Fremskritt innen batteriteknologi er avgjørende for fortsatt vekst i energi-lagring markedet, energi og industri analytikere sier de fremskritt også er behov for å flytte e-mobilitet frem og bekjempe klimaendringene. Transportsektoren står for den største andelen av AMERIKANSKE klimagassutslipp, rett i forkant av kraftproduksjon, ifølge U.S. Environmental Protection Agency., Litium-ion-batteriene har vært et produkt av valg for elektriske kjøretøy (EV) produsenter, og flere grupper som jobber med å forbedre dagens batteriteknologi, sammen med utvikling av nye kilder til lave kostnader, rask lade batteriene. Som inkluderer Bilen Teknologier Office (VTO), som er en del av U.S. Department of Energy (DOE) på Kontoret til Energi-Effektivitet & Fornybar Energi. Den VTO koordinerer aktiviteter med USA Avansert Batteri Consortium (USABC); den USABC i juli annonserte prisen av en $2.,4 millioner kontrakt til Worcester Polytechnic Institute i Worcester, Massachusetts, til å lede et program for å utvikle lave kostnader, rask lade opp batterier for EV-programmer.
«litium-markedet er i sin spede begynnelse. Det kommer til å eksplodere på oppsiden,» Andrew Bowering, grunnlegger, leder og finans American Litium, fortalte STRØM. «Bare høre Elon Musk i dag snakke om mengden av energi-lagring og-generasjonen, som kreves for å elektrifisere den globale transport-flåten. Rutenettet, og stasjonær strøm, er en annen massiv enterprise seg selv., Litium er kommer til å være den primære komponenten av den elektriske globale flåten. Det er fordi det er lett, liten, og kaster sine ytre elektroner lett. Ingenting erstatter litium i vår levetid der mobilitet er nødvendig.»
1. Tesla er å se på forbedringer i batteri teknologi for elektriske kjøretøy (EVs) for å redusere kostnaden av selskapets signatur Elbiler. Høflighet: Tesla –
– >
Moskus har strømmet pengene inn batteriet teknologi (Figur 1), med et øye mot å redusere kostnadene for hans selskapets Elbiler., Moskus, snakker på Tesla Batteri i Dag» i September. 22, sa en ny generasjon av ELBIL-batterier vil bli kraftigere, vil vare lenger, og være halvparten så dyrt som selskapets nåværende celler. Musk sa at hans selskap er nytt og større sylindriske celler vil gi fem ganger mer energi, seks ganger mer kraft, og 16% større driving range—selv om han sa full produksjon er om lag tre år unna.
«Vi har ikke en rimelig bil. Det er noe vi vil ha i fremtiden. Men vi har fått for å få kostnadene for batterier ned,» Musk sa., EV industri forskere har sagt at prisen paritet, eller punktet der Elbiler er lik verdien av forbrenningsmotor-drevet kjøretøy, er nådd når batterier koster $100/kWh. EV konsulentfirma Cairn Energy Research Rådgivere sa at Tesla batteri pakker koster $156/kWh i fjor.
«Nytt batteri-konfigurasjoner av Tesla og andre er alle kommer til å være basert på litium-ion-i årene som kommer,» sa Bowering. «Fremskritt i batteriet konfigurasjoner vil påvirke kapasitet, levetid, pålitelighet, og til slutt kostnad., Disse forbedringene vil drive investering i EVs-og elektrifisering videre.»
Til slutt, Moskus på Batteriet Dag sa Tesla ville produsere battericeller på sitt anlegg i Brandenburg, Tyskland, hva Moskus samtaler Teslas Berlin-anlegget, men anlegget er 30 km fra Berlin. «Ja, vi vil være produksjon av celler i Berlin. Jepp,» Musk sa på Batteriet Dag., Analytikere, men bemerket at Tesla er gjeldende søknad om tillatelse til å drive anlegget ikke inkluderer celle produksjon, og de analytikere sa også at den tyske regjeringen sannsynlig ønsker å gjennomgå disse planene.
En endelig beslutning om Teslas revidert tillatelse for plante—hvor Tesla ønsker å produsere 500.000 på EVs-årlig—er ventet i desember., Musk sa at forbedringer i batterier vil kreve ytterligere tekniske gjennombrudd, selv om han har tilbudt at reduksjoner i kostnadene for batterier (drevet av produksjon forbedringer) ville gjøre hans selskap å markedsføre en $25,000 EV, som han har sagt, er viktig for å nå sitt mål om en årlig omsetning på 20 millioner biler. Prisen er $10,000 til $15.000 under dagens gjennomsnitt av de minst kostbare Tesla modell, Modell 3. Gjeldende tidslinjen for produksjon ved Brandenburger anlegg samtaler for de første bilene for å komme ut av samlebåndet i juli 2021. Tesla i September., 24 sa det ville ha for å starte en ny godkjenningsprosess for batterier produksjon, og som i begynnelsen av oktober ingen tidslinjen for dette programmet har blitt gjort offentlig.
Moskus diskutert en tørr-belegg prosess i hans September kommentarer. Som prosess, utviklet av forskere ved tyske Fraunhofer Institute for Material-og Bredde-Teknologi IWS, strøk elektroder med en tørr hinne i stedet for flytende kjemikalier. Prosessen sparer energi og fjerner giftige løsemidler., Maxwell Technologies, en San Diego, California-basert selskap som er ervervet av Tesla i tidlig 2019 for $200 millioner, er å jobbe på en tørr elektrode teknologi. Maxwell siste året sagt sin elektrode gjør det mulig for en energitetthet på mer enn 300 Wh/kg i dagens demonstrasjon celler, og selskapet har sagt det ser en vei til mer enn 500 Wh/kg. Disse nivåene vil være en stor forbedring over Teslas gjeldende batteri celler, slik at lengre rekkevidde. Maxwell siste året sagt sin teknologi ville resultere i en 10% til 20% reduksjon i kostnader versus state-of-the-art våt elektroder, mens potensielt doble batterilevetiden., Tesla, sammen med partner Panasonic, forventer å spare penger, tid, og fabrikken plass ved hjelp av sine datterselskap teknologi.
en Del av Teslas kostnadsbesparelser ville komme fra produksjon av litium på et område i Nevada i nærheten selskapets såkalte Gigafactory. Moskus fortalte selskapets aksjonærer på Batteriet Dag at Tesla har sikret seg rettigheter til 10 000 dekar i Nevada, hvor det ville produsere litium fra leire innskudd ved hjelp av en prosess utviklet av selskapet. Hvis det lykkes, Tesla ville være det første selskapet i verden til å produsere kommersielt litium fra leire.,
Litium hittil har vært produseres enten fra saltlake, for det meste funnet i Sør-Amerika, eller spodumene hard rock, vanligvis funnet i Australia. Nevada har flere litium leire prosjekter under utvikling, inkludert Thacker Passere prosjektet fra Litium-Amerika Corp (LAC), som har vært søker føderale tillate godkjenning for mer enn et tiår. LAC også er å utvikle Cauchari-Olaroz prosjektet i Jujuy, Argentina. En annen Nevada utvikling prosjektet er ledet av ioneer Ltd. LAC har sagt det kan trekke ut litium fra leire gjennom en prosess som involverer syre utvasking., Tesla sa sin prosessen vil ikke innebære syre.
«Tesla vedtok litium claystones,» Bowering sa. «Tesla-ingeniører har vært over hele planeten for årene ser på litium kilder. De er nå å gjøre en innsats på Nevada… har flere sedimentære litium innskudd som er fremtiden for litium gruvedrift og i en gruve-vennlig miljø. Nevada sitter på toppen av en stor caldera av super vulkaner som befolket den sedimenter med minable konsentrasjon av litium som andre steder i landet.,»
Tesla sa sin plan i Nevada innebærer å blande leire med salt og deretter legge til vann. Selskapet sa den prosessen som fører til en reaksjon der salt vil lekker ut med litium, og litium da ville bli hentet. Leftover leire ville bli satt tilbake i bakken for å bøte på miljømessig skade, mye som dagens gruveindustrien praksis for retur rock til jorden etter mineraler er trukket ut.,
«Det er en svært bærekraftig måte for å skaffe litium,» sa Musk, som ikke sier hvor i Nevada selskapet hadde fått litium rettigheter eller om utviklingen har startet. Bowering sa fortsatt anstrengte forholdet mellom USA og Kina, som dominerer det globale tilbudet av litium og batteriet produksjon, betyr at USA må utvikle sin egen litium reserver og trappe opp batteriet i produksjonen for å møte etterspørselen.
«Kinesisk-AMERIKANSKE forbindelsene går til å drive ytterligere investeringer og utvikling i innenlands USA, litium produksjon, katoden produksjon, og batteriet produksjon,» Bowering sa. «USA produserer i dag 2% av den nødvendige litium. Som etterspørselen øker, en nasjonal kilde er nødvendig.»Bowering sa: «USA er behov for å ha innenlandsk produksjon av Li-ion-batterier, eller vil det bli like avhengig av dette nye energikilde som den gang var på utenlandsk olje.»
—Darrell Proctor er assisterende redaktør for STRØM (@POWERmagazine).