In 2021 daalde de prijs van de lithium-ionbatterijpakketten voor elektrische voertuigen tot $157 per kWh. Dit is een voortzetting van tientallen jaren van kostenbesparingen. Het kan dit jaar echter stijgen omdat hogere materiaalprijzen de kostenbesparingen verder inhalen.
In de auto-industrie is $ 100 per kWh voor lithium-ionbatterijpakketten meestal de kostenconcurrerende prijs voor elektrische voertuigen. Dit is natuurlijk afhankelijk van het type auto, aangezien verschillende segmenten kostenconcurrerende EV's kunnen produceren met hogere batterijkosten. De gemiddelde kosten van batterijen voor elektrische voertuigen zijn gestaag gedaald tot 2021.
De prijzen van lithium-ionen zijn met 269% gedaald, van $ 579 per kilowattuur in 2011 tot $ 157 per kWh in 2021. Voortdurende kostenverlagingen beloven veel goeds voor de toekomst van op lithium-iontechnologie gebaseerde elektrische voertuigen.
Door stijgende materiaalkosten kunnen deze consistente kostenverlagingen echter in 2022 eindigen. Vanwege de stijgende grondstofprijzen kunnen de gemiddelde lithium-ionprijzen in 2022 oplopen tot $ 171/kWh in nominale termen. Bij gebrek aan andere verbeteringen, zou dit zou kunnen betekenen dat het tijdstip waarop de prijzen onder de $ 100/kWh dalen, met twee jaar wordt uitgesteld. Dit zou de betaalbaarheid en marges van elektrische auto's en de rendabiliteit van projecten voor energieopslag beïnvloeden.
In 2021 stegen de prijzen van kritieke metalen in de batterijproductie dramatisch, waardoor de batterijkosten onder opwaartse druk kwamen te staan. De stijging van de vraag overtreft de komst van nieuwe producten, wat lang duurt om op te zetten omdat mijnbouw een kapitaalintensieve en tijdrovende sector is.
Elk EV-batterijpakket bevat meerdere onderling verbonden modules met tientallen tot honderden oplaadbare Li-ion-cellen. Ongeveer 77 procent van de totale kosten van een typisch batterijpakket bestaat uit deze cellen, of ongeveer $ 101/kWh.
Dus, welke factoren zijn van invloed op de prijs van een enkele batterijcel?
De kathodekosten van elke cel zijn goed voor meer dan de helft van de totale celkosten.
| EV-batterijcelcomponent | % van celkosten |
| Kathode | 51% |
| Vervaardiging en afschrijving | 24% |
| Anode | 12% |
| Scheidingsteken | 7% |
| Elektrolyt | 4% |
| Overige materialen | 3% |
De positief geladen elektrode van de batterij is de kathode. Wanneer een batterij leeg is, stromen elektronen en positief geladen moleculen (lithiumionen) van de anode naar de kathode, waar ze worden opgeslagen totdat de batterij weer is opgeladen.
Als gevolg hiervan zijn kathoden een van de essentiële componenten, omdat ze de prestaties, het bereik en de thermische veiligheid van een EV bepalen. De volgende zijn kathodecomposities:
Er is veel vraag naar batterijmetalen, waaruit de kathode bestaat. Autofabrikanten zoals Tesla klauteren om leveringen veilig te stellen terwijl de verkoop van EV's stijgt. Inderdaad, de goederen van de kathode en die in andere celdelen dragen bij tot ongeveer 40% van de totale celkosten.
De resterende 49% van de kosten van een cel bestaat uit niet-kathodecomponenten. Het fabricageproces, dat bestaat uit het maken van de elektroden, het samenstellen van de componenten en het afwerken van de cel, is goed voor 24% van de totale kosten. Een ander cruciaal onderdeel van de batterij is de anode, die goed is voor 12% van de totale kosten - ongeveer een vierde van het deel van de kathode.
De anode van een Li-ion-cel is meestal gemaakt van natuurlijk of synthetisch grafiet, wat minder duur is dan andere batterijmaterialen. Hoewel de batterijkosten sinds 2010 zijn gedaald, heeft een recente piek in de prijs van cruciale batterijmetalen zoals lithium twijfel doen rijzen over hun toekomst.
