リチウムイオン電池のコスト-購入、製造、材料

リチウムイオン電池技術は、ドライブトレインの電化の飛躍的な技術であり、再生可能エネルギー源を効果的に使用できるように定置型ストレージソリューションを提供することが期待されています。家庭用電化製品や電動工具などの低電力アプリケーションでは、このテクノロジーはすでに使用されています。広範な研究開発により、安全で信頼性の高いリチウムイオン電池がまもなくハイブリッド電気自動車や電気自動車に使用され、太陽電池や風車に接続されるようになるまで、技術が向上しました。技術の安全性は依然として問題ですが、耐用年数はまだ十分ではなく、リチウムイオン電池のコストは高すぎます。この記事はどういうわけか、専門家ではないリチウムイオン電池技術の最先端を要約しています。これは、バッテリーの材料と保管をリストし、関連するコストを要約します。この記事はまた、材料と製造の包括的な理解と、リチウムイオン電池の市場リリースを成功させるための残りの障害に対処する必要性を促進します。

リチウムイオン電池の価格はいくらですか？

リチウムイオン電池のコストはメーカーによって異なります。ただし、スマートフォン用のリチウムイオン電池の推定コストは2ドルから4ドルの範囲であり、容量だけでなく、モバイルデバイスの総コストの約1〜2％を占めるバッテリー設計の他の属性にも依存します。対照的に、電気自動車のリチウムイオン電池のコストは7,000ドルから20,000ドルの範囲であり、自動車のコストの中で群を抜いて最も高価なアイテムになっています。一方、HEV（ハイブリッド電気自動車）のバッテリーパックの仕様は、HEVバッテリーパックで500ドルから800ドル、PHEVバッテリーパックで1,700ドルから3,400ドルで、かなり高価ですが価値があります。

リチウムイオン電池を作るのにどれくらいの費用がかかりますか？

リチウムイオン電池の加工や製造は、材料費から切り離すのが非常に難しいため、材料費に含まれています。したがって、さまざまな材料の材料処理コストは劇的に変化し、したがって材料固有と呼ぶことができます。しかし、新しい製造方法は、現在の高コストの原材料を削減し、親しみやすいものにすることができます。

すべての材料、製造、人件費を含めたリチウムイオン電池の総製造コストは、車両で約17000ドルですが、スマートフォンの場合はかなり安くなりますが、それでも高価です。

リチウムイオン電池の材料費はいくらですか？

原材料の仕様と価格はL法に基づいています。ゲインズ、R。クエンザ。幅18mm、長さ65mmの通常の円筒形セルで構成され、総質量が約40g（不活性内容物とパッケージを含む）で、サイズが約1.35Ahのリチウムイオン電池が必要です。

バッテリー生産のコスト構造は通常、バッテリーメーカーとその大口顧客のみに分類されますが、そのため、さまざまな市場調査と分析から得られた十分な情報しかなく、総コストの数値を構成するコンポーネントについての洞察が得られます。材料費は、総費用の約60％である圧倒的に最大の貢献者です。テスラで使用されているリチウムコバルト酸化物カソード（LCO）またはニッケルコバルトアルミニウムカソード（NCA）で作られたリチウムイオン電池では、生のコバルトコストが主要なコンポーネントであり、現在1ポンドあたり10.88ドルで販売されています。さらに、リチウムイオンとして電池には、電池内部の反応の原因となる化学物質である電極と電解質が含まれています。リチウム金属は高価であり、主にチリと中国で入手できるため、リチウム金属の輸入費用も含まれています。 。

しかし、現代の技術は、より安全で安価な他のさまざまな形態のリチウム電池を発明することにより、リチウムイオン電池の価格を下げることに焦点を合わせています。

販売費と人件費

労働力は全体的なコストの比較的小さな要素です。バッテリーの生産は、低コストの国、特に中国での実質的な自動化を組み合わせています。それにもかかわらず、運用コストは30％とはるかに高く、資本の減価償却、エネルギーコスト、研究開発、マーケティング、管理などが含まれます。

生産ラインでの円筒形セルリチウムイオン電池の最先端の開発には、混合と粉砕、カレンダーとスリット、切断、巻き取り、シーリング、自動組み立てと検査、それに続くスクリーニング、サイクリング、パッケージングが含まれます。これには、リチウムイオン電池の製造に従事するこの労働力に多大な貢献をするために、2シフトで2つのラインで働く合計76〜104人の労働力が年間100,000ユニットを生成する必要があります。

総費用

リチウムイオン電池のセルの総コストはスマートフォンで約1.70ドルですが、電池のスケーリングは1,700ドル（目標価格の2倍）になります。 EVバッテリーの固定コスト目標はまだありません。それにもかかわらず、この計算に基づいて、バッテリーあたり17,000ドルという非常に不確実な見積もりを導き出すことができます。

計算は、製造コストとリチウムイオン電池である製品自体を削減するために、目的を達成するためにかなりの努力が必要であることを示しています。

結論

電池の電気化学的効率、理論的能力、エネルギー密度により、リチウムイオン電池の化学的性質が、輸送や定置貯蔵などの高電力および高エネルギー用途向けの電気エネルギー貯蔵に最適なオプションのいくつかを提供することは間違いありません。製品の製造、保管、製造の分野では、明らかに作業の必要性があります。ただし、プロセスで純粋な原材料を使用することはないため、原材料コストを材料処理コストから分離することはほとんど不可能です。代わりに、使用に適しており、製造において最も安価な材料コンパウンドを使用しています。したがって、投資コストと製造コストを最小限に抑えて、バッテリーアプリケーションで実現可能にする必要があります。さらに、原材料や材料の化合物も処理されます。したがって、リチウムイオン電池の「原材料」と全体的なコストを最小限に抑えるために、これらの材料と化合物の新しい低コストの処理方法を開発する必要があります。