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“Ho trovato celle tipo Tesla a 95 euro/kWh: perchè le BEV costano tanto?”

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celle tesla

Franco non ci dice quale sia il suo lavoro, ma per lavoro, scrive, acquista celle per  batterie 18650, come quelle comunemente utilizzate da Tesla. Le trova a prezzi attorno ai 100 dollari a Kwh, quindi, fatti du conti, non si spiega come mai le batterie auto costino tanto. Lo chiede al professor Massimo Ceraolo, autore della nostra breve guida alla tecnologia delle batterie, che risponde. Ecco una sintesi del botta e risposta.

celle tesla
Le celle 18650 di Tesla

DOMANDA- Le mie cognizioni non sono da ingegnere, ma sono in grado di capire bene i ragionamenti fatti dal professore, e già prima del suo ultimo articolo avevo dei dubbi che si sono poi acuiti dopo la lettura dell’articolo. Il professore ha spiegato che le celle che costituiscono le batterie sono molto piccole (le 18650 sono infatti delle batterie poco più grandi delle comunissime AA) e vengono utilizzate in gran numero per ottenere alte tensioni (intorno ai 350 Volts) e alte correnti; come le celle usate da Tesla pare che siano Panasonic.

Ha spiegato che è noto che la batteria della Tesla da 75 Kw è costituita da dei “mattoni”  ciascuno di 69 celle “18650” unite in parallelo che possono così fornire una corrente di  200,1 ampere a 3,6 Volt (66 x 2,9 = 200,1); poi ha aggiunto che 99 di questi “mattoni” vengono messi in serie tra loro per ottenere una tensione di 356,4 Volt (3,6 x 99 = 356,4); questo insieme di celle, 6.931 per la precisione (69 x 99 = 6.931) , fornisce 71,3 Kw (molto vicino ai 75Kw della batteria Tesla).

Bene, tutto perfetto, ma quello che a me viene subito in mente è che, come ho sempre sospettato, tutte  le  vetture elettriche hanno dei prezzi che sono “stratosferici” rispetto al valore intrinseco; e questi alti costi vengono giustificati dai produttore dal costo elevato delle batterie; e allora qui di seguito vorrei dimostrare il contrario con le mie osservazioni.

Io uso comunemente le batterie 18650 in vari miei dispositivi e conosco il prezzo delle stesse, ma ho voluto fare un calcolo preciso e allora ho fatto una ricerca su uno dei siti cinesi dai quali acquisto da tempo e ho trovato a questo link: 40 pezzi di 18650 (da 3.400 ma) a euro 82,41 (2,06 al pezzo); oppure a questo link: 10 pezzi di 18650 (da 3.400 ma) a euro 16,87 (1,69 al pezzo); oppure a questo: 20 pezzi di 18650 (da 4.800 ma) a euro 20,60 (1,03 al pezzo)-

Potete continuare a cercare e sicuramente è possibile trovare anche di meglio. Vi prego anche di notare che TUTTE le celle che ho menzionato hanno un amperaggio maggiore di quelle da 2,9 indicate nel calcolo del professore per cui per raggiungere il wattaggio voluto occorrerebbero molte celle in meno. E’ da notare anche che nel mio esempio ho parlato di acquisti fatti da privati in piccoli quantitativi e non di grandissimi quantitativi richiesti dalle case produttrici di vetture elettriche e quindi i prezzi che questi ultimi otterranno saranno sicuramente molto inferiori.

Le batterie Tesla dovrebbero costare 7.139 euro

Il risultato è quindi che l’intero pacco batteria della Tesla potrebbe costare ai comuni privati da un massimo di euro di 12.646  ad un minimo di 7.139 (vale a dire fra 168 e  95 euro per kWh n.d.r.).

Ora io dico che in una vettura dove il produttore non deve più fornire:

-Monoblocco completo di cilindri, pistoni, distribuzione, ecc.
-Complesso cambio automatico
-Frizione con tutti i meccanismi per il comando
-Sistema di iniezione del carburante e un turbocompressore
-Complesso sistema di lubrificazione con pompa, coppa dell’olio, ecc.
-Intero sistema per il raffreddamento con radiatore, pompa, ventola e varie
-Intero sistema di scarico con marmitta, catalizzatore, ecc.

E dove al posto di tutti quei complessi meccanismi c’è solo:

-Il motore elettrico di congrua potenza
-Un riduttore/differenziale
-La batteria opportuna

è assolutamente impossibile che essa debba costare sensibilmente di più di una vettura con motore termico.

Ho sempre quindi sostenuto che i produttori, che indubbiamente hanno fatto forti investimenti sia per i necessari progetti sia per creare le nuove linee di produzione, pretendono di ammortizzare molto più rapidamente del dovuto le spese fatte e quindi per farlo scaricano tutto il peso dei costi sostenuti UNA TANTUM sui primi acquirenti.

Franco Fellicò

 

 

celle tesla
La base tecnica della Tesla Model 3: le batterie si trovano sul pianale.

E i costi di sviluppo, assemblaggio e gestione?

RISPOSTA- Prima di tutto ribadisco che non ho conoscenza diretta dell’architettura della batteria edelle celle di Tesla, ma ho solo analizzato dati reperibili su Internet, prendendoli per buoni, mostrando che sono ragionevoli, e citando la fonte.

Come seconda osservazione direi che il quesito è un commento al mio articolo che voleva per l’appunto educare al corretto uso della terminologia e delle unità di misura, mi permetto di correggere su questi punti il lettore. Mi perdonerà, ma il mio ruolo è anche quello di spingere tutti ad usare il corretto linguaggio.

Ecco le mie correzioni:
-l’energia della batteria si misura in kWh non in kW (non dobbiamo confondere l’unità di misura della potenza con quella dell’energia. E per la potenza occorrerebbe usare “kW”, non “Kw”: è importante  fare attenzione al maiuscolo e minuscolo);

-è giusto dire che le 69 celle in serie danno 69×2,9 Ah= 200,1 Ah, ma non sono ampere bensì amperora (o Ah): non è una corrente ma una carica, o capacità della batteria;

-le unità di misura quando sono scritte per esteso vanno messe in minuscolo. Quindi “volt” e non “Volt”;

-non l’ho scritto nell’articolo (l’aggiungerò), ma non è corretto usare l’espressione “wattaggio” per dire la “potenza” o “voltaggio per dire la “tensione”. Sarebbe come se indicassimo il nostro peso con il termine “pesaggio” invece che in chilogrammi la nostra altezza in “metraggio”, e la temperatura della nostra casa in “gradaggio”.

Riguardo al prezzo delle batterie, osservo che vi sono batterie di differenti livelli di costo di celle 18650. Il nome 18650 indica solo il formato fisico della cella: 18 mm di diametro e 65 di lunghezza.

Non entro nel merito del costo delle celle delle batterie Tesla, perché non posso parlare di cose di cui non ho conoscenza diretta. Posso però fare alcuni commenti:

-occorre distinguere fra costo delle celle e costo dell’intero pacco: per fare un pacco c’è il costo delle connessioni, dell’involucro, del BMS, del sistema di condizionamento termico.

– per quanto riguarda il costo di un pacco batterie (quindi comprensivo di tutto quanto detto sopra per passare dalle celle al pacco completo) posso rammentare solo la valutazione fatta dall’European Battery Alliance di tale costo con riferimento al biennio 2014-2015 (180-285 €/kWh), e un obiettivo per il 2022 di (90 €/kWh). Le batterie di oggi stanno all’interno di questi intervalli. Si sente spesso dire che siamo poco oltre i 100 €/kWh, ma l’effettivo costo dipende molto dalla tipologia di batteria (vi sono moltissimi sottotipi di batterie al litio, e per ogni tipo diversi livelli qualitativi)

Infine devo dire che  esula completamente dal contesto del mio articolo discutere dal costo delle autovetture elettriche, e quindi su questo punto non mi sembra opportuno che io intervenga.

Massimo Ceraolo

 

REPLICA –Vi prego di ringraziare il Prof. Ceraolo che ha avuto la pazienza di leggere il mio commento. In quanto alla sua risposta apprezzo le precisazioni con le qualie ha voluto correggere il mio scritto; sapevo benissimo la differenza tra KILOWATT e KILOWATTORA e anche AMPERE e AMPERORA ma mi sono espresso alla pari di come vengono descritte le caratteristiche delle vetture elettriche nella maggior parte dei casi; infatti di solito si parla sempre di KILOWATT lasciando al lettore di capire quando si intende POTENZA e quando CAPACITA’ della batteria. Ovviamente anche il professore, malgrado l’imprecisione, ha capito il
senso del mio commento, ha aggiunto che il suo era solo un esempio e ha
anche dichiarato che non intende entrare nel merito dei costi.

Detto questo vi chiedo, se lo ritenete utile, di approfondire il mio
tema e cioè di provare a valutare in maniera più  precisa se
effettivamente i costi delle batterie utilizzate nelle vetture elettrche
SUPERANO di così tanto i costi di tutti i dispositivi che ho elencato
che non sono più necessari con l’elettrificazione.

Franco Fellicò

Elettrica e termica: tutti i costi a confronto

VAIELETTRICO-Poichè giustamente il professor Ceraolo preferisce non sbilanciarsi in congetture su dati che non conosce nel dettaglio, come i costi reali sostenuti dai produttori di auto, proviamo noi a rispondere a Franco con qualche indiscrezione raccolta fra gli addetti ai lavori. Tutti sono convinti che la parità dei costi fra il power train elettrico e meccanico si ha intorno al costo per la batteria di 100 €/kWh. Quindi quasi ci siamo, visto che le batterie sono oggi, si dice, per acquisti di larga scala, intorno a 150 €/kWh. Proviamo a fare due conti che sembrerebbero confermarlo.

Dalle notizie in nostro possesso i motori costano intorno ai 12 €/kW, gli inverter 8 €/kW, i motori a combustione interna 50 €/kW. Se prendiamo ad esempio un’autovettura da 100 kW/50 kWh,  il power train elettrico (motore inverter, batteria) costerebbe 9.500 euro. Il corrispettivo meccanico costerebbe 5.000 euro di motore, a cui aggiungere il costo del cambio e della frizione. Non dovremmo quindi essere lontani dalla parità.

Naturalmente quando si parla di prezzi di listino, ai costi per acquistare i componenti ne vanno aggiunti altri. Assemblaggio, ricerca e sviluppo, utili, costi di distribuzione, utili della rete vendita, tasse, costi di struttura e di marketing.

Nel confronto fra elettriche e termiche i costi di ricerca e sviluppo incidono molto di più sulle prime trattandosi di veicoli di concezione totalmente nuova.

Il divario si accorcia, parità fra 2-3 anni

Secondo il calcolo fatto sopra, quindi, le differenze a listino fra due veicoli simili per potenza (e con rapporto kWh/kW pari a 2) sono dovute prevalentemente alla necessità di riassorbire i maggiori costi di ricerca e sviluppo del veicolo a batterie. E, in parte, certamente al fatto che il costo delle batterie è ancora un po’ troppo alto.

Ma tutti si attendono per i veicoli elettrici la parità a listino nel giro di 2-3 anni. Il che sulla base dei conti di cui sopra è ragionevolissimo. Sia perché le batterie dovrebbero arrivare a 90 €/kWh, sia perché saranno stati assorbiti, almeno  in buona parte, i maggiori costi di ricerca e sviluppo.

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44 COMMENTI

  1. Bisogna considerare anche e soprattutto i volumi di vendita. I costi di progettazione e sviluppo si ripartiscono in base alle stime di vendita di un modello e finché la fascia di mercato resta del 2% i prezzi saranno inevitabilmente alti. Quando le vendite raggiungeranno i numeri dei modelli endotermici la concorrenza sui prezzi si farà seria

  2. Scusate ma trovo l articolo abbastanza ridicolo. Si è tenuto conto del solo costo della materia prima, oltretutto obsoleta poiché le 18650 non sono più in uso in ambito automotive, si era passati alle 20400 e ora si passerà ad un altro formato unificato (dettato da Tesla in questo caso). Senza entrare nei dettagli, non è possibile creare un dibattito partendo da un punto di vista ignorante che non sa minimamente come è fatto e come si produce un pacco batteria. Potrei fare lo stesso esempio “stupido” chiedendo : perché se l acciaio dolce costa circa 2.5 euro al kg sul mercato, un qualsiasi pezzo lavorato (CNC, fusione, forgiatura ecc ecc) costa nel migliore dei casi almeno 3 volte tanto? Le basi della economia sul valore aggiunto e sul costi costi di produzione sono stati totalmente dimenticati.

    • Primo: parole come stupido, ridicolo e ignorante le tiene per se’, Matteo. Secondo: quando un lettore ci pone una domanda, cerchiamo di rispondergli. Non lavoriamo 24 ore al giorno a questo sito per i professorini come lei, che sanno già tutto, ma per chi muove i primi passi nella tecnologia elettrica. E rispettiamo tutti i lettori che rispettano noi. SE vuole saperlo, questo ridicolo articolo è stato letto da più di 50 mila persone.

      • Appunto perché l’articolo è stato letto da 50mila persone bisognerebbe fare attenzione a ciò che si scrive per non diffondere fake news, avete paragonato una batteria panasonic con una batteria cinese con una capacità sbagliata (4800mah sono impossibili in una 18650, le migliori raggiungono 3600mah), inoltre si stanno comparando i prezzi di oggi con quelli di 10 anni fa, è ovvio che ora costino meno. Avete dimenticato comunque la parte di controllo e raffreddamento delle batterie, che aggiunge un bel costo.

        • “Avete scritto”, “avete paragonato”. Mi verrebbe da dire: un corno! Non noi, ma un lettore, Franco, a cui ha risposto Massimo Ceraolo che insegna macchine elettriche all’Università di Pisa. Evidentemente lei non ha letto l’articolo, o non l’ha capito. E si firmi con il suo nome la prossima volta

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