Coût de la batterie lithium-ion par kWh

Introduction

Il s’agit d’une batterie rechargeable dans laquelle le lithium-ion produit de l’énergie.La batterie lithium-ion est composée d'électrodes négatives et positives.Il s'agit d'une batterie rechargeable dans laquelle les ions lithium voyagent de l'électrode négative aux électrodes positives via un électrolyte.La décharge avance et recule lors de la charge.De nombreux appareils utilisent des cellules lithium-ion (Li-ion), notamment des gadgets, des jeux, des écouteurs Bluetooth, des instruments électriques portables, des petits et grands services publics, des voitures électriques et des équipements électrochimiques.stockage d'Energiedispositifs.Ils peuvent mettre en danger la santé et l’environnement s’ils ne sont pas traités de manière appropriée à la fin de leur cycle de vie.

S'orienter

La demande croissante du marché pour les batteries Li-ion peut être attribuée en grande partie à leur « densité de puissance » élevée.La quantité d'énergie qu'un système détient dans un nombre donné d'espaces est appelée « densité énergétique ».Tout en conservant la même quantité d'électricité,batteries à lithiumpeut en effet être plus fine et plus légère que certains autres types de batteries.Cette réduction des effectifs a accéléré l'acceptation par les consommateurs des petits appareils transportables et sans fil.

Tendance du coût des batteries lithium-ion par kWh

Une hausse des prix des batteries pourrait faire évoluer des critères tels que le seuil de rentabilité de 60 dollars par kWh fixé par le ministère américain de l'Énergie pour les véhicules électriques par rapport aux moteurs à combustion interne.Selon l’étude annuelle sur les prix des batteries de Bloomberg New Energy Finance (BNEF), les coûts moyens mondiaux des batteries ont diminué de 6 % entre 2020 et 2021, mais ils pourraient augmenter à l’avenir.

Selon l'étude, les coûts des batteries lithium-ion s'élevaient à 132 dollars par kWh en 2021, contre 140 dollars par kWh en 2020 et 101 dollars par kWh au niveau des cellules.Selon l’analyse, la hausse des prix des matières premières fait déjà remonter les prix, avec un prix médian du pack de 135 dollars par kWh attendu pour 2022. Selon BNEF, cela pourrait impliquer que le moment où les coûts tombent en dessous de 100 dollars par kWh – généralement considéré comme un facteur critique une étape importante pour l’abordabilité des véhicules électriques – sera reportée de deux ans.

Les constructeurs automobiles ont leurs propres objectifs ambitieux, comme celui de Toyota de réduire de moitié le prix des véhicules électriques en dix ans.Il en va de même pour des pays et des États entiers.Va-t-il atteindre ses objectifs si les cellules deviennent plus coûteuses dans un an ou deux ?Cela reste à observer comme un nouvel élément dans cette ligne de tendance compliquée en matière d’adoption des véhicules électriques.

Augmentation du prix de la batterie

Les prix des batteries lithium-ion ont augmenté dans une plus grande mesure.La raison de la flambée des prix réside dans les matériaux.

Voyons pourquoi les prix des batteries ont fortement augmenté :

Les prix des matériaux lithium-ion ont considérablement augmenté.

Bien que le coût des batteries ait baissé depuis 2010, les augmentations significatives des prix des métaux clés comme le lithium ont semé le doute sur leur longévité.Comment les prix des batteries pour véhicules électriques évolueront-ils à l’avenir ?Le prix debatteries lithium-ionpourrait augmenter davantage dans un avenir proche.

La flambée des prix n’est pas une nouveauté.

Ce n’est pas la première recherche qui pointe vers la pénurie de matières premières comme un possible précurseur d’une augmentation du prix des batteries.D’autres publications ont identifié le nickel comme une possible pénurie, mais toutes les cellules n’en ont pas besoin.

Toutefois, selon le BNEF, les problèmes liés à la chaîne d’approvisionnement ont même fait grimper les prix des matières premières à moindre coût.phosphate de fer et de lithium(LFP), qui est désormais privilégié par de nombreux grands fabricants chinois et fabricants de batteries et est progressivement adopté par Tesla.Selon l'étude, les fabricants chinois de cellules LFP ont augmenté leurs prix de 10 à 20 % depuis septembre.

Combien coûte une cellule de batterie lithium-ion ?

Décomposons le prix d'une cellule de batterie lithium-ion.Selon les statistiques de BloombergNEF, le prix de la cathode de chaque cellule représente plus de la moitié de ce montant.

Composant de cellule de batterie V % du coût de la cellule
Cathode 51%
Logement et autres matériaux 3%
Électrolyte 4%
Séparateur 7%
Fabrication et amortissement 24%
Anode 11%

À partir de la répartition ci-dessus du prix des batteries lithium-ion, nous avons découvert que la cathode est le matériau le plus cher.Il représente 51% du prix total.

Pourquoi les cathodes ont-elles des prix plus élevés ?

La cathode possède une électrode de charge positive.Lorsque l'appareil décharge la batterie, les électrons et les ions lithium se déplacent de l'anode à la cathode.Ils y restent jusqu'à ce que la batterie soit à nouveau complètement chargée.Les cathodes sont le composant le plus important des batteries.Cela impacte fortement l’autonomie, les performances ainsi que la sécurité thermique des batteries.Il s’agit donc également d’une batterie EV.

La cellule est constituée de divers métaux.Par exemple, il s’agit de nickel et de lithium.De nos jours, les compositions cathodiques courantes sont :

Phosphate de fer et de lithium (LFP)

Oxyde de lithium, nickel, cobalt et aluminium (NCA)

Lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC)

Les éléments de batterie qui composent la cathode sont très demandés, des fabricants tels que Tesla se démenant pour obtenir des matériaux à mesure que les ventes de véhicules électriques augmentent.En réalité, les biens contenus dans la cathode, ainsi que d'autres dans d'autres composants cellulaires, représentent environ 40 % du prix total de la cellule.

Prix ​​des autres composants de la batterie lithium-ion

Les 49 pour cent restants du coût d'une cellule sont constitués de composants autres que la cathode.Le processus de production, qui comprend la fabrication des électrodes, l'intégration des différents composants et la réalisation de la cellule, représente 24 % du coût total.L'anode est un autre élément essentiel des batteries, représentant 12 % du coût global, soit environ un quart de la part de la cathode.L'anode d'une cellule Li-ion est constituée de graphite organique ou inorganique, qui est moins coûteux que les autres matériaux de batterie.

Conclusion

Toutefois, l’augmentation des prix des matières premières suggère que les coûts moyens des packs pourraient atteindre 5/kWh en termes nominaux d’ici 2022. En l’absence d’avancées externes susceptibles de réduire cet effet, le moment où les coûts tomberont en dessous de 0/kWh pourrait être retardé de 2. années.Cela aurait une influence sur l’abordabilité des véhicules électriques et les bénéfices des fabricants, ainsi que sur l’économie des installations de stockage d’énergie.

Les investissements continus en R&D, ainsi que la croissance de la capacité dans l’ensemble du réseau de distribution, contribueront à faire progresser la technologie des batteries et à faire baisser les prix au cours de la prochaine génération.BloombergNEF prévoit que les innovations de nouvelle génération, telles que les anodes à base de silicium et de lithium, les produits chimiques du solide et les nouvelles techniques de production de substances cathodiques et de cellules, joueront un rôle important dans la facilitation de ces baisses de prix.

Heure de publication : 09 mai 2022