progresele în tehnologia bateriilor sunt esențiale pentru creșterea continuă a pieței de stocare a energiei, iar analiștii din industria energetică spun că aceste progrese sunt, de asemenea, necesare pentru a muta mobilitatea electronică înainte și pentru a combate schimbările climatice. Sectorul transporturilor reprezintă cea mai mare pondere a emisiilor de gaze cu efect de seră din SUA, chiar înainte de generarea de energie, potrivit Agenției pentru Protecția Mediului din SUA., Bateriile litiu-ion au fost produsul de alegere pentru producătorii de vehicule electrice (EV), iar mai multe grupuri lucrează la îmbunătățirea tehnologiei actuale a bateriilor, împreună cu dezvoltarea de noi surse de baterii cu costuri reduse și cu încărcare rapidă. Aceasta include Vehicle Technologies Office (VTO), parte a Departamentului de energie al SUA (DOE) din Oficiul pentru Eficiență Energetică & energie regenerabilă. VTO coordonează activitățile cu S. U. A. advanced Battery Consortium (USABC); USABC în iulie a anunțat acordarea unui $2.,4 milioane de contract către Institutul Politehnic Worcester din Worcester, Massachusetts, pentru a conduce un program de dezvoltare a bateriilor cu costuri reduse și cu încărcare rapidă pentru aplicațiile EV.
„piața de litiu este în fază incipientă. Va exploda în sus”, a declarat Andrew Bowering, fondator, director și ofițer financiar al American Lithium, pentru POWER. „Doar asculta Elon Musk astăzi vorbesc despre cantitatea de stocare a energiei, și generație, necesare pentru a electrifica flota de transport la nivel mondial. Rețeaua, și puterea staționară, este o altă întreprindere masivă în sine., Litiul va fi componenta principală a flotei electrice globale. Asta pentru că este ușor, mic și își aruncă electronul exterior cu ușurință. Nimic nu înlocuiește litiul în timpul vieții noastre acolo unde este necesară mobilitatea.”
1. Tesla analizează îmbunătățiri ale tehnologiei bateriilor pentru vehicule electrice (EV) pentru a reduce costul semnăturii EVs a companiei. Prin amabilitate: Tesla
Musk a turnat bani în tehnologia bateriilor (Figura 1), cu un ochi spre reducerea costurilor Ev-urilor companiei sale., Musk, vorbind la „Ziua bateriei” Tesla în septembrie. 22, a declarat că o nouă generație de baterii EV va fi mai puternică, va dura mai mult și va fi pe jumătate mai scumpă decât celulele actuale ale companiei. Musk a spus că celulele cilindrice noi și mai mari ale companiei sale vor oferi de cinci ori mai multă energie, de șase ori mai multă putere și o gamă de conducere cu 16% mai mare—deși a spus că producția completă este la aproximativ trei ani distanță.
„nu avem o mașină accesibilă. Asta e ceva ce vom avea în viitor. Dar trebuie să reducem costul bateriilor”, a spus Musk., Cercetătorii din industria EV au spus că paritatea prețurilor sau punctul în care EV-urile sunt egale în valoare cu vehiculele cu combustie internă, este atinsă atunci când pachetele de baterii costă 100 USD/kWh. Firma de consultanță EV Cairn Energy Research Advisors a spus că pachetele de baterii Tesla au costat 156 USD/kWh anul trecut.
„noile configurații ale bateriilor de la Tesla și altele se vor baza pe litiu-ion pentru anii următori”, a spus Bowering. „Progresele în configurațiile bateriilor vor afecta capacitatea, durata de viață, fiabilitatea și, în cele din urmă, costul., Aceste îmbunătățiri vor conduce în continuare investițiile în Ve și electrificare.”
în acest scop, Mosc la Baterie Zi a spus Tesla ar fi fabricarea de celule de baterie la uzina din Brandenburg, Germania, ce Mosc apeluri lui Tesla Berlin facilitate, deși planta este de 30 de kilometri de Berlin. „Da, Vom produce celule la Berlin. Da”, A spus Musk în ziua bateriei., Analiștii au remarcat însă că cererea actuală de autorizare a Tesla de a opera instalația nu include producția de celule, iar acești analiști au mai spus că guvernul German ar dori probabil să revizuiască aceste planuri.o decizie finală privind autorizația revizuită a Tesla pentru uzină—unde Tesla vrea să producă 500.000 Ev anual-este așteptată în decembrie., Musk a declarat că îmbunătățirile în baterii are nevoie de noi progrese tehnice, deși el a oferit reduceri ale costului de baterii (condus de producție îmbunătățiri) ar permite companiei sale de piață 25.000 $EV, care a spus că este important să se ajungă la ținta anuală de vânzări de 20 de milioane de vehicule. Prețul este de 10.000 până la 15.000 USD sub prețul mediu actual al modelului Tesla cel mai puțin scump, modelul 3. Calendarul actual pentru fabricarea la uzina din Brandenburg solicită ca primele vehicule să iasă de pe linia de asamblare în iulie 2021. Tesla pe Septembrie., 24 a declarat că va trebui să înceapă un nou proces de aprobare pentru producția de baterii, iar de la începutul lunii octombrie nu a fost făcută publică nicio cronologie pentru această aplicație.Musk a discutat despre un proces de acoperire uscată în comentariile sale din septembrie. Acest proces, dezvoltat de cercetătorii de la Institutul Fraunhofer din Germania pentru Tehnologia materialelor și fasciculului IWS, acoperă electrozii cu o peliculă uscată în loc de substanțe chimice lichide. Procesul economisește energie și elimină solvenții toxici., Maxwell Technologies, o companie din San Diego, California, achiziționată de Tesla la începutul anului 2019 pentru 200 de milioane de dolari, lucrează la o tehnologie cu electrozi uscați. Maxwell a declarat anul trecut că electrodul său permite o densitate de energie mai mare de 300 Wh/kg în celulele demonstrative actuale, iar compania a spus că vede o cale către mai mult de 500 Wh/kg. Aceste niveluri ar fi o îmbunătățire mare față de celulele actuale ale bateriei Tesla, permițând o gamă mai lungă. Maxwell anul trecut, a spus tehnologiei sale ar duce la 10% la 20% de reducere a costurilor față de stat-of-the-art umed electrozi, în timp ce potențial de dublare de viață a bateriei., Tesla, împreună cu partenerul Panasonic, se așteaptă să economisească bani, timp și spațiu din fabrică folosind tehnologia filialei sale.
o parte din economiile de costuri ale Tesla ar proveni din producerea de litiu într-un sit din Nevada, lângă așa-numitul Gigafactory al companiei. Musk a declarat acționarilor companiei în ziua bateriei că Tesla și-a asigurat drepturile asupra acri 10,000 din Nevada, unde ar produce litiu din depozitele de argilă folosind un proces dezvoltat de companie. Dacă ar avea succes, Tesla ar fi prima companie din lume care produce comercial litiu din lut.,litiu până în prezent a fost produs fie din saramură, cea mai mare parte găsite în America de Sud, sau spodumene hard rock, de obicei găsite în Australia. Nevada are mai multe proiecte de lut de litiu în curs de dezvoltare, inclusiv proiectul Thacker Pass de la Lithium Americas corp. (LAC), care solicită aprobarea federală a permiselor de mai bine de un deceniu. De asemenea, LAC dezvoltă proiectul Cauchari-Olaroz în Jujuy, Argentina. Un alt proiect de dezvoltare Nevada este supravegheat de ioneer Ltd. LAC a spus că poate extrage litiu din lut printr-un proces care implică leșiere acidă., Tesla a spus că procesul său nu va implica acid.
„Tesla a aprobat lithium claystones”, a spus Bowering. „Inginerii Tesla au fost pe toată planeta de ani de zile uitându-se la surse de litiu. Ei fac acum un pariu pe Nevada … are mai multe depozite sedimentare de litiu care sunt viitorul mineritului de litiu și într-un mediu prietenos cu mineritul. Nevada se află pe vârful unei caldere majore de super vulcani care au populat sedimentele cu concentrații minabile de litiu ca nicăieri altundeva în țară.,Tesla a spus că planul său din Nevada implică amestecarea argilei cu sare de masă și apoi adăugarea de apă. Compania a declarat că procesul provoacă o reacție în care sarea se va scurge cu litiu, iar litiul va fi apoi extras. Lutul rămas ar fi pus înapoi în pământ pentru a atenua daunele aduse mediului, la fel ca practica actuală a industriei miniere de a readuce roca pe pământ după extragerea mineralelor.,”este o modalitate foarte durabilă de a obține litiu”, a spus Musk, care nu a spus unde în Nevada compania a obținut drepturile de litiu sau dacă a început dezvoltarea. Bowering a spus că relațiile tensionate dintre SUA și China, care domină oferta globală de fabricare a litiului și a bateriilor, înseamnă că SUA trebuie să-și dezvolte propriile rezerve de litiu și să-și intensifice producția de baterii pentru a satisface cererea.
„relațiile chino-americane vor conduce la investiții și dezvoltare în SUA, producția de litiu, fabricarea catodului și producția de baterii”, a spus Bowering. „SUA produce în prezent 2% din litiul necesar. Pe măsură ce cererea crește, este necesară o sursă internă.”Bowering spus, „SUA trebuie să aibă producția internă de baterii Li-ion, sau va deveni la fel de dependentă de această nouă sursă de energie cum a fost odata de petrolul străin.”
—Darrell Proctor este editor asociat pentru putere (@POWERmagazine).