Tesla lấy công nghệ pin không coban làm định hướng phát triển cốt lõi của mình

Mặc dù thị phần xe điện ngày càng tăng nhưng chúng vẫn chưa thể trở thành phương tiện chủ đạo. Một lý do quan trọng là giá cả. Nếu bạn so sánh một chiếc xe điện với động cơ đốt trong (ICE) có cùng thông số kỹ thuật, bạn sẽ thấy rằng chiếc trước đây đắt hơn ít nhất 10.000-15.000 bảng Anh (khoảng 88.000-132.000 NDT) so với chiếc thứ hai. Mặc dù xe điện sẽ rẻ hơn nhiều khi được sử dụng sau khi mua, nhưng không thể phủ nhận rằng phí bảo hiểm ban đầu cao là một yếu tố kìm hãm đáng kể việc áp dụng rộng rãi xe điện.

Mặc dù một số khoản chi bổ sung này là do công ty' nỗ lực thu hồi chi phí phát triển của các công nghệ mới liên quan, phần lớn trong số đó đến từ một yếu tố - giá pin sạc lại cao. Đây là lý do tại sao Tesla gần đây đã đưa công nghệ pin không coban trở thành hướng phát triển cốt lõi của mình trong lĩnh vực pin.

Để hiểu rõ hơn điều này, hãy để' s lấy một ví dụ. Tại Anh, Tesla ModelSLongRange có giá khởi điểm 77.980 bảng Anh (khoảng 690.000 nhân dân tệ). Phạm vi bay của chiếc xe này là 379 dặm (khoảng 610 km, theo tiêu chuẩn kiểm tra chu kỳ WLTP), và phạm vi bay của phiên bản Plus là 402 dặm (647 km).

Nhưng để đạt được những con số cao này, ModelS cần được trang bị pin lithium-ion 100 kWh. Tesla chưa công khai giá ModelS đến từ những viên pin này là bao nhiêu, nhưng bạn có thể biết sơ qua bằng cách mua pin Tesla cũ và xem giá của nó. Một bộ pin 5,3 kWh có giá 1.440 bảng Anh (khoảng 13.000 NDT).

ModelS hiện tại yêu cầu 19 bộ pin như vậy để đạt công suất 100 kWh. Nếu nhân với đơn giá, tổng là 27.360 bảng Anh (khoảng 240.000 nhân dân tệ). Nói cách khác, hơn một phần ba giá của Tesla ModelS có thể chỉ là chi phí của pin. Những chiếc xe điện phổ thông hơn vẫn có ít nhất 40 kWh (chẳng hạn như Nissan' Leaf cơ bản), và hầu hết đều có 50 kWh trở lên.

Do đó, hầu hết ô tô điện có giá hơn 10.000 bảng Anh (88.000 nhân dân tệ) cho riêng pin, điều này giải thích tại sao chúng lại đắt như vậy. Hãng tài chính năng lượng mới Bloomberg (Bloomberg New Energy Finance) đã xác nhận những tính toán này, dự đoán rằng chi phí pin sẽ chiếm 30% giá thành của xe điện vào năm 2020. Ngược lại, một đầu máy diesel chỉ cần một hộp kim loại để chứa nhiên liệu.

Chi phí pin Li-ion tính theo phần trăm tổng chi phí của xe điện

Quay lại một số tin tức gần đây từ Tesla. Công ty đã đặt cược lớn vào công nghệ pin sạc không sử dụng coban. Coban là một trong những lý do quan trọng khiến pin lithium-ion đắt như vậy. Nó cũng đầy rẫy các vấn đề chính trị, vì hoạt động khai thác có thể ở các khu vực xung đột như Congo, và hoạt động sản xuất của nó được coi là khá ô nhiễm môi trường. Nhưng cobalt được sử dụng vì nó có thể cung cấp mật độ năng lượng theo yêu cầu của pin, cho phép pin đến hàng trăm cuối cùng dặm sau mỗi lần sạc.

Một vài tháng trước, đã có thông tin tiết lộ rằng Tesla đang hợp tác với CATL để phát triển pin lithium iron phosphate (LFP), đây có thể là một yếu tố thay đổi cuộc chơi thực sự. Pin LFP không sử dụng coban và có một xu hướng kỳ diệu là đẩy nó xuống dưới 100 đô la Mỹ cho mỗi kilowatt giờ (giá bán buôn). Mức giá này được coi là ngưỡng để xe điện rẻ hơn xe chạy dầu diesel.

Theo James Frith, người đứng đầu bộ phận lưu trữ năng lượng của Bloomberg New Energy Finance, giá pin mỗi kilowatt giờ đã vượt 1.000 USD (khoảng 7.000 nhân dân tệ) vào năm 2010 và là 381 đô la Mỹ (khoảng 2670 nhân dân tệ) vào năm 2015, hiện nay. khoảng 147 đô la Mỹ (khoảng 1030 nhân dân tệ). Fries ước tính rằng pin LFP sẽ đạt 100 đô la Mỹ (khoảng 700 nhân dân tệ) mỗi kilowatt giờ vào năm 2023 hoặc 2024 và chỉ 61 đô la Mỹ (khoảng 427 nhân dân tệ) vào năm 2030.

Giá pin Li-ion mỗi kilowatt giờ

Tesla gần đây cũng đã nhận được bằng sáng chế cho công nghệ cực âm, giúp tăng đáng kể số chu kỳ sạc. Công nghệ pin lithium-ion hiện tại cho phép 1.000 đến 1.500 lần sạc, có vẻ không nhiều nhưng bạn không thể sạc ô tô mỗi ngày như điện thoại di động và tính năng quản lý thông minh sẽ phân bổ chu kỳ sạc giữa các loại pin khác nhau. Bạn chỉ cần sạc ô tô điện khoảng một lần một tuần, tức là 1.500 lần sạc có thể dùng được trong 25 năm.

Nhóm nghiên cứu pin Tesla do Jeff Dahn đứng đầu đã có được bằng sáng chế cho công nghệ mới của Tesla, có thể tăng chu kỳ sạc lên gần 4000 lần. Nếu nó được tính phí mỗi tuần một lần, nó sẽ mất khoảng 75 năm. Do đó, cái gọi là pin triệu dặm.

Gần đây, nhóm Tesla do Jeff Dahn dẫn đầu đã đăng ký một số bằng sáng chế pin lithium / anode kim loại mới, có thể làm tăng mật độ năng lượng và do đó giảm đáng kể chi phí. Nếu những công nghệ này khả thi về mặt thương mại, chúng sẽ mang lại những thay đổi mang tính cách mạng về độ bền và giá cả của pin.

Một cựu nghiên cứu viên cấp cao của Nissan đang phát triển một công nghệ sắp ra mắt khác được gọi là pin hoàn toàn bằng polymer, công nghệ mà ông tuyên bố có thể giảm giá hiện tại tới 90%.

Những phát triển này có thể không xảy ra trong tương lai, nhưng pin lithium iron phosphate không có coban hiện đã xuất hiện. Sau khi được chính phủ chấp thuận, Tesla sẽ sử dụng LFP làm pin trong phiên bản Trung Quốc của Model 3. Theo ước tính, việc sử dụng pin LFP có thể giảm chi phí sản xuất từ ​​15% -20%.

Tính đến tỷ trọng pin trong giá thành ô tô, ô tô điện chỉ đắt hơn ô tô chạy dầu 10% chứ không phải 30%, có thể dễ dàng lấy lại chi phí vận hành rẻ hơn trong vòng một đến hai năm sở hữu ô tô điện. Điều này cũng sẽ mang lại cho xe điện một lợi thế lớn hơn so với công nghệ pin lithium chạy bằng nhiên liệu, và năng lượng hydro khó có thể trở thành tương lai của xe điện.

Xe điện không chỉ thân thiện với môi trường hơn và chi phí vận hành thấp hơn so với đầu máy diesel, mà thời đại chi phí mua thấp hơn cũng đang nhanh chóng đến gần, và pin không coban là một bước đi quan trọng trong hướng đi này. Đây là lý do tại sao điều quan trọng đối với Tesla là chuyển sang các phương tiện năng lượng thấp - đây có thể là một đòn chí mạng đối với các phương tiện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch.