اگرچه عصر باتریهای لیتیوم یونی تنها در دهه 1990 آغاز شد، اما نه تنها در بخش الکترونیکی کوچک، بلکه در بخش حملونقل و انرژی نیز انقلابی ایجاد کردهاند. این فناوری با سرعت فزایندهای در حال پیشرفت است و همه نشانهها حاکی از آن است که باتریهای لیتیوم یونی مدرن به زودی به توسعه بسیاری از حوزههای استراتژیک صنعت مدرن نیرو میدهند و صنعت خودرو در خط مقدم قرار دارد.
با وجود بحران عرضه ناشی از کرونا، بازار سلولهای یون لیتیوم به سرعت در حال رشد است. پیشبینی میشود که ارزش آن تا سال 2025 به حدود 84 میلیارد دلار برسد. تولیدکنندگان خودروهای برقی مسئول تقریباً 40 درصد تقاضا هستند و همچنان به رشد خود ادامه میدهند. تخمین زده می شود که تا سال 2040، حدود 70 درصد وسایل نقلیه مورد استفاده، خودروهای الکتریکی خواهند بود. این به پنج برابر بیشتر از ظرفیت تولید فعلی تقاضای بازار خودرو است. رشد سریع تقاضا برای باتری های لیتیوم یونی در دراز مدت به معنای افزایش تولید و در نتیجه کاهش قیمت آنها به دلیل صرفه جویی در مقیاس خواهد بود. در ده سال گذشته، باتریهای لیتیوم یونی تا کنون 90 درصد کاهش یافتهاند و همه چیز نشان میدهد که این روند در آینده نیز ادامه خواهد داشت. این به ما امکان می دهد پیش بینی کنیم که در مدت زمان کوتاهی قیمت خودروهای برقی با خودروهای موتور احتراقی برابری می کند.
آیا قیمت خودروهای برقی کاهش می یابد؟
تخمین زده می شود که هزینه یک باتری لیتیوم یونی در حال حاضر حدود 35 40 درصد از قیمت یک خودروی الکتریکی را تشکیل می دهد، در حالی که مدتی پیش سهم آن تا 80 درصد برآورد می شد. کارشناسان پیش بینی می کنند تا زمانی که قیمت باتری های لیتیوم یونی به 100 دلار در هر کیلووات ساعت برسد، هزینه خرید یک خودروی احتراقی و یک خودروی الکتریکی مشابه خواهد بود. تا سال 2020، هر کیلووات ساعت 137 دلار بود، به این معنی که این لحظه ممکن است به زودی اتفاق بیفتد، اگرچه احتمالاً به دلیل افزایش جهانی قیمت کالاها به دلیل تأثیرات همهگیری ویروس کرونا تا حدودی به تعویق خواهد افتاد. در واقع، قیمت فلزات مورد نیاز برای ساخت باتری خودرو حدود 40 درصد افزایش یافته است، اما این یک روند موقتی است. سازندگان پیشبینی میکنند که در آینده، بهینهسازی استخراج، تولید سلولی و خود خودروهای الکتریکی، میانگین قیمت خودروهای الکتریکی را حتی تا ۵۶ درصد کاهش خواهد داد.
قیمت باتری ماشین برقی به چه چیزی بستگی دارد؟
امروزه بیشترین تاثیر بر هزینه تولید باتری های لیتیوم یونی از مواد خام خاکی کمیاب مورد نیاز برای ساخت آنها می باشد. همانطور که BloombergNEF گزارش می دهد، هزینه بالای استخراج فلزاتی که کاتد را تشکیل می دهند، مانند لیتیوم، نیکل، کبالت و منیزیم، باعث می شود تا 51٪ در قیمت کل باتری نقش داشته باشد. دومین جزء بزرگ قیمت باتریهای لیتیوم یونی، هزینههای تولید «خالص» در کارخانهها است، یعنی هزینههای کار، ساخت و استهلاک تجهیزات. آنها 24٪ از کل قیمت باتری را تشکیل می دهند که بیشتر از هزینه آند (12٪) و الکترولیت (7٪) است. 7 درصد دیگر مربوط به هزینه های تولید قطعات باتری برای خودروهای الکتریکی مانند جداکننده های سلولی و بدنه است. این عناصر برای عملکرد صحیح باتری بسیار مهم هستند، زیرا از خرابی احتمالی الکتریکی جلوگیری می کنند و از عناصر حساس باتری در برابر انواع آسیب محافظت می کنند. صرف نظر از هزینه استخراج مواد خام، تولید کنندگان باتری های لیتیوم یونی پتانسیل زیادی برای توسعه دارند که همان بهره وری تولید آنها در کارخانه های خود است. یکی از فناوریهایی که میتواند اقتصاد تولید پوشش و عایقسازی سلولی را افزایش دهد، پلیپروپیلن فوم شده (EPP) است که صنایع کناف با استفاده از فناوری مدرن قالبگیری فشرده، بستههای باتری بادوام را تولید میکند.
محافظ باتری قابل اعتماد برای ماشین برقی شما
تعیین کننده برای دوام و طول عمر باتری ماشین الکتریکی، نحوه استفاده و شرایطی است که باید در آن کار کند. محدوده دمایی عملیاتی بهینه 20 25 درجه سانتیگراد است، بنابراین علاوه بر یک سیستم سرمایش و گرمایش موثر، سازندگان از عناصر عایق برای محافظت حرارتی و الکتریکی برای سلول ها استفاده می کنند. فوم پلی پروپیلن (EPP) برای این نوع کاربرد ایده آل است. کیت های عایق باتری کامل برای خودروهای الکتریکی تولید شده از EPP بسیار سبک وزن هستند، به این معنی که وزن آن ها به باتری اضافه نمی شود، در عین حال بسیار بادوام و از نظر مکانیکی مقاوم هستند. فوم EPP به دلیل خاصیت عایق حرارتی از انتقال دمای بالا بین سلول ها جلوگیری می کند و در برابر آتش و حرارت بالا نیز مقاوم است. علاوه بر این، به دلیل ولتاژ شکست بسیار بالای آن، خطر جریان جریان بین سلولهای باتری خودرو را به حداقل میرساند. با توجه به اینکه این ماده دارای ساختار فومی است، ضربه ها را به خوبی جذب می کند و تغییر شکل دائمی نمی یابد، اما با حفظ تمام خواص به شکل قبلی خود باز می گردد. همه اینها باعث می شود که پلی پروپیلن فوم در تولید باتری های لیتیوم یونی – جداکننده سلول باتری، انواع عناصر عایق حرارتی و ریل های اتصال و نصب که با موفقیت جایگزین راه حل های سنتی که نیاز به استفاده از ابزار اضافی دارند، به طور جهانی قابل استفاده باشد.