Примерно 80% производственных затрат приходится на конструкцию ячеек. Каждый аккумуляторный элемент состоит из катода, анода, электролита, сепараторов, корпуса. Основная часть расходов приходится на изготовление и материалы катода, затем анода и сепаратора. Катоды изготавливаются из различных металлических материалов, основной из которых – это литий, который сочетается с кобальтом, никелем или марганцем. Основной материал анодов – это графит.
Цены на эти электродные материалы колеблются в зависимости от спроса и предложения. Высокий спрос на литиевые аккумуляторы для питания электроники и электромобилей привел к дефициту лития, кобальта. Ожидается, что к 2050 году мировые запасы лития иссякнут. В связи с этим производители вынуждены устанавливать высокие цены на литий-ионные элементы. Многие производители ищут пути снижения стоимости за счет альтернативных материалов. Например, они испытывают материалы на основе кремния для замены графита в анодах, а также заменяют кобальт в катодах на марганец или никель. Внесение изменений в материалы влияет на качество, емкость, долговечность аккумуляторных элементов.
Стоимость аккумуляторного элемента
Стоимость BMS зависит от количества функций. Простые платы управления контролируют SoC, SoH и температуру. Более продвинутые платы способны выравнивать уровень заряда элементов (выполнять балансировку), регистрировать и передавать данные по разным каналам связи. При включении дополнительных функций цена BMS возрастает.
Для зарядки аккумулятора используются интегральные микросхемы (ИМС), которые устанавливаются в зарядные устройства. Выбор интегральных схем может быть различным, например, линейные или импульсные зарядные устройства. Помимо зарядки аккумулятора, ИМС также обеспечивают защиту от перегрузки по напряжению, току. Они предотвращают слишком быструю зарядку, перезаряд сверх заявленной емкости, а также перегрев в процессе зарядки.
Конструкция аккумуляторного блока
Испытания, сертификация
Перед отгрузкой литиевых аккумуляторов производитель должен получить сертификаты соответствия и безопасности. Некоторые испытания он проводит собственными силами, например, сертификацию по маркировке. Другие сертификаты выдают испытательные лаборатории. Стоимость испытаний и сертификации зависит от типа сертификата, она может составлять от $500 до $20000. Кроме того, некоторое количество произведенных аккумуляторных батарей могут подвергаться разрушающим испытаниям.
Если в ходе испытаний выявляются проблемы, то может потребоваться переделка. Это увеличивает производственные затраты, поскольку новая конструкция снова должна пройти испытания и сертификацию.
