Основная стоимость электромобиля (EV) — его аккумулятор. Высокая стоимость энергоемких аккумуляторов привела к тому, что электромобили уже давно стали дороже, чем их эквиваленты на ископаемом топливе.

Но ситуация может измениться быстрее, чем мы думали. Крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей, китайская компания CATL, утверждает, что в этом году снизит стоимость своих аккумуляторов до 50%, поскольку начинается ценовая война со вторым по величине производителем в Китае, дочерней компанией BYD FinDreams.

Что стоит за этим? После того, как в 2022 году индустрия электромобилей пережила огромный всплеск , она столкнулась с встречными ветрами. Он рос быстрее , чем спрос, что вызвало усилия по сокращению затрат.

Но обещанное снижение цен также является признаком прогресса. Исследователи добились больших успехов в поиске нового химического состава аккумуляторов . CATL и BYD теперь производят аккумуляторы для электромобилей без использования кобальта — дорогого и дефицитного металла, связанного с детским трудом и опасными методами добычи полезных ископаемых в Демократической Республике Конго.

Экономия на масштабе и новые поставки лития позволяют продавать батареи дешевле. А крупнейший в мире автопроизводитель Toyota возлагает надежды на твердотельные аккумуляторы в надежде, что эти энергоемкие, практически огнестойкие аккумуляторы позволят создать электромобили с запасом хода более 1200 км на одной зарядке.

Как производители аккумуляторов сокращают расходы?

Крупнейшим рынком электрических и гибридных автомобилей является Китай. Но спрос на электромобили здесь снизился: с 96%-го роста спроса в 2022 году до 36%-го роста в 2023 году.

В результате прибыль гиганта по производству аккумуляторов CATL упала впервые почти за два года.

Один из лучших способов создать больший спрос — удешевить вашу продукцию. Именно это стоит за обещаниями CATL и BYD сократить расходы.

Вы можете задаться вопросом, как это возможно. Одна из ключевых проблем при переходе на аккумуляторные электромобили — где взять сырье. Электрическое будущее зависит от жизнеспособных цепочек поставок важнейших минералов, таких как литий, никель, медь, кобальт и редкоземельные элементы.

До недавнего времени основной химический состав аккумуляторов электромобилей основывался на четырех из них: литии, никеле, марганце и кобальте. Они также известны как батареи NMC.

Если вы можете избежать или свести к минимуму использование дорогих или сомнительных минералов, вы можете сократить расходы. Вот почему китайские компании, такие как CATL, практически монополизировали рынок другого химического продукта — литий-железо-фосфатных батарей (LFP). Эти батареи дешевле, так как в них нет кобальта. У них есть и другие преимущества: более длительный срок службы и меньший риск возгорания, чем у традиционных литиевых батарей. Недостатком является то, что они имеют меньшую емкость и напряжение.

Недавнее снижение цен обусловлено осознанным решением использовать везде, где это возможно, богатые земные материалы, такие как железо и фосфор.

А как насчет лития? Цены на карбонат лития, соляную форму сверхлегкого серебристо-белого металла, выросли в Китае в шесть раз в период с 2020 по 2022 год, а затем упали в прошлом году.

Несмотря на это, цены на аккумуляторы продолжают падать , но не так сильно, как могли бы в противном случае.

Огромный мировой спрос на литий привел к резкому росту предложения, поскольку горнодобывающие компании пытаются найти новые источники. CATL, например, тратит 2,1 миллиарда австралийских долларов на заводы по добыче лития в Боливии .

Прогнозируется, что рост предложения лития превысит спрос на 34% как в этом, так и в следующем году, что должно помочь стабилизировать цены на аккумуляторы.

Варианты аккумуляторов множатся

Китайские производители аккумуляторов монополизировали рынок литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Но это не единственная игра в городе.

Электромобили Tesla уже давно питаются от аккумуляторов японской Panasonic и южнокорейской LG. Эти батареи созданы на основе старых, но хорошо зарекомендовавших себя химических элементов NMC и литий-никель-кобальт-алюминат-оксид (NCA). Несмотря на это, американский автопроизводитель теперь использует аккумуляторы LFP CATL в своих более доступных автомобилях.

Крупнейший в мире автопроизводитель Toyota долгое время скептически относился к литий-ионным батареям и вместо этого сосредоточился на гибридных автомобилях и автомобилях на водородных топливных элементах.

Но ситуация меняется. Сейчас Toyota уделяет большое внимание тому, чтобы сделать твердотельные аккумуляторы реальностью. Они отказываются от жидких электролитов для передачи электроэнергии в пользу твердотельных батарей. В сентябре прошлого года компания объявила о прорыве , который, по ее утверждению, позволит сократить время подзарядки и обеспечить запас хода до 1200 км без подзарядки. Если эти утверждения верны, эти батареи фактически удвоят запас хода современных электромобилей высшего класса.

В ответ китайские производители аккумуляторов и правительство работают над тем, чтобы догнать Toyota в области твердотельных аккумуляторов.

Какой химический состав батареи победит? Об электромобилях пока говорить рано. Но поскольку переход к зеленой экономике продолжается, вполне вероятно, что нам понадобится не один, а множество вариантов.

В конце концов, энергетические потребности тягача-тягача будут отличаться от потребностей городских малолитражных электромобилей. И по мере того, как электрические самолеты превращаются из мечты в реальность, им снова потребуются другие батареи. Чтобы поднять аккумуляторно-электрический самолет с земли, нужны аккумуляторы с огромной удельной мощностью.

Хорошие новости? Это инженерные проблемы, которые можно преодолеть. Только в прошлом году CATL анонсировала новаторскую «конденсированную» батарею для электрических самолетов , плотность энергии которой в три раза выше, чем у средней батареи электромобиля.

Тем временем исследователи расширяют границы возможного. Хороший электромобиль может иметь батарею с плотностью энергии 150–250 Вт-часов на килограмм. Но рекорд в лаборатории сейчас превышает 700 ватт-часов на кг.

Это не говоря уже об исследованиях других химических элементов аккумуляторов: от натриево-ионных до железо-воздушных и жидкометаллических.