2010年,鋰離子電池組的平均價格約為1,200美元/千瓦時。2021年,根據(jù)可靠消息,鋰離子電池的成本僅為132美元/千瓦時。鋰電池成本的大幅減少使曾經(jīng)昂貴的電動汽車(EVs)成為了內(nèi)燃機(ICE)汽車的代替品。
一輛現(xiàn)代電動汽車的電池組容量平均在60至100千瓦時,約占電動汽車成本的32%(2016年,電池約占電動汽車成本的49%)。電池組可以由成百上千個獨立電池組成。制造這些電池所用的材料約占電池總成本的77%。
鋰離子電池由正極(陰極)、負極(陽極)、一種允許鋰離子在電極之間轉移的有機溶劑制成的液體電解液,以及防止電池短路的隔膜組成。此外,電極上還附有薄銅箔和鋁箔,用作集流體,以及用作電池外殼的其他材料(通常是塑料)。
根據(jù)彭博新能源(BloombergNEF)的數(shù)據(jù),Visual Capitalist制作了這張信息圖,詳細分析了電動汽車電池成本:
上圖由Visual Capitalist提供。
當電池放電時,鋰離子從陽極移動到陰極,陰極儲存離子直至電池再次充電,鋰離子返回陽極。因此,對電池性能影響最大的是陰極。
陰極
鋰離子電池陰極由各種(精煉的)金屬組成,通常包括鋰、鎳、鈷。現(xiàn)代常用的陰極成分包括:
· 磷酸鐵鋰(LFP)
· 鎳鈷錳(NMC)
· 鎳鈷鋁(NCA)
陽極
除了制造成本,鋰離子電池的另一昂貴成本為陽極,占總成本的12%。商用鋰離子電池的陽極由天然石墨或合成石墨制成,幾乎所有的石墨都來自中國。石墨在碳原子層之間儲存鋰離子的過程稱為插層。這種儲存鋰離子的能力在很大程度上決定了電池的整體容量。
最近,鋰離子電池原材料價格的飆升,分析人員預測,2010年以來,鋰離子電池的成本將在2022年首次上升。
原標題:電動汽車電池的成本來自哪里?