postęp w technologii akumulatorów ma kluczowe znaczenie dla ciągłego wzrostu na rynku magazynów energii, a analitycy branży energetycznej twierdzą, że postępy te są również potrzebne, aby przyspieszyć e-mobilność i walczyć ze zmianami klimatu. Według Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska sektor transportu odpowiada za największy udział emisji gazów cieplarnianych w USA, tuż przed wytwarzaniem energii., Akumulatory litowo-jonowe były produktem z wyboru dla producentów pojazdów elektrycznych (EV), a kilka grup pracuje nad ulepszeniem obecnej technologii akumulatorów, wraz z rozwojem nowych źródeł tanich, szybko ładujących się akumulatorów. Obejmuje to biuro technologii pojazdów( VTO), część amerykańskiego Departamentu Energii (Doe) w biurze efektywności energetycznej & Energia Odnawialna. VTO koordynuje działania z us Advanced Battery Consortium( USABC); USABC w lipcu ogłosił przyznanie 2 dolarów.,4 mln Kontraktów dla Worcester Polytechnic Institute w Worcester w stanie Massachusetts, aby prowadzić program rozwoju tanich, szybko ładujących akumulatorów do zastosowań EV.
„rynek litu jest w powijakach. To wybuchnie do plusów ” – powiedział POWER Andrew Bowering, założyciel, dyrektor i finansista American Lithium. „Wystarczy posłuchać dzisiejszej rozmowy Elona Muska o ilości magazynowania energii i generowania, wymaganej do elektryfikacji globalnej floty transportowej. Sieć i stacjonarne zasilanie to kolejne wielkie przedsięwzięcie., Lit będzie głównym składnikiem globalnej floty elektrycznej. To dlatego, że jest lekki, mały i łatwo zrzuca swój zewnętrzny elektron. Nic nie zastąpi litu w naszym życiu tam, gdzie wymagana jest mobilność.”
1. Tesla szuka ulepszeń w technologii akumulatorów dla pojazdów elektrycznych (EVs) w celu zmniejszenia kosztów podpisu firmy EVs. Dzięki uprzejmości: Tesla
Musk przelał pieniądze na technologię baterii (Rysunek 1), mając na celu zmniejszenie kosztów EVs swojej firmy., Musk, przemawiając na „Dniu baterii” Tesli we wrześniu. 22, powiedział, że nowa generacja akumulatorów EV będzie mocniejsza, będzie trwać dłużej i będzie o połowę droższa niż obecne ogniwa firmy. Musk powiedział, że nowe i większe cylindryczne ogniwa jego firmy zapewnią pięć razy więcej energii, sześć razy więcej mocy i 16% większy zasięg jazdy – choć powiedział, że pełna produkcja to około trzech lat.
„nie mamy przystępnego samochodu. To coś, co będziemy mieli w przyszłości. Ale musimy obniżyć koszty baterii – powiedział Musk., Naukowcy z branży EV powiedzieli, że parytet cen, czyli punkt, w którym pojazdy elektryczne są równe wartościom pojazdów z napędem spalinowym, osiąga się, gdy akumulatory kosztują 100 USD/kWh. Firma konsultingowa EV Cairn Energy Research Advisors powiedziała, że pakiety baterii Tesli kosztują $156 / kWh w zeszłym roku.
„nowe konfiguracje baterii przez Teslę i innych będą oparte na litowo-jonowym przez wiele lat” – powiedział Bowering. „Postępy w konfiguracjach baterii wpłyną na pojemność, żywotność, niezawodność i ostatecznie koszty., Te ulepszenia będą napędzać inwestycje w Pojazdy elektryczne i elektryfikację.”
w tym celu, Musk na Battery Day powiedział, że Tesla będzie produkować ogniwa akumulatorowe w swoim zakładzie w Brandenburgii w Niemczech, co Musk nazywa berlińskim zakładem Tesli, chociaż zakład znajduje się 30 mil od Berlina. „Tak, będziemy produkować ogniwa w Berlinie. – Tak-powiedział Musk w dniu baterii., Analitycy zauważyli jednak, że obecny wniosek Tesli o pozwolenie na eksploatację obiektu nie obejmuje produkcji komórek, a ci analitycy powiedzieli również, że niemiecki rząd prawdopodobnie chciałby dokonać przeglądu tych planów.
ostateczna decyzja w sprawie zmienionego zezwolenia Tesli dla zakładu—w którym Tesla chce produkować 500 000 EVs rocznie—ma nastąpić w grudniu., Musk powiedział, że ulepszenia w akumulatorach będą wymagały dalszych przełomów technicznych, chociaż zaproponował, że redukcja kosztów akumulatorów (napędzana ulepszeniami produkcyjnymi) umożliwi jego firmie Wprowadzenie na rynek 25 000 EV, co, jak powiedział, jest ważne, aby osiągnąć swój cel rocznej sprzedaży 20 milionów pojazdów. Cena jest $ 10,000 do $15,000 poniżej aktualnej średniej ceny najtańszego modelu Tesli, Modelu 3. Obecny harmonogram produkcji w brandenburskim zakładzie przewiduje, że pierwsze pojazdy zjadą z linii montażowej w lipcu 2021 roku. Tesla on Wrzesień, 24 powiedział, że będzie musiał rozpocząć nowy proces zatwierdzania produkcji baterii, a od początku października nie ma harmonogramu dla tego wniosku został upubliczniony.
Proces ten, opracowany przez naukowców z Niemieckiego Instytutu Fraunhofera ds. technologii materiałów i wiązek IWS, pokrywa elektrody suchą folią zamiast płynnych chemikaliów. Proces oszczędza energię i eliminuje toksyczne rozpuszczalniki., Maxwell Technologies, firma z siedzibą w San Diego w Kalifornii przejęta przez Teslę na początku 2019 roku za 200 milionów dolarów, pracuje nad technologią suchej elektrody. Maxwell w zeszłym roku powiedział, że jego elektroda umożliwia gęstość energii ponad 300 Wh/kg w obecnych ogniwach demonstracyjnych, a firma powiedziała, że widzi drogę do ponad 500 Wh / kg. Poziomy te byłyby dużą poprawą w stosunku do obecnych ogniw baterii Tesli, umożliwiając większy zasięg. Maxwell w zeszłym roku powiedział, że jego technologia spowoduje obniżenie kosztów o 10% do 20% w porównaniu z najnowocześniejszymi elektrodami mokrymi, jednocześnie potencjalnie podwojając żywotność baterii., Tesla wraz z partnerem Panasonic spodziewa się zaoszczędzić pieniądze, czas i miejsce w fabryce przy użyciu technologii swojej spółki zależnej.
część oszczędności Tesli pochodzić będzie z produkcji litu w miejscu w Nevadzie, w pobliżu tzw. Gigafactory firmy. Musk powiedział akcjonariuszom firmy w dniu Baterii, że Tesla zabezpieczyła prawa do 10 000 akrów w Nevadzie, gdzie będzie produkować lit ze złóż gliny za pomocą procesu opracowanego przez firmę. Gdyby się to udało, Tesla byłaby pierwszą firmą na świecie produkującą komercyjnie lit z gliny.,
lit do tej pory był wytwarzany albo z solanki, najczęściej występującej w Ameryce Południowej, albo spodumene hard rock, Zwykle występującej w Australii. Nevada opracowuje kilka projektów z gliny litowej, w tym projekt Thacker Pass firmy Lithium Americas Corp. (LAC), która od ponad dekady stara się o zezwolenie federalne. LAC rozwija również projekt Cauchari-Olaroz w Jujuy w Argentynie. Kolejny projekt rozwoju Nevada jest nadzorowany przez ioneer Ltd. LAC powiedział, że może wyodrębnić lit z gliny w procesie, który obejmuje ługowanie kwasem., Tesla powiedział, że proces nie będzie związany z kwasem.
„Inżynierowie Tesli od lat obserwują źródła litu na całym świecie. Teraz zakładają, że Nevada ma kilka osadowych złóż litu, które są przyszłością górnictwa litu i w przyjaznym środowisku górniczym. Nevada znajduje się na szczycie dużej kaldery super wulkanów, które wypełniały osady z wydobywalnymi stężeniami litu, jak nigdzie indziej w kraju.,”
Tesla powiedział, że jego plan w Nevadzie polega na mieszaniu gliny z solą kuchenną, a następnie dodawaniu wody. Firma powiedziała, że proces powoduje reakcję, w której sól wypłynie z litem, a lit zostanie następnie ekstrahowany. Pozostałość gliny byłaby ponownie wrzucana do ziemi, aby złagodzić szkody dla środowiska, podobnie jak obecna praktyka górnictwa polegająca na zwracaniu skał na ziemię po wydobyciu minerałów.,
„to bardzo zrównoważony sposób uzyskiwania litu”, powiedział Musk, który nie powiedział, gdzie w Nevadzie firma uzyskała prawa do litu, ani czy rozwój się rozpoczął. Bowering powiedział, że nadal napięte relacje między USA a Chinami, które dominują w światowej podaży litu i produkcji baterii, oznacza, że USA musi rozwijać własne rezerwy litu i zwiększyć produkcję baterii w celu zaspokojenia popytu.
„stosunki chińsko-amerykańskie będą napędzać dalsze inwestycje i rozwój w krajowych Stanach, produkcja litu, produkcja katod i produkcja baterii ” – powiedział Bowering. „USA produkuje obecnie 2% wymaganego litu. Wraz ze wzrostem popytu konieczne jest źródło krajowe.”Bowering powiedział:” USA musi mieć krajową produkcję akumulatorów litowo-jonowych, albo stanie się tak samo zależne od tego nowego źródła energii, jak kiedyś od zagranicznej ropy naftowej.”
—Darrell Proctor jest redaktorem naczelnym POWER (@POWERmagazine).