Fascynujące zestawienie BloombergNEF przygotowane na potrzeby pełnej wersji raportu Electric Vehicle Outlook 2023. Dominujące jeszcze osiem lat temu ogniwa nikiel-kobalt-glin (NCA, Tesla) straciły w samochodach osobowych znaczenie na rzecz szerszej kategorii ogniw wysokoniklowych (NCx) oraz litowo-żelazowo-fosforanowych. Z niespodziewaną odsieczą przychodzi też mangan (M), który zawsze był cichą gwiazdą, a który może stać się ważnym graczem już w połowie dekady.
Katody baterii litowo-jonowych. Rewolucja przez ewolucję
Zacznijmy od zestawienia:
Ewolucja katod w bateriach Li-ion stosowanych w samochodach osobowych (c) BloombergNEF, pełna wersja raportu Electric Vehicle Outlook 2023; skrót TUTAJ
W 2015 roku w segmencie osobowych samochodów elektrycznych dominował Nissan Leaf i Tesla, Chiny się niemal nie liczyły, więc wśród ogniw Li-ion najważniejsze były katody NCM111 (inne oznaczenie: NCM333; nikiel-kobalt-mangan w proporcjach 1/3-1/3-1/3 lub 33-33-33 procent) oraz różne warianty NCA (nikiel-kobalt-glin). Cały świat dążył do tego, żeby obniżać koszty produkcji baterii, więc robiono wszystko, żeby zmniejszać zawartość kobaltu, w Chinach z kolei usilnie pracowano nad zwiększaniem gęstości ogniw litowo-żelazowo-fosforanowych – efekty tego widać dobrze już pięć lat później.
Wraz z kolejnymi debiutami europejskich i amerykańskich aut elektrycznych, do gry zaczęły wchodzić ogniwa o rosnącej zawartości niklu i manganu (NM) oraz malejącym udziale kobaltu (C). Ale widać, że i amerykański (bez Tesli), i europejski przemysł motoryzacyjny ulega presji firmy Muska oraz producentów z Chin, które chętnie stosują ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP), chociaż nie unikają też ogniw wysokoniklowych (NMC622, NCM811 i dalej).
W 2023 roku mangan pojawia się w chemiach „starych” katod jako składnik zwiększający gęstość energii (LFP -> LMFP) lub stabilizujący ogniwo (NCA -> NMCA). Od zawsze grał ważną rolę, ale mówi się, że w połowie dekady pozwoli na zmniejszenie udziału niklu, a przy okazji umożliwi ładowanie wyższymi mocami bez zwiększenia degradacji ogniw.
Nota od redakcji Elektrowozu: rozwój katod to zaledwie część prac, jakie prowadzi się nad nowoczesnymi bateriami. Oprócz tego rozwijane są anody (grafit -> grafit+krzem -> krzem -> lit), elektrolity (ciekłe -> półstałe -> stałe) i zupełnie inne chemie ogniw, w których lit współgra z siarką (Li-S) czy zostaje zastąpiony przez sód (Na-ion).
Nie przegap nowych treści, KLIKNIJ i OBSERWUJ Elektrowoz.pl w Google News. Mogą Cię też zainteresować poniższe reklamy:
