Seuraava juttu on kaksiosaisen sarjan ensimmäinen juttu, jossa tarkastellaan litium-ioni-akkujen innovoinnin rajoja. Sarjan toisessa osassa puretaan akkukemioiden tulevaisuutta tulevan vuosikymmenen aikana.
Mainstream litiumioniakut, jotka nyt ohjaavat nopeasti kasvavia sähköajoneuvojen markkinoita, olivat vielä vuosikymmen sitten kallista tavaraa. Litiumioniakut maksoivat 1183 Yhdysvaltain dollaria kilowattitunnilta vuonna 2010; yhdeksän vuotta myöhemmin hinta oli BloombergNEF:n tietojen mukaan laskenut lähes kymmenkertaiseksi 156 dollariin kilowattitunnilta vuonna 2019.
Kustannusten laskun vauhti yllätti akkuasiantuntijat, mukaan lukien BloombergNEF:n energiavarastojen päällikkö, analyytikko James Frith. ”Ne ovat laskeneet nopeammin kuin olen ennustanut joka vuosi”, Frith sanoi. ”Se on varmasti yllättävää.”
Rebecca Ciez, akkujen kustannuksia tutkiva tohtorikoulutettava Princetonin yliopiston Andlinger Center for Energy and the Environment -yksikössä, oli samaa mieltä. ”Viimeaikainen lasku on melko dramaattinen”, Ciez sanoi. ”On yllättävää, miten markkinat muuttuivat niin nopeasti.”
Asiantuntijat viittasivat tuotannon laajentamisen vauhtiin syynä hintojen laskuun sekä akkukemian lisäinnovaatioihin. Valmistajat ovat siirtyneet pois joistakin kalliimmista akkujen ainesosista, kuten koboltista, samalla kun ne ovat ottaneet käyttöön nikkelipainotteisia akkumalleja, joiden valmistaminen on tullut halvemmaksi tehtaiden laajentuessa.
Ciez huomautti, että kymmenen vuotta sitten sähköajoneuvomarkkinoille oli vasta tulossa paineita rakentaa autoja ja kuorma-autoja paikoissa, joissa hiilidioksidipäästöjä alettiin säännellä, kuten Kaliforniassa. ”Joten oli näitä vaatimustenmukaisia autoja, joissa valmistajat sanoivat: ’Okei, meidän on tehtävä tästä RAV4:stä sähköinen'”, Ciez sanoi ja käytti esimerkkinä fossiilista polttoainetta käyttävää autoa. ”Niinpä he vain kasasivat yhteen joukon helposti saatavilla olevia kannettavia akkuja.”
Sen jälkeen akkusektori on ottanut valtavia harppauksia kustannusten alentamisessa ja parantanut akkujen materiaaleja siten, että niissä on käytetty halvempia ja eettisesti vähemmän kyseenalaisia metalleja ja samalla saavutettu mittakaavaetuja.
100 dollaria/kWh on Graalin malja
Valmistajat lähestyvät pistettä, jossa sähköajoneuvot saavuttavat kustannuspariteetin fossiilisia polttoaineita käyttävien serkkujensa kanssa noin 100 dollarilla kilowattitunnilta tai kenties hieman vähemmälläkin, sanovat asiantuntijat. Tätä hintaa pidetään yleisesti alan käännekohtana, jolloin kuluttajat eivät enää pidä sähköautoja kalliimpina vaihtoehtoina.
BloombergNEF ennustaa akkukustannusten laskevan alle 100 Yhdysvaltain dollarin kilowattitunnilta vuonna 2024 ja olevan noin 60 Yhdysvaltain dollaria kilowattitunnilta vuoteen 2030 mennessä, Frith sanoi. Samoin Bernsteinin analyytikot ovat ennustaneet vuoden 2024 olevan vuosi, jolloin valtavirran sähköajoneuvot saavuttavat kustannuspariteetin bensiini- ja dieselajoneuvojen kanssa, kun taas alan johtavat sähköajoneuvot voivat saavuttaa saman pisteen vuoteen 2022 tai 2023 mennessä.
Vaikka tämä saavutetaan ilman merkittäviä innovaatioita litiumioniakkujen alalla, kypsä litiumionitekniikka lähestyy nopeasti rajojaan sen suhteen, kuinka paljon sitä pystytään parantamaan, asiantuntijat kertoivat S&P:lle Global Market Intelligence. Eräs akkukemisti, johtava litiumioniakkujen tutkija, joka on tehnyt tutkimusta teknologiasta riippuvaiselle suurelle sähköajoneuvovalmistajayritykselle, sanoi, että litiumioniakut ovat alkaneet saavuttaa maksimit tietyillä rintamilla, kuten hinnan, energiatiheyden ja latausnopeuden osalta.
”Mitään jättipotkua ei ole tulossa”, kemisti sanoi. Hänen mukaansa vähittäiset parannukset voivat riittää tyydyttämään kuluttajat, kun taas todistamattomien teknologioiden akkuvallankumoukset ovat vielä vuosien päässä.
”Litiumioniakkujen kanssa pärjää nykyään todella hyvin”, hän sanoi. ”Kustannusten alentaminen parantaa koko teknologian markkinaosuutta.”
Venkat Viswanathan, Carnegie Mellonin yliopiston konetekniikan laitoksen apulaisprofessori, oli samaa mieltä siitä, että teknologia lähestyy rajojaan. Hän arvioi, että litiumioniakkujen hinnat voivat vielä laskea noin 20-30 prosenttia, mutta ne eivät todennäköisesti tule enää paljon halvemmiksi.
”Lähestymme nopeasti raaka-ainekustannusten rajoja”, Viswanathan sanoi.
”Lähestymme nopeasti raaka-ainekustannusten rajoja.