodě v Brandenburg, Německo, co Musk nazývá Tesla Berlíně zařízení, i když rostlina je 30 kilometrů od Berlína. „Ano, budeme vyrábět buňky v Berlíně. Jo, “ řekl Musk v den baterie., Analytici, i když, poznamenal, že Tesla je aktuální žádost o povolení k provozování zařízení neobsahuje výrobní buňky, a ty, analytici také řekl, že německá vláda by pravděpodobně chtít zkontrolovat tyto plány.
konečné rozhodnutí o revidovaném povolení Tesly pro závod-kde chce Tesla vyrábět 500 000 EVs ročně-se očekává v prosinci., Musk řekl, že zlepšení v baterie by vyžadovaly další technické objevy, i když se nabídl, že snížení nákladů na baterie (vedený výroby zlepšení) by umožnilo jeho společnost na trh na $25,000 EV, které řekl, je důležité k dosažení svého cíle, roční obrat 20 milionů vozidel. Cena je 10 000 až 15 000 dolarů pod současnou průměrnou cenou nejlevnějšího modelu Tesla, modelu 3. Současná časová osa výroby v braniborském závodě vyžaduje, aby první vozidla v červenci 2021 vystoupila z montážní linky. Tesla září., 24 uvedl, že bude muset zahájit nový schvalovací proces pro výrobu baterií a od začátku října nebyla zveřejněna žádná časová osa této aplikace.
Musk ve svých zářijových komentářích diskutoval o procesu suchého povlaku. Tento proces, vyvinutý vědci v Německu Fraunhofer Institut pro Materiál a Nosník Technologie, IWS, kabáty elektrody s suchého filmu namísto tekuté chemikálie. Tento proces šetří energii a eliminuje toxická rozpouštědla., Společnost Maxwell Technologies, společnost se sídlem v San Diegu v Kalifornii, kterou Tesla získala na začátku roku 2019 za 200 milionů dolarů, pracuje na technologii suché elektrody. Společnost Maxwell v loňském roce uvedla, že její elektroda umožňuje v současných demonstračních buňkách hustotu energie vyšší než 300 Wh/kg a společnost uvedla, že vidí cestu k více než 500 Wh/kg. Tyto úrovně by byly velkým zlepšením oproti současným bateriovým článkům Tesly, což by umožnilo delší dosah. Společnost Maxwell v loňském roce uvedla, že její technologie povede ke snížení nákladů o 10% až 20% oproti nejmodernějším mokrým elektrodám, přičemž potenciálně zdvojnásobí životnost baterie., Tesla spolu s partnerem Panasonicem očekává, že pomocí technologie své dceřiné společnosti ušetří peníze, čas a tovární prostor.
část úspor nákladů Tesly by pocházela z výroby lithia v lokalitě v Nevadě poblíž takzvané Gigafactory společnosti. Musk řekl akcionářům společnosti Battery Day, že Tesla zajistila práva na 10,000 akrů v Nevadě, kde by vyráběla lithium z hliněných ložisek pomocí procesu vyvinutého společností. V případě úspěchu by Tesla byla první společností na světě, která komerčně vyrábí lithium z hlíny.,
Lithium bylo dosud vyrobeno buď ze solanky, většinou nalezené v Jižní Americe, nebo spodumenové tvrdé horniny, obvykle nalezené v Austrálii. Nevada má několik lithium hlíny projektů v rámci rozvoje, včetně Thacker Projít projektu z Lithium Americas Corp. (LAC), který byl hledá federální povolení povolení pro více než deset let. LAC také vyvíjí projekt Cauchari-Olaroz v Jujuy v Argentině. Další vývojový projekt Nevada je pod dohledem ioneer Ltd. LAC uvedl, že může extrahovat lithium z hlíny procesem, který zahrnuje vyluhování kyselin., Tesla řekl, že jeho proces nebude zahrnovat kyselinu.
„Tesla podpořila lithiové hliněné kameny,“ řekl Bowering. „Inženýři Tesly byli po celé planetě po celá léta při pohledu na zdroje lithia. Nyní sázejí na Nevadu … má několik sedimentárních ložisek lithia, které jsou budoucností těžby lithia a v prostředí přátelském k těžbě. Nevada leží na vrcholu velké kaldery super sopek, které osídlily sedimenty s těžitelnými koncentracemi lithia jako nikde jinde v zemi.,“
Tesla uvedla, že jeho plán v Nevadě zahrnuje míchání hlíny se stolní solí a přidání vody. Společnost uvedla, že tento proces způsobuje reakci, kdy by sůl vyskočila lithiem a lithium by pak bylo extrahováno. Zbylá hlína by byla vrácena zpět do země, aby se zmírnily škody na životním prostředí, podobně jako současná praxe těžebního průmyslu návratu horniny na zemi po těžbě minerálů.,
„To je velmi udržitelný způsob získávání lithia,“ řekl Musk, který neřekl, kde v Nevadě společnost získala lithium práva, nebo zda vývoj již začal. Bowering řekl pokračující napjaté vztahy mezi USA a Čínou, které dominuje světové zásoby lithia a výrobní baterie, znamená, že USA musí rozvíjet své vlastní zásob lithia a vystupňovat výrobu baterií v zájmu uspokojení poptávky.
“ čínsko-americké vztahy povedou k dalším investicím a rozvoji v tuzemsku., výroba lithia, výroba katod a výroba baterií, “ uvedl Bowering. „USA v současné době vyrábí 2% požadovaného lithia. S rostoucí poptávkou je vyžadován domácí zdroj.“Bowering řekl:“ USA musí mít domácí výrobu Li – ion baterií, nebo se stanou stejně závislými na tomto novém zdroji energie jako kdysi na cizí ropě.“
—Darrell Proctor je přidružený editor pro napájení (@POWERmagazine).