導入

リチウムイオンで発電する二次電池です。リチウムイオン電池は、負極と正極で構成されています。これは、リチウムイオンが電解質を介して負極から正極に移動する二次電池です。充電時には放電が前後に進みます。ガジェット、ゲーム、Bluetooth ヘッドフォン、ポータブル電源機器、大小の公益事業、電気自動車、電気化学など、多くのデバイスがリチウムイオン (Li-ion) セルを採用しています。エネルギー貯蔵デバイス。ライフサイクルの終わりに適切に扱わないと、健康や環境を危険にさらす可能性があります。

傾向

リチウムイオン電池に対する市場の需要の高まりは、主にその高い「電力密度」に起因している可能性があります。システムが所定の数の空間に保持するエネルギー量は、その「エネルギー密度」と呼ばれます。同じ電気量を保ちながら、リチウム電池確かに、他の種類のバッテリーよりも薄くて軽い可能性があります。このダウンサイジングにより、小型の可搬型ワイヤレスデバイスの消費者への受け入れが加速しました。

Kwh あたりのリチウムイオン電池コストの傾向

バッテリー価格の上昇により、米国エネルギー省が内燃エンジンに対するEVの損益分岐点として設定した1kWh当たり60ドルなどのベンチマークが押し上げられる可能性がある。ブルームバーグ・ニュー・エナジー・ファイナンス（BNEF）の年次バッテリー価格調査によると、世界の平均バッテリーコストは2020年から2021年の間に6%減少しましたが、将来的には上昇する可能性があります。

調査によると、リチウムイオン電池パックのコストは2021年にはkWhあたり132ドルとなり、2020年のkWhあたり140ドルから低下し、セルレベルではkWhあたり101ドルとなった。分析によると、コモディティ価格の上昇によりすでに価格は上昇しており、2022 年にはパック価格の中央値が 135 kwh になると予想されています。BNEF によると、これは、コストが一般に重要と考えられている、kWh あたり 100 ドルを下回る瞬間が到来することを意味している可能性があります。 EV の手頃な価格のマイルストーンは 2 年延期される予定です。

自動車メーカーは、EVの価格を10年で半額にするというトヨタの目標など、独自の高い目標を掲げている。国や州全体も同様です。 1 ～ 2 年でセルのコストが高くなったら、目標を達成できるでしょうか?それは、この複雑なEV導入のトレンドラインにおける新たな要素として、今後も注目されるべきである。

バッテリーの価格上昇

リチウムイオン電池の価格は大幅に上昇しました。価格高騰の原因は素材にある。

バッテリーの価格が大幅に上昇した理由を見てみましょう。

リチウムイオンの材料価格が大幅に高騰しています。

2010 年以降、電池のコストは下がってきていますが、リチウムなどの主要な電池金属の価格が大幅に上昇したため、電池の寿命に疑問が生じています。 EV用バッテリーの価格は今後どのように推移するのでしょうか？の価格リチウムイオン電池今後さらに大幅に増加する可能性があります。

価格の高騰は今に始まったことではありません。

原材料不足がバッテリー価格上昇の前兆の可能性があることを指摘した研究はこれが初めてではない。他の出版物では、ニッケルが不足する可能性があると指摘していますが、すべての細胞にニッケルが必要なわけではありません。

しかし、BNEFによれば、サプライチェーンへの懸念により、低コスト製品の原材料の価格さえも高騰しているという。リン酸鉄リチウム(LFP) 化学薬品は現在、多くの中国の大手メーカーや電池メーカーに好まれており、テスラにも徐々に採用されています。調査によると、中国のLFPセルメーカーは9月以降、価格を10～20％値上げした。

リチウムイオン電池のセルの価格はいくらですか?

リチウムイオン電池セルの価格を詳しく見てみましょう。ブルームバーグNEFの統計によると、各セルのカソード価格はセル価格の半分以上を占めています。

V バッテリーセルコンポーネント	セルコストの%
陰極	51%
ハウジングおよびその他の材料	3%
電解質	4%
セパレータ	7%
製造と減価償却	24%
アノード	11%

上記のリチウムイオン電池の価格の内訳から、正極が最も高価な材料であることがわかりました。全体の価格の51％を占めます。

カソードの価格が高いのはなぜですか?

カソードは正の荷電電極を備えています。デバイスがバッテリーを消耗すると、電子とリチウムイオンがアノードからカソードに移動します。バッテリーが再び完全に充電されるまで、それらはそこに残ります。正極は電池の最も重要な部品です。これはバッテリーの航続距離、性能、熱的安全性に大きな影響を与えます。したがって、これもEV用バッテリーです。

細胞はさまざまな金属で構成されています。例えば、ニッケルとリチウムで構成されています。現在、一般的なカソード組成は次のとおりです。

リン酸鉄リチウム（LFP）

リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（NCA）

リチウムニッケルマンガンコバルト（NMC）

正極を構成する電池要素の需要は非常に高く、テスラなどのメーカーはEVの販売急増に伴い材料の調達に躍起になっている。実際には、カソードの製品は、他のセルコンポーネントの他の製品と合わせて、セルの総価格の約 40% を占めます。

リチウムイオン電池のその他の部品の価格

セルのコストの残りの 49% は、カソード以外のコンポーネントで構成されます。電極の作成、さまざまなコンポーネントの統合、セルの完成を含む生産プロセスは、全体のコストの 24% を占めます。アノードも電池の重要な部分であり、全体コストの 12%、つまりカソード部分の約 4 分の 1 を占めます。リチウムイオン電池のアノードは、他の電池材料よりも安価な有機または無機グラファイトで構成されています。

結論

しかし、原材料価格の上昇は、平均パックコストが 2022 年までに名目で 5/kWh に増加する可能性があることを示唆しています。この影響を軽減する可能性のある外部の進歩がなければ、コストが 0/kWh を下回る時期は 2 遅れる可能性があります。年。これは、EVの手頃な価格とメーカーの利益、さらにはエネルギー貯蔵設備の経済性に影響を与えるだろう。

継続的な研究開発投資と流通ネットワーク全体の容量拡大は、次世代のバッテリー技術の進歩と価格の低下に役立ちます。ブルームバーグNEFは、シリコンやリチウムベースのアノード、固体化学、新しいカソード物質やセル製造技術などの次世代イノベーションが、これらの価格低下を促進する上で重要な役割を果たすと予想している。

投稿時間: 2022 年 5 月 9 日