Будущее электромобилей становится настоящим
Наиболее масштабные стенды соорудили ведущие японские концерны: Toyota, Nissan, Honda и Mazda. Среди иностранных компаний на выставку приехали Renault и Mercedes-Benz. Основной темой нынешнего автосалона стали концепты и электромобили.
Компания Honda представила в Токио новую модель с названием из одной буквы «e», работающую исключительно от литий-ионных батарей.
Nissan показала сразу два электрических концепта — компактный IMk
и кроссовер Ariya.
Mazda презентовала свой первый электромобиль для серийного производства MX-30,
а Toyota сделала упор на беспилотные технологии и сверхкомпактные электрические концепты, представив несколько автономных небольших транспортных средств.
Продажи электромобилей в США подскочили на 81% в 2019 году. И это - капля в море по сравнению с темпами внедрения электромобилей в Китае. В прошлом году продажи электромобилей в Китае превысили 1,2 млн. единиц. Ожидается, что к 2030 году ежегодные продажи электромобилей в мире увеличатся в 30 раз, мировой парк электромобилей утроится, при этом спрос на электромобили будет расти в среднем на 24% в год.
Достижение такого уровня электрификации пассажирского транспорта потребует постоянного снижения затрат на производство электромобилей, а также повышения эффективности и плотности аккумуляторных батарей. Сейчас крупнейшие мировые автопроизводители решают эти проблемы и планируют в течение следующих 10 лет инвестировать более 300 миллиардов долларов в усовершенствование технологии батарей и снижение их стоимости. Технологии, позволяющие создавать более компактные аккумуляторы с большим пробегом до зарядки, с повышенной долговечностью (способностью выдерживать большое количество циклов зарядки/разрядки без снижения производительности) и способностью заряжаться при очень высокой мощности (быстрая/сверхбыстрая зарядка, от 100 кВт до 1 МВт) будут играть решающую роль в развитии рынка электромобилей.
Электромобили в настоящее время стоят дороже, чем обычные автомобили аналогичного размера. Даже с точки зрения общей стоимости владения (включая эксплуатационные расходы на топливо) экономические преимущества электрификации еще ограничены. Это связано, прежде всего, с высокой стоимостью аккумуляторов. Такие материалы, как литий, кобальт, никель и графит, которые являются важнейшим сырьем для производства мощных литий-ионных аккумуляторов составляют около трети общей стоимости электромобилей.
В настоящее время аккумуляторы для электромобилей сосредоточены на литий-ионных технологиях с различными химическими составами (например, никель-кобальтово-алюминиевый оксид [NCA], никель-марганцевый кобальт [NMC] и литий-железо-фосфатный [LFP], последний из которых наиболее широко используется сегодня) и в их усовершенствовании наблюдаются следующие тенденции:
Li-ion останется технологией выбора в течение следующего десятилетия. Основные разработки в ближайшие несколько лет в области элементов таких батарей будут направлены на:
Сокращение содержания кобальта в химическом составе катодов с целью снижения стоимости батарей и увеличения удельной энергии, то есть с сегодняшнего NMC 111 до NMC 622 к 2020 году или с 80% никеля и 15% кобальта в существующих батареях NCA до составов с более высокой долей никеля;
Дальнейшее улучшение графитовой структуры анодов, позволяющее повысить скорость зарядки и разработка гелеобразного электролитического материала.
Ожидается, что следующее поколение литий-ионных батарей, которое появится на рынке массового производства приблизительно к 2025 году, будет иметь низкое содержание кобальта, высокую плотность энергии и катоды NMC 811. Также, кремний может добавляться в небольших количествах к графитовому аноду для увеличения плотности энергии до 50%, а соли электролита, будут способны выдерживать более высокие напряжения и способствовать повышению скорости зарядки. Катодная химия в литий-ионных батареях NMC уже стремительно движется в сторону увеличения доли более богатых никелевых химикатов (422 и 532, и пока в меньшей степени - до 622 и 811).
В период 2025-30 годов технологии, обеспечивающие более высокую плотность энергии, начнут выходить на рынок и еще больше расширят пределы возможностей литий-ионных батарей. Например, литий-металлические катоды с улучшенными характеристиками, не зависящими от кобальта, и аноды из кремниевого композита могут появиться в конструкции батарей.
К 2025 году миру потребуется более 10 новых батарейных заводов. Добыча большего количества лития для удовлетворения растущего спроса будет способствовать снижению цен на него.
Цены на карбонат лития, по данным S & P Global Platts, упали более чем на 20% в этом году до около 10 000 долларов за метрическую тонну на фоне глобального избытка предложения, которое опередило спрос на электромобили. Инвестиционный банк Morgan Stanley в настоящее время прогнозирует, что цены могут упасть еще на 30% до конца 2025 года, поскольку поставщики лития стремятся увеличить его производство и переработку.
Цены на аккумуляторы продолжают падать. По оценкам Bloomberg NEF, к середине 2020-х годов будет достигнут ценовой паритет между электромобилями и автомобилями с двигателем внутреннего сгорания. А поставка материалов для производства аккумуляторов через рециклинг приобретет еще большую важность.
