Клетките на батерията с литиево желязо са се превърнали в основен избор за съхранение на енергия и електрически превозни средства от средния до нисък до нисък клас поради предимствата им на „без кобалт и висока безопасност“, но контролът на разходите остава основното предизвикателство за индустриализацията. Глобалната индустриална верига изследва ниските - пътеки за индустриализация на разходите от три измерения: заместване на суровините, опростяване на процесите и икономии от мащаба, намалявайки цената на литиевите клетки на батерията на желязото от 2 юана/WH през 2015 г. до под 0,5 Yuan/WH в 2023 г., някои компании дори надвишават 0,4 yuan/wh, насърчават новата енергия от енергията от „някои компании“ дори надвишават автомобилите на пазара “.
1 Намаляване на разходите за суровини: Двоен подход на заместване и рециклиране
Синтез на ниска цена на литий -железен фосфатен катоден материал в Китай. Определено предприятие възприема "един - стъпка хидротермален метод" вместо традиционния "твърд - метод на синтероване", елиминирайки високия - температурен процесът на синтероване (намаляване на консумацията на енергия с 60%) и замяна Намаляване на разходите за суровини с 25%. Чрез прилагането на "рециклиране на източник на желязо" (рециклиране на железен сулфат, A от - продукт на стоманени растения), разходите за поръчки на източници на желязо са допълнително намалени, което води до намаляване на цената на литиев железен фосфатен катоден материали от 50000 юана/тон до 28000 юана/тон. Клетките на батерията, изработени от този материал, имат енергийна плътност с 5% по -ниска от високите - крайни материали, но цената е намалена с 15%, което ги прави подходящи за разходи, чувствителни към разходите, като съхранение на енергия и ниско - скоростни електрически превозни средства.
"Рециклиране на пенсионирани материали за батерии" в Европа. "Физическият химичен комбиниран процес на рециклиране", разработен от немска компания за рециклиране, смазва пенсионираната литиева желязна фосфатна батерия, разделя металната обвивка чрез магнитно разделяне и след това използва разредена сярна киселина за извличане на положителния материал на електрода (с литий и скорост на възстановяване на желязо 95%). Течността се пречиства и директно се използва за приготвяне на нови литиево -железни фосфатни положителни електроди (с чистота на рециклиран материал от 99%). Цената на рециклирането на този процес е само 1,2 юана/WH, което е с 40% по -ниска от традиционната мокра металургия. Клетките на батерията, направени от рециклирани материали, имат цикъл живот 5000 пъти, което е само с 10% по -ниско от тези на новите материали. В определен проект за съхранение на енергия в Германия разходите за използване на рециклирани материали за клетките на батерията бяха намалени с 20%, а годишните разходи за работа и поддръжка бяха спестени с 1 милион евро.
2 Опростяване на процеса: Подобряване на ефективността и намаляване на консумацията на енергия
Японската „интегрирано производство на поляризатор“. "Постоянното изсушаване на непрекъснато производствена линия", разработена от определено предприятие, интегрира традиционния триетален процес на три - в една производствена линия, съкращавайки производствения цикъл от 2 часа на 30 минути и намаляване на инвестициите в оборудване с 30%. Чрез използването на "инфрачервено+изсушаване на композитното изсушаване" (намаляване на консумацията на енергия с 40%) и "адаптивно натискане на ролките" (избягване на преработка), скоростта на добив на поляризатор се е увеличила от 95%на 99,5%, а разходите за производство на поляризатор са намалени с 20%. Клетките на литиевата желязна фосфатна батерия, произведени от тази производствена линия, имат производствени разходи, намалени до 0,1 юана/WH, като същевременно гарантират капацитет и продължителност на живота, което е с 30% по -ниски от традиционните процеси.
Китайският „разтворител - технология за свободно покритие“. В отговор на високата цена на възстановяването на разтворителя в традиционните процеси на покритие се приема технологията "разтворител -" плътно покритие ": положителната суспензия на електрода се превръща в твърд филм (дебелина на 100 μm), което е директно горещо притиснато и се свързва с настоящия колектор, като се елиминира нуждата от разтворител, причинена от разтворителните разходи. Във връзка с "лазерна матрица - рязане" (заместване на традиционната механична матрица - рязане и подобряване на точността до ± 0,05 мм), скоростта на използване на поляризаторните материали се е увеличила от 85% на 98%, като допълнително намалява отпадъците. След прилагането на тази технология в определена фабрика за батерии за съхранение на енергия, инвестицията в производствен капацитет на единичен GWH е намалена с 200 милиона юана, а потреблението на производствена енергия е намалена с 50%.
3 мащабен ефект: разреждане на фиксирани разходи и инвестиции в НИРД
Голямото - производство на големи - батерии с размер на батерията в Съединените щати. Цилиндричната батерия на Tesla 4680 литиево желязо, с неговия "ултра голям размер дизайн" (капацитет 5 пъти по -голям от 21700 батерии на батерията), намалява броя на сглобките на батерията (количеството на компонентите намалява с 80% при същия капацитет) и намалява цената на процеса на опаковка. Едновременно с това изграждане на "супер фабрика на ниво GWH" с единична производствена линия от 5GWH и фиксирана цена (амортизация на оборудване, труд), разредена до 0,05 юана/WH, което е с 60% по -ниска от традиционните фабрики за малък капацитет. Клетката на батерията е постигнала масово производство, като разходите надвишават 0,4 юана/WH, намалявайки цените на ниските модели на Tesla - и допълнително разширяват пазарния си дял.
Китайското оформление на индустриалната верига за клъстериране “. In the production areas of lithium iron phosphate raw materials such as Sichuan and Hunan, a complete industrial chain cluster of "phosphate rock phosphate lithium iron phosphate battery cell energy storage/automobile" has been formed, and the transportation cost of raw materials has been reduced by 30% (the average transportation distance has been shortened from 500 kilometers to 100 kilometers). Предприятията в рамките на платформите за научноизследователска и развойна дейност споделят (като общи технологични лаборатории) и логистични мрежи. След споделяне на разходите за научноизследователска и развойна дейност, инвестицията в НИРД на отделните предприятия се намалява с 40%, ускорявайки итерацията на новите технологии. Практиката на определен индустриален клъстер в Съчуан показва, че клъстерираното оформление намалява цената на клетките на литиево желязото фосфатна батерия с 18% в сравнение с разпръснатото оформление, а годишният производствен капацитет надвишава 50GWH, което представлява 30% от националния производствен капацитет.
Ниският - Индустриализацията на разходите на литиевите клетки на батерията на желязото е често срещаният резултат от „Технологична иновация+мащабен ефект+синергия на веригата на индустрията“. In the future, with the application of sodium ion doping (further reducing lithium dependence) and AI process optimization (real-time adjustment of production parameters), the cost is expected to exceed 0.3 yuan/Wh by 2030, further consolidating its dominant position in energy storage and mid to low end electric vehicles, promoting the new energy industry to achieve "comprehensive parity", and accelerating the global energy Процес на трансформация.