Elektrikli Arabaların Maliyeti Benzinli Arabalarla Eşit Durumda

Elektrikli Arabaların Maliyeti Benzinli Arabalarla Eşit Durumda

Elektrikli Arabaların Maliyeti Benzinli Arabalarla Eşit Durumda

Sözün kısası günümüzde elektrikli araçların yüksek maliyetini belirleyen ana faktör akü maliyetinden kaynaklanıyor.

Elektrikli araç satışları son zamanlarda üstel bir büyüme gösterdi (basitleştirirseniz, buna geometrik ilerleme veya çoklu artış denebilir) – bu, değerlerinde önemli bir düşüşe neden olan şeydir. Bununla birlikte, bu tür taşımacılığın daha önce olduğu gibi kitlesel olarak tanıtılması, içten yanmalı motorlarla (ICE) donatılmış arabalara kıyasla daha yüksek maliyetle engellenmektedir: benzin ve dizel. Evet, bir elektrikli araca sahip olmanın toplam maliyeti daha zevkli görünüyor, ancak ilk yatırım gerçekten itici.

Elektrikli ve içten yanmalı motorlu araçların önümüzdeki on yılda fiyat paritesine ulaşma ihtimali var. Bununla birlikte, bu büyük ölçüde tek bir belirleyici faktöre bağlıdır – pilin maliyeti.

Herhangi bir modern elektrikli aracın en pahalı bileşenlerinden biri olan bir pil paketine enerji verme süreci

Bu bileşenin maliyeti, toplam araç maliyetinin ortalama dörtte biri kadardır. Bu nedenle imalatçının “faizi” ile hem maliyet fiyatını hem de nihai fiyatı önemli ölçüde etkiler. Bu, bu malzemenin teması oldu.

Elektrikli araçların yüksek maliyetinin sebebi pahalı aküler
Elektrikli araçlar için pil fiyatlarının son zamanlarda hızla düştüğünü anlamak önemlidir. Bu tipteki ortalama bir araç için tipik bir birim, 10 ila 100 kWh (kilovat saat) elektrik depolar. Örneğin, Mitsubishi i-MIEV, 16 kWh pil ile donatılmıştır ve 100 kilometreye kadar güç rezerviyle karakterize edilirken, Tesla Model S, 100 kWh birim ve tek tam şarjla 650 kilometreye kadar doğal bir menzile sahiptir.

16 kWh bataryalı uygun fiyatlı Mitsubishi i-MIEV – şarj olmadan 100 km’ye kadar

2010 yılında, bir elektrikli araç için bir pilin maliyeti kilovat saat başına 1.000 dolardan fazlaydı – 2019’da bu rakam birkaç kez düştü: aynı hacim için 150 dolara. Otomotiv endüstrisinin önündeki zorluk, bunun yanı sıra elektrikli bir aracın maliyetinin nasıl daha da azaltılabileceğini belirlemektir.

Premium Tesla Model S – şarj olmadan 650 kilometreye kadar

Sektörün yakın gelecekte belirlediği hedef, pil maliyetini önce kilovat saat başına 100 dolara ve ardından kapasite birimi başına 80 doların altına düşürmektir. Bu durumda, elektrikli bir arabanın maliyeti, en azından teoride, içten yanmalı motora sahip herhangi bir benzer arabanın fiyatından daha aza düşmüş olmalıydı.

Elektrikli ve içten yanmalı motorlu araçların maliyetinin böyle bir karşılaştırmasının ne zaman gerçekleşeceğini tahmin etmek için, bir dizi maliyet değişkenini içeren modelin ekonomik bir analizinin yapılması gerekir: tasarım, malzemeler, işçilik, üretim kapasitesi, talep. Bu model aynı zamanda araştırmacıların ve üreticilerin pil maliyetini düşürmek için çabalarını nereye odakladıklarını da dikkate almalıdır. Carnegie Mellon Üniversitesi’ndeki bir ekip, elektrikli araçlar için yapı taşlarının tüm yönlerini hesaba katan uygun bir pil maliyet modeli geliştirdi.

Yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya pil fiyatlandırma modelleri

Pillerin maliyetini tahmin etmek için kullanılan iki tür ekonomik model vardır – yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya. İlk durumda, pil maliyetlerini tahmin ederken, her şeyden önce talep ve zaman faktörleri kullanılır. Belirli bir bileşenin maliyetini tahmin edebilen yukarıdan aşağıya modellerden biri Wright Yasası’dır. Maliyet yapısındaki pil maliyetlerinin, bu bileşenlerden daha fazla üretildikçe düşeceğini tahmin ediyor. Sektörün ek üretimden kazanacağı ölçek ve deneyim ekonomileri ile maliyetler düşürülecektir.

Wright yasası, son yıllarda Moore yasasının ana rakibi haline geldi. İlki, işlemciler için yaygın olarak kullanılır ve içlerindeki öğelerin sayısının her 18 ayda iki katına çıkması gerektiğini öngörür. İkincisi, üretilen birim sayısındaki artışla birlikte, bu sürecin ne kadar uzun sürdüğüne bakılmaksızın bir ürünün maliyetinin düşmesi gerektiğini savunuyor.

Wright Yasası evrensel bir teoridir. Kesinlikle tüm teknolojiler için kullanılabilir – örneğin, onlarla birlikte kullanılan güneş panelleri ve piller için harikadır. Bununla birlikte, diğer yukarıdan aşağı modeller gibi Wright Yasası da maliyet düşürme kaynaklarının analizine izin vermez. Bu yüzden sadece alçalan değil, aynı zamanda yükselen kalıpları da dikkate almaya değer.

Pil, elektrikli bir aracın altında bulunan büyük bir gri bloktur – bugün bu aracın değerini büyük ölçüde belirleyen şeydir.

Aşağıdan yukarıya bir maliyet modeli oluşturabilmek için, pil tasarımına tam olarak neyin girdiğini anlamak önemlidir. Lityum iyon piller tipik olarak pozitif yüklü bir elektrot, bir katot, negatif yüklü bir elektrot, bir anot, bir elektrolit ve terminaller ve bir kasa gibi yardımcı bileşenlerden oluşur.

Her bileşenin malzemeleri, üretim süreci, montajı ve fabrika servisi ve genel giderlerle ilişkili maliyetleri ile ilişkili bir maliyeti vardır. Elektrikli araçlar için, tek tek pilleri, hücreleri ve modülleri oluşturan küçük gruplar halinde birleştirmek de son derece önemlidir – daha sonra ortak bloklar halinde birleştirilenlerdir.

Aşağıdan yukarıya açık kaynak pil maliyeti modeli, pil üretim sürecinin kendisiyle aynı yapıyı izler. Model, ölçek ekonomilerini hesaba katmak için pil tasarım özelliklerini, bileşen ve işçilik maliyetlerini ve fabrika ve ekipman kullanılabilirliğini, genel giderleri ve üretimi içeren sermaye gereksinimlerini içeren girdileri kullanır. Üretim maliyetlerini ve malzeme maliyetlerini, genel gider maliyetlerini hesaplamak için benzer ham veriler kullanılır – tüm bu maliyetler nihai maliyeti elde etmek için toplanır.

Pil Üretim Maliyetlerini Azaltma Fırsatları

Bunun gibi aşağıdan yukarıya bir maliyet modeli kullanarak, her bir pil parçasının toplam maliyete katkısını bölebilir ve bu bilgiyi pil yeniliğinin elektrikli araçların maliyeti ve nihai fiyatı üzerindeki etkisini analiz etmek için kullanabilirsiniz. Malzemeler, bir pilin toplam maliyetindeki en büyük giderdir ve% 50’den fazlasına ulaşır. Bu durumda katot, malzeme maliyetinin yaklaşık% 43’ünü oluştururken, hücredeki diğer kaynaklar yaklaşık% 36’sını oluşturur.

Fiyat yapısındaki en önemli yeniliğin tam olarak genel olarak malzemeler ve özelde katot ile ilgili yenilik olduğu ortaya çıktı. Aslında bu, emtia piyasasına olan ilgiyi hemen harekete geçirir.

Elektrikli araçlarda kullanılan en yaygın katot bileşeni Tesla modellerinde kullanılan nikel kobalt alüminyum oksittir. Diğer elektrikli araçların çoğunda kullanılan nikel-manganez-kobalt oksit de vardır. Lityum demir fosfatı unutma – bu malzeme, elektrikli otobüslerde popülerlik kazanan bir katot bileşeni olarak kullanılıyor.

Bu malzemeler arasında Tesla’nın kullandığı nikel-kobalt-alüminyum oksit, pil üretiminde en düşük birim maliyete ve birim ağırlık başına en yüksek getiriye sahip olanıdır. Böyle bir pil oluşturmak için daha az malzemeye ihtiyaç duyulduğu ortaya çıktı, daha kompakt hale geliyor, ancak en verimli hale geliyor. İlginç bir şekilde, bu durumda boyuttaki bir azalma, her bir belirli hücredeki diğer malzemelerin fiyatında bir düşüşe yol açar. Bu durumda en pahalı kaynak kobalttır. Bir pil üretiminde ne kadar az kullanılırsa o kadar ucuz olur. Yukarıda öğrendiğimiz gibi, bu, bir elektrikli aracın nihai maliyetini büyük ölçüde etkiler.

Tabletler ve kaplar içeren hücrelerdeki aktif olmayan malzemeler, bunları üretmek için gereken toplam kaynak maliyetinin yaklaşık% 36’sını oluşturur. Pilin nihai kapasitesini etkilemezler, bu nedenle azaltma yolunu izlemeniz gerekir – diğer şeylerin yanı sıra, bu aynı zamanda depolanan şarjı etkilemeden tüm ünitenin boyutunu ve ağırlığını da azaltacaktır. Tesla’nın kısa süre önce sattığı yeni nesil pillerin yardımıyla hücrelerin tasarımını iyileştirmeye olan ilgiyi uyandıran şey budur.

Elbette ortalama yıllık toplam üretici ve üretilen bileşen sayısındaki artışla birlikte her bir pil paketinin maliyeti önemli ölçüde azalmaktadır. Elektrikli araç aküleri konusunda uzmanlaşan fabrikaların sayısı gün geçtikçe artarken, ölçek ekonomileri daha da hissediliyor. Bu aynı zamanda üretimin daha da iyileştirilmesine, pillerin yeni tasarım özelliklerine ve nihayetinde maliyetlerde genel bir azalmaya yol açar.

Özetle: elektrikli araçların ve içten yanmalı motorların fiyatlarının kesişmesine giden yol
İçten yanmalı motorlarla donatılmış elektrikli araçların ve arabaların maliyetinin kesişme zamanlamasını tahmin etmek için, piller için maliyet kısmının hareket yörüngesini varsaymak gerekir. İlk tahminlere göre, hammadde maliyetlerini düşürmek, üretim verimliliğini artırmak, tüm üretim işlemcilerini iyileştirmek – bunların hepsi birlikte bir pilin maliyetini yaklaşık 2025 yılına kadar kWh başına 80 $ ‘a düşürmelidir.

Pillerin bir elektrikli aracın maliyetinin dörtte birini oluşturduğunu not edersek, kWh başına yaklaşık 75 $ fiyat etiketine sahip 100 kWh’lik bir ünite, aracı 30.000 $ ‘lık nihai maliyetine yaklaştıracaktır. Bu, zaten bu aşamada gerçekleşecekse, içten yanmalı motora dayalı benzer modellerin fiyatları elektrikli araçlardan daha yüksek olacaktır. Her şey yolunda giderse, beklemek uzun sürmeyecek.

Etiketler: Elektrikli Arabaların Maliyeti Nedir, Elektrikli Arabaların Maliyeti benzinliden Pahalı