Уменьшение содержания никеля в батареях электромобилей с катодом NCM 217

Сегодня большинство электромобилей питаются от аккумуляторов с катодами NCM, сырьем для которых помимо лития является никель, кобальт и марганец.

Как вы, наверное, уже знаете, в последние несколько лет целью было сокращение использования кобальта, который является редким и дорогим. Никель используется для замены кобальта, позволяя создавать более энергоемкие и дешевые батареи.

• NCM 111 :катод с соотношением состава Ni:Co:Mn 1:1:1
• NCM 424 :катод с соотношением состава Ni:Co:Mn 4:2:4
• NCM 523 :катод с соотношением состава Ni:Co:Mn 5:2:3
• NCM 622 :катод с соотношением состава Ni:Co:Mn 6:2:2
• NCM 712 :катод с соотношением состава Ni:Co:Mn 7:1:2
• NCM 811 :катод с соотношением состава Ni:Co:Mn 8:1:1

Однако следующим важным этапом в разработке аккумуляторов NCM является замена никеля гораздо более распространенным и дешевым марганцем.

Чтобы иметь представление, давайте посмотрим на среднюю рыночную цену этого сырья за тонну.

• Кобальт :27.000 евро/т
• Никель :11 000 евро/т
• Марганец :2.000 евро/т

Как видите, затраты на использование марганца имеют гораздо больше смысла, и по этой причине BASF, крупнейший в мире производитель химической продукции, рассчитывает начать производство катодных активных материалов для аккумуляторов NCM 217 с высоким содержанием марганца уже в этом году.

Обзор продукта NCM от BASF от 4 ноября 2014 г.

Ожидается, что с батареями NCM 217 стоимость кВтч для крупных покупателей (автопроизводителей) будет ниже 80 евро, что аналогично будущим безкобальтовым батареям LFMP. Однако объемная плотность энергии аккумуляторов NCM 217 будет значительно выше (900–1 000 вместо 410–450 Втч/л).

Например, аккумулятор NCM 622 Hyundai Kona Electric имеет общую емкость 67,5 кВтч и состоит из аккумуляторных элементов LGX E63 с объемной плотностью энергии 500 Втч/л. Это означает, что с элементами NCM 217 (1000 Втч/л) мы можем удвоить емкость батареи до 135 кВтч и сохранить тот же объем. Этого было бы достаточно, чтобы дать Hyundai Kona Electric запас хода по WLTP, превышающий 900 км (559 миль)…

Дорожная карта эволюции аккумуляторов от Роланда Бергера

В любом случае, хотя катодные активные материалы могут быть доступны уже в этом году, это не означает, что производители аккумуляторных элементов сразу же начнут использовать их для массового производства. Перед массовым производством аккумуляторов для электромобилей необходимо провести обширные испытания. Таким образом, ожидается, что фаза 1 (восстановление кобальта) будет завершена с внедрением катодов NCMA в 2021/2022 гг., а через год или два начнется фаза 2 (восстановление никеля) с катодами NCM 217.

Если мы действительно хотим знать, куда движутся батареи NCM, мы должны рассмотреть, что делает крупнейший в мире производитель химической продукции, вместо того, чтобы полагаться на постоянные пресс-релизы со слишком хорошими, чтобы быть правдой, утверждениями вероятных мошенников, пытающихся привлечь инвесторов.