Основную стоимость электромобиля (EV) составляет его аккумулятор. Высокая стоимость энергоемких батарей привела к тому, что электромобили долгое время были дороже своих аналогов, работающих на природном топливе.
Ценовая аккумуляторная война в КНР ведет к повсеместному удешевлению электромобилей. На фоне обострения глобальной конкуренции за золотой стандарт батарей EV два ведущих китайских производителя аккумуляторов готовы снизить цены на 50 процентов, пишет издание Asia Times (АТ).
Но ситуация может измениться гораздо быстрее, чем вы думаете. Крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей, китайская компания CATL, заявила, что в этом году она снизит стоимость своих батарей на 50 %. Это заявление прозвучало на фоне разгорающейся ценовой войны со вторым по величине производителем в Китае, дочерней компанией BYD - FinDreams.
Что за этим кроется? После того как в 2022 году электромобильная индустрия пережила огромный подъем, она столкнулась с рядом препятствий. Темпы ее роста опережали спрос, что привело к попыткам сократить расходы.
Однако обещанное снижение цен — это одновременно и признак прогресса. Инженеры добились больших успехов в поиске новых материалов для производства батарей. Теперь CATL и BYD изготавливают аккумуляторы для EV без содержания кобальта - дорогого и дефицитного металла, применение которого связано в том числе с детским трудом и опасными методами добычи в Демократической Республике Конго.
Экономия на масштабе и новые источники лития позволили заметно снизить стоимость аккумуляторных батарей. Кроме того, один из крупнейших в мире автопроизводителей, японская Toyota, возлагает большие надежды на твердотельные аккумуляторы, рассчитывая, что эти энергоемкие, но огнестойкие батареи позволят выпускать автомобили EV с дальностью хода более 1200 километров на одной зарядке.
Как же производителям аккумуляторов удалось сократить расходы?
Крупнейшим рынком для электрических и гибридных транспортных средств остается Китай. Однако спрос на электромобили в КНР снизился: с 96%-ного роста спроса в 2022 году до 36% в 2023-м. В результате прибыль аккумуляторного гиганта CATL упала впервые почти за два года. Один из лучших способов повысить покупательский спрос - сделать свою продукцию более дешевой. В этом и заключается смысл обещаний CATL и BYD по сокращению расходов.
Возможно, кто-то спросит, как такое возможно. Одна из важнейших проблем при переходе на аккумуляторные автомобили - где взять сырье. Будущее электромобилей зависит от надежных цепочек поставок критически важных минералов, среди которых литий, никель, медь, кобальт и редкоземельные элементы.
До недавнего времени основная технология производства батарей для электромобилей была связана с четырьмя из них - литием, никелем, марганцем и кобальтом. Эти батареи также известны как NMC - никель-марганцево-кобальтовые аккумуляторы.
Если вы сможете избежать или свести к минимуму применение дорогих или сложных в добыче минералов, вы сможете сократить расходы. Именно поэтому китайские компании, подобные CATL, практически монополизировали рынок еще одного вида аккумуляторов - литий-железо-фосфатных (LFP).
Эти батареи гораздо дешевле, поскольку в их составе нет кобальта и его соединений. Они обладают и другими преимуществами: более длительным сроком службы и пониженным классом пожароопасности по сравнению с традиционными литиевыми элементами питания. К недостаткам можно отнести меньшую емкость и более низкое напряжение. Недавнее снижение цен объясняется продуманным решением - по возможности максимально использовать доступные материалы, такие как железо и фосфор.
А как насчет лития? Цены на карбонат лития (или углекислый литий) соль щелочного серебристо-белого металла лития и угольной кислоты в Китае выросли в шесть раз в период с 2020 по 2022 год, а в конце прошлого года упали. Но несмотря на это, цены на аккумуляторы постоянно падают - просто это не так заметно, как могло бы быть в противном случае.
Ценовая война за аккумуляторы - може привести к заметному снижению стоимости электромобилей. На снимке солончаки Боливии - богатый источник лития, но его добыча связана с большими экологическими проблемами. Фото: Shutterstock via The Conversation
Огромный спрос на литий в мире привел к значительному росту предложения, поскольку добывающие компании пытаются найти новые месторождения. Например, компания CATL потратила 1,4 миллиарда американских долларов на строительство заводов по добыче лития в Боливии. Согласно прогнозам, рост предложения лития будет опережать спрос на 34 процента как в этом, так и в следующем году, что должно помочь стабилизировать цены на аккумуляторы.
Выбор аккумуляторов постоянно растет
Китайские производители аккумуляторов захватили рынок литий-железо-фосфатных батарей. Но они не единственные игроки в этом сегменте.
Электромобили Tesla уже давно работают на батареях японской компании Panasonic и южнокорейской LG. Эти аккумуляторы построены на старых, но хорошо зарекомендовавших себя технологиях NMC и литиевых никель-кобальт-алюмооксидных (NCA). Тем не менее, американский автопроизводитель в своих более бюджетных моделях использует батареи LFP от CATL.
Крупнейший в мире автопроизводитель Toyota долгое время скептически относился к литий-ионным батареям и сосредоточился на гибридах и автомобилях на водородных топливных элементах. Но теперь ситуация изменилась. Сегодня Toyota уделяет большое внимание разработке твердотельных батарей. Японцы наконец решили отказаться от жидких электролитов для "транспортировки электричества" в пользу твердых батарей.
В сентябре прошлого года компания объявила о прорыве, который, по ее словам, позволит ускорить время зарядки и увеличить запас хода до 1 200 километров. Если эти утверждения соответствуют действительности, то такие аккумуляторы фактически удвоят дальность хода современных топовых электромобилей.
Тем временем китайские производители аккумуляторов и правительство КНР делают все возможное, чтобы догнать Toyota в области производства твердотельных элементов питания. Какой именно тип аккумулятора победит? В случае с электрическим транспортом говорить об этом пока рано. Но по мере перехода к "зеленым" технологиям нам, скорее всего, понадобится не один, а множество вариантов.
В конце концов, энергетические потребности грузовика-тягача будут отличаться от энергопотребления городских электромобилей. А по мере превращения электрических самолетов из мечты в реальность - потребуются новые типы батарей. Чтобы поднять в воздух электрический транспорт, нужны батареи с очень высокой плотностью энергии.
Но есть и хорошие новости. Многие технические проблемы вполне преодолимы. Только в прошлом году компания CATL объявила о создании для электрических самолетов инновационной батареи из "конденсированного вещества". Плотность ее энергии в три раза выше, чем у батареи электромобиля среднего класса.Ценовая война за аккумуляторные батареи усиливается: два крупнейших в мире производителя батарей - китайские компании CATL, BYD -согласно сообщениям, еще больше снизили стоимость батарей. (Image credit: CnEVPost)
А тем временем исследователи продолжают расширять границы возможного. Для "хорошего" электромобиля подойдёт аккумулятор с плотностью энергии 150-250 ватт-часов на килограмм. Но инженеры в лабораторных условиях установили новый рекорд - свыше 700 ватт-часов на килограмм. И это, не говоря уже об исследованиях, которые ведутся в области других химических элементов питания - от натриево-ионных до железо-воздушных и жидкометаллических батарей. Одним словом, революция в области аккумуляторов еще только начинается.