Tesla utilise la technologie des batteries sans cobalt comme axe de développement principal

Bien que la part de marché des véhicules électriques augmente, ils ne peuvent toujours pas devenir des véhicules grand public. Une raison importante est le prix. Si vous comparez un véhicule électrique avec un moteur à combustion interne (ICE) de la même spécification, vous constaterez que le premier est au moins 10 000-15 000 £ (environ 88 000-132 000 RMB) plus cher que le second. Bien que les véhicules électriques soient beaucoup moins chers lorsqu'ils sont utilisés après l'achat, il est indéniable que la prime initiale élevée est un frein considérable à l'adoption précoce et généralisée des véhicules électriques.

Bien que certaines de ces dépenses supplémentaires soient dues aux tentatives de la société&de récupérer les coûts de développement des nouvelles technologies impliquées, la plupart d # 39; elles proviennent d # 39; un facteur - le prix élevé des batteries rechargeables. C'est pourquoi Tesla a récemment fait de la technologie des batteries sans cobalt son axe de développement principal dans le domaine des batteries.

Pour mieux comprendre cela, laissez&prendre un exemple. Au Royaume-Uni, Tesla ModelSLongRange commence à 77 980 livres (environ 690 000 yuans). L'autonomie de croisière de cette voiture est de 379 miles (environ 610 kilomètres, selon la norme de test de cycle WLTP), et l'autonomie de croisière de la version Plus est de 402 miles (647 kilomètres).

Mais pour atteindre ces chiffres élevés, ModelS doit être équipé d'une batterie lithium-ion de 100 kWh. Tesla n'a pas déclaré publiquement la part du prix du ModelS provenant de ces batteries, mais vous pouvez vous faire une idée approximative en achetant des batteries Tesla d'occasion et en regardant son prix. Une batterie de 5,3 kWh coûte 1 440 £ (environ 13 000 RMB).

Le ModelS actuel nécessite 19 batteries de ce type pour atteindre une capacité de 100 kWh. Si vous multipliez le prix unitaire, le total est de 27 360 livres (environ 240 000 yuans). En d'autres termes, plus d'un tiers du prix de Tesla ModelS peut être juste le coût de la batterie. Les voitures électriques d'entrée de gamme les plus courantes ont toujours au moins 40 kWh (comme la feuille de base de Nissan GG), et la plupart ont 50 kWh ou plus.

Par conséquent, la plupart des voitures électriques coûtent plus de 10 000 £ (88 000 yuans) pour la seule batterie, ce qui explique pourquoi elles sont si chères. Bloomberg New Energy Finance (Bloomberg New Energy Finance) a confirmé ces calculs, prévoyant que les coûts des batteries représenteront 30% du coût des véhicules électriques en 2020. En revanche, une locomotive diesel n'a besoin que d'une boîte métallique pour contenir le carburant.

Coût de la batterie Li-ion en pourcentage du coût total des véhicules électriques

Revenons à quelques nouvelles récentes de Tesla. La société a fait un gros pari sur la technologie des batteries rechargeables qui n'utilise pas de cobalt. Le cobalt est l'une des principales raisons pour lesquelles les batteries lithium-ion sont si chères. Il est également chargé de problèmes politiques, car l'exploitation minière peut se trouver dans des zones de conflit comme le Congo, et sa production est considérée comme très polluante pour l'environnement. Mais le cobalt est utilisé car il peut fournir la densité d'énergie requise par la batterie, permettant à la batterie de durer des centaines de kilomètres par charge.

Il y a quelques mois, il a été révélé que Tesla coopérait avec CATL pour développer des batteries au lithium fer phosphate (LFP), ce qui pourrait changer la donne. Les batteries LFP n'utilisent pas de cobalt, et il existe une tendance magique à le pousser à moins de 100 $ US le kilowattheure (prix de gros). Ce prix est considéré comme le seuil pour que les véhicules électriques soient moins chers que les véhicules diesel.

Selon James Frith, chef du département de stockage d'énergie de Bloomberg New Energy Finance, le prix des batteries par kilowattheure a dépassé 1000 USD (environ 7000 yuans) en 2010 et était de 381 USD (environ 2670 yuans) en 2015., Maintenant environ 147 dollars américains (environ 1030 yuans). Fries estime que les batteries LFP atteindront 100 USD (environ 700 RMB) par kilowattheure en 2023 ou 2024 et seulement 61 USD (environ 427 RMB) d'ici 2030.

Prix ​​de la batterie Li-ion par kilowattheure

Tesla a également récemment obtenu un brevet pour la technologie de la cathode, ce qui augmente considérablement le nombre de cycles de charge. La technologie actuelle de la batterie lithium-ion permet de 1000 à 1500 recharges, ce qui peut ne pas sembler beaucoup, mais vous ne pouvez pas charger la voiture tous les jours comme un téléphone portable, et la gestion intelligente répartira le cycle de charge entre différentes batteries. Il vous suffit de recharger une voiture électrique environ une fois par semaine, ce qui signifie que 1500 charges peuvent durer 25 ans.

L'équipe de batteries Tesla dirigée par Jeff Dahn a obtenu un brevet pour la nouvelle technologie de Tesla, qui peut augmenter le cycle de charge à près de 4000 fois. S'il est facturé une fois par semaine, cela prendra environ 75 ans. D'où la soi-disant batterie d'un million de kilomètres.

Récemment, l'équipe Tesla dirigée par Jeff Dahn a déposé de nouveaux brevets sur les batteries au lithium métal / anode, ce qui peut considérablement augmenter la densité d'énergie et ainsi réduire considérablement le coût. Si ces technologies sont commercialement réalisables, elles apporteront des changements révolutionnaires à la durabilité et au prix des batteries.

Un ancien chercheur senior chez Nissan développe une autre technologie à venir appelée batterie entièrement polymère, qui, selon lui, peut réduire le prix actuel de 90%.

Ces développements ne se produiront peut-être pas à l'avenir, mais des batteries au lithium fer phosphate sans cobalt sont maintenant apparues. Après avoir obtenu l'approbation du gouvernement, Tesla utilisera LFP comme batterie dans sa version chinoise du modèle 3. On estime que l'utilisation de batteries LFP peut réduire les coûts de fabrication de 15% à 20%.

Compte tenu de la part des batteries dans le coût des voitures, les voitures électriques ne sont que 10% plus chères que les voitures diesel, et non 30%, qui peuvent facilement retrouver des coûts d'exploitation moins chers dans un à deux ans après la possession d'une voiture électrique. Cela donnera également aux véhicules électriques une plus grande avance que la technologie des batteries au lithium alimentées au carburant, et il est peu probable que l'énergie hydrogène devienne l'avenir des véhicules électriques.

Les véhicules électriques sont non seulement plus respectueux de l'environnement et moins coûteux que les locomotives diesel, mais aussi l'ère de la baisse des coûts d'achat approche à grands pas et les batteries sans cobalt sont une étape clé dans cette direction. C'est pourquoi il est si important pour Tesla de passer aux véhicules à faible consommation d'énergie - cela peut être un coup fatal pour les véhicules à combustibles fossiles.