Будущее электромобилей: аккумуляторы, которые меняют правила игры
Два крупнейших производителя элементов питания из Китая собираются снизить цены на свои продукты на 50%. Причиной этому стала усиливающаяся конкуренция на рынке электромобилей, где элементы питания имеют решающее значение и являются самым дорогим компонентом транспортного средства. Эксперты считают, что это не только простимулирует спрос на электромобили, но и снизит стоимость на них.
Что происходит и почему?
С момента старта продаж электромобилей их цена была значительно выше машин с двигателями внутреннего сгорания. Дело в том, что блок батарей стоит достаточно дорого, и это увеличивает себестоимость такого транспортного средства. Крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей, китайская компания CATL, объявила о планах снизить стоимость своих батарей на 50% в текущем году.
Для чего это сделано? Неужели производитель хочет добиться снижения цен на «электротранспорт», чтобы он стал доступнее? Было бы хорошо, но нет. Это произошло на фоне конкурентной борьбы с другим крупным китайским производителем батарей для электромобилей, дочерней компанией BYD — FinDreams.
Заявление от CATL — реакция на неудержимую ценовую войну в отрасли. В 2022 году электромобильная индустрия испытала быстрый рост, поддерживаемый спросом на экологически чистые транспортные средства и регулятивными мерами, поощряющими переход на электромобили. Но это привело к избыточному предложению на фоне небольшого спроса, и для урегулирования ситуации компании стремятся снизить стоимость аккумуляторов, чтобы оставаться конкурентоспособными.
Но есть одна проблема. Дело в том, что цены не могут снизиться сами по себе, без применения более дешёвых материалов и технологий. Инженеры добились значительного прогресса в разработке новых соединений для изготовления батарей, что позволяет таким компаниям, как CATL и BYD, производить аккумуляторы, которые не содержат кобальт. Это достаточно дорогой и проблемный для индустрии элемент.
Почему проблемный? Частично потому, что правозащитные организации стремятся донести до компаний, что они эксплуатируют детский труд. В Китае они не слишком влиятельны, но всё же какое-то значение имеют.
Дело в том, что многие месторождения кобальта находятся в странах с низким уровнем развития и недостаточным контролем правительства, таких как Демократическая Республика Конго (ДРК). Там дети вынуждены работать на кобальтовых шахтах в тяжёлых и опасных условиях. Компании, производящие аккумуляторы и товары с использованием кобальта, постоянно сталкиваются с давлением со стороны общественности и регуляторных органов для обеспечения прозрачности и соблюдения стандартов в цепочке поставок. Удаление кобальта из списка используемых материалов для создания аккумуляторов — серьёзный шаг для производителей, и не только с точки зрения снижения себестоимости продукции.
Что ещё?
Некоторым компаниям уже удаётся снизить стоимость аккумуляторов благодаря увеличению масштабов производства и использованию новых источников лития. Ряд компаний, таких как Toyota, работает над разработкой твердотельных элементов питания. Они считаются более безопасными и могут обеспечить высокую энергетическую плотность, что позволяет увеличить ёмкость батарей.
В 2022 году спрос на электромобили вырос на 96%, но уже в 2023 году он замедлился на 60%. Снижение оказало негативное влияние на прибыль CATL. Компания столкнулась с необходимостью стимуляции спроса на свою продукцию, и уменьшение цен — один из самых эффективных методов. Но для производства аккумуляторов нужны различные химические элементы, такие как литий, никель, медь, кобальт, редкоземельные металлы. Обеспечение постоянного доступа к этим ресурсам по-прежнему является ключевым аспектом для развития рынка электромобилей.
До недавнего времени производители выпускали в основном NMC-аккумуляторы, которые состоят из лития, никеля, марганца и кобальта. Они обладают высокой энергетической плотностью и широко используются в автомобильной промышленности. Однако китайские компании начали разрабатывать и производить аккумуляторы, выпускаемые по технологии LFP (литий-железо-фосфатные). В отличие от NMC-аккумуляторов, LFP-батареи не содержат кобальт. Вместо него используется более доступный и экологически безопасный фосфат железа, что значительно снижает затраты на производство. Таким образом, китайские компании, принимая во внимание эти аспекты, начали переходить на создание LFP-аккумуляторов, получив почти полный контроль над этим рынком.
Такие батареи не только дешевле в производстве, но и имеют более длительный срок службы. Плюс пониженный риск возгорания по сравнению с обычными литиевыми аккумуляторами. Однако у них также есть недостатки: из-за отсутствия кобальта они имеют меньшую ёмкость и низкое напряжение, что влияет на эффективность батареи.
Основные игроки рынка и перспективы
Стоимость карбоната лития на рынке — важный, но не основной фактор, влияющий на ценообразование аккумуляторов. Цены на него росли в течение нескольких лет и только в конце прошлого года начали снижаться. Однако, несмотря на это, цена элементов питания оставалась всё это время относительно стабильной, и даже немного снизилась. Ведь компании стремятся к использованию более доступных и дешёвых материалов, что влияет на цену конечного продукта. Производители, которые добывают литий, из-за повышенного спроса ищут новые месторождения химического элемента. Например, компания CATL инвестировала значительные средства в строительство литиевых шахт в Боливии. Эксперты полагают, что в 2024 и 2025 годах предложение на рынке лития будет расти быстрее, чем спрос, и превышать его приблизительно на 34%. Это позволит стабилизировать цены на электрические батареи.
Несмотря на то, что китайские компании стали лидерами в производстве LFP-батарей, они не единственные игроки на этом рынке. Например, Tesla частично использует батареи NMC (никель-марганцево-кобальтовые) и NCA (никель-кобальт-алюминиевые) от японской компании Panasonic и южнокорейской LG. Toyota долгое время была сконцентрирована на производстве гибридных (Prius, RAV4 Hybrid и др.) и водородных (Mirai) автомобилей. Но сегодня Toyota пересматривает свою стратегию и уделяет больше внимания разработке твердотельных батарей. В сентябре прошлого года Toyota объявила о прорыве в разработке новых аккумуляторов, которые позволяют увеличить дальность хода до 1 200 километров и сократить время зарядки.
Тем временем китайские производители и правительство Китая тоже инвестируют в разработку твердотельных батарей, чтобы догнать лидеров сектора. Однако какой тип батарейных технологий станет доминирующим в будущем, пока трудно сказать. С развитием «зелёных» технологий, возможно, появится необходимость в различных типах батарей для разных видов транспорта. Например, для электрических самолётов потребуются батареи с очень высокой плотностью энергии, такие как аккумуляторы из «конденсированного вещества», разработанные CATL.
Производители стремятся улучшать характеристики элементов питания, например плотность энергии (ватт-часов на кг). Для хорошего электромобиля требуется аккумулятор с показателями 150–250 ватт-часов на килограмм. Однако в лабораторных условиях инженеры достигли нового рекорда в этой области, превысив указанную плотность энергии более чем в два раза. Так что сфере производства аккумуляторов грозят кардинальные изменения.
