Poniższa historia jest pierwszą z dwuczęściowej serii i dotyczy ograniczeń innowacyjności w bateriach litowo-jonowych. W drugiej części serii przedstawimy przyszłość chemii akumulatorowej w nadchodzącej dekadzie.
Mainstreamowe akumulatory litowo-jonowe, obecnie napędzające szybko rozwijający się rynek pojazdów elektrycznych, jeszcze dziesięć lat temu były kosztowną propozycją. W 2010 roku zestawy baterii litowo-jonowych kosztowały 1 183 USD za kilowatogodzinę; dziewięć lat później cena spadła prawie dziesięciokrotnie do 156 USD/kWh w 2019 roku, zgodnie z danymi BloombergNEF.
Tempo spadku kosztów zaskoczyło ekspertów od baterii, w tym analityka Jamesa Fritha, szefa działu magazynowania energii w BloombergNEF. „Zeszły szybciej niż prognozowałem każdego roku”, powiedział Frith. „To z pewnością zaskakujące.”
Rebecca Ciez, doktorantka w Andlinger Center for Energy and the Environment na Uniwersytecie Princeton, która bada koszty baterii, zgodziła się. „Ostatni spadek jest dość dramatyczny,” powiedziała Ciez. „To zaskakujące, jak rynek zmienił się tak szybko.”
Eksperci wskazali na rozmach w rozszerzaniu produkcji jako powód spadku cen, jak również na przyrostowe innowacje w chemii akumulatorów. Producenci odchodzą od niektórych droższych składników akumulatorów, takich jak kobalt, ponieważ rozwijają projekty akumulatorów o dużej zawartości niklu, które stały się tańsze w produkcji w miarę rozwoju fabryk.
Ciez zauważył, że dekadę temu rynek pojazdów elektrycznych był właśnie pod presją budowania samochodów i ciężarówek w miejscach, w których emisja dwutlenku węgla zaczynała być regulowana, takich jak w Kalifornii. „Więc miałeś te samochody zgodności, gdzie producenci powiedzieli, 'OK, musimy zrobić ten RAV4 elektryczny,'” Ciez powiedział, używając samochodu napędzanego paliwem kopalnym jako przykład. „Od tego czasu sektor akumulatorów poczynił ogromne postępy w obniżaniu kosztów, dostosowując materiały w akumulatorach w celu wykorzystania tańszych i mniej wątpliwych etycznie metali przy jednoczesnym wykorzystaniu efektu skali.
US$100/kWh to Święty Graal
Producenci zbliżają się do punktu, w którym pojazdy elektryczne osiągną parytet kosztowy ze swoimi kuzynami napędzanymi paliwami kopalnymi przy około US$100/kWh, a może nawet trochę mniej, powiedzieli eksperci. Cena ta jest powszechnie postrzegana jako punkt zwrotny w sektorze, w którym konsumenci nie będą już postrzegać pojazdy elektryczne jako droższe opcje.
BloombergNEF prognoza kosztów baterii spadnie poniżej 100 USD/kWh w 2024 roku i uderzając około 60 USD/kWh do 2030 roku, Frith powiedział. Podobnie, analitycy Bernstein przewidują, że w 2024 roku pojazdy elektryczne głównego nurtu osiągną parytet kosztowy z pojazdami napędzanymi gazem i olejem napędowym, podczas gdy liderzy w sektorze pojazdów elektrycznych mogą osiągnąć ten sam punkt do 2022 lub 2023 roku.
Choć zostanie to osiągnięte bez większych innowacji w bateriach litowo-jonowych, dojrzała technologia litowo-jonowa szybko zbliża się do granic możliwości, które można poprawić, eksperci powiedzieli S&P Global Market Intelligence. Jeden chemik baterii, wiodący naukowiec baterii litowo-jonowych, który prowadził badania dla głównego producenta pojazdów elektrycznych, który zależy od technologii, powiedział, że baterie litowo-jonowe zaczęły się do maksimum na niektórych frontach, takich jak cena, gęstość energii i szybkość ładowania.
„Nie ma żadnego gigantycznego impulsu, który by się pojawił”, powiedział chemik. Z jego punktu widzenia, stopniowe ulepszenia mogą wystarczyć, aby zadowolić konsumentów, podczas gdy wszelkie rewolucje w zakresie baterii z niesprawdzonych technologii pozostają odległe o lata świetlne. „Pomagając obniżyć koszty, poprawi to penetrację rynku przez całą technologię.”
Venkat Viswanathan, profesor nadzwyczajny w Departamencie Inżynierii Mechanicznej na Carnegie Mellon University, zgodził się, że technologia zbliża się do granic swoich możliwości. Przewiduje on, że ceny akumulatorów litowo-jonowych mogą jeszcze spaść o około 20% i 30%, ale prawdopodobnie nie będą już dużo tańsze.
„Szybko zbliżamy się do granic kosztów surowców”, powiedział Viswanathan.
.