A következő történet egy kétrészes sorozat első része, és a lítium-ion akkumulátorok innovációjának korlátait vizsgálja. A sorozat második része az akkumulátorkémia jövőjét mutatja be az elkövetkező évtizedben.
A mainstream lítium-ion akkumulátorok, amelyek jelenleg az elektromos járművek gyorsan bővülő piacát vezetik, még egy évtizede drága ajánlatnak számítottak. A lítium-ion akkumulátorcsomagok kilowattóránként 1183 USD-ba kerültek 2010-ben; A BloombergNEF adatai szerint kilenc évvel később az ár közel tízszeresére, 156 USD/kWh-ra esett 2019-ben.
A költségek csökkenésének üteme váratlanul érte az akkumulátor-szakértőket, köztük James Frith elemzőt, a BloombergNEF energiatárolásért felelős vezetőjét. "Minden évben gyorsabban zuhantak, mint ahogy azt előre jeleztem" - mondta Frith. – Ez mindenképpen meglepő.
Rebecca Ciez, a Princetoni Egyetem Andlinger Energia- és Környezetvédelmi Központjának posztdoktori munkatársa, aki az akkumulátorok költségeit kutatja, egyetértett. "A legutóbbi csökkenés meglehetősen drámai" - mondta Ciez. "Meglepő, hogy a piac milyen gyorsan változott."
A szakértők az áresés okaként a termelés bővítésének lendületét, valamint az akkumulátorkémia fokozatos innovációját jelölték meg. A gyártók eltértek egyes drágább akkumulátor-összetevőktől, például a kobalttól, mivel a nikkel-nehéz akkumulátorokat fejlesztik, amelyek gyártása a gyárak bővülésével egyre olcsóbb lett.
Ciez megjegyezte, hogy egy évtizeddel ezelőtt az elektromos járművek piacán éppen nyomás nehezedett arra, hogy autókat és teherautókat építsenek olyan helyeken, ahol elkezdték szabályozni a szén-dioxid-kibocsátást, például Kaliforniában. "Tehát voltak ezek az előírásoknak megfelelő autók, ahol a gyártók azt mondták: "Rendben, ezt a [Toyota] RAV4-et elektromossá kell tennünk" - mondta Ciez egy fosszilis tüzelőanyaggal hajtott autóra példaként. "És így csak összecsaptak egy csomó laptop akkumulátort, amelyek könnyen elérhetőek voltak."
Azóta az akkumulátorszektor hatalmas lépéseket tett a költségek csökkentésében, az akkumulátorok anyagait úgy módosították, hogy olcsóbb és etikailag kevésbé megkérdőjelezhető fémeket használjanak, miközben megragadják a méretgazdaságosságot.
100 USD/kWh a Szent Grál
A gyártók közelednek ahhoz a ponthoz, amikor az elektromos járművek költségparitást fognak elérni fosszilis tüzelőanyaggal működő rokonaikéval, körülbelül 100 USD/kWh áron, vagy talán valamivel kevesebben, mondják a szakértők. Ezt az árat széles körben fordulópontnak tekintik az ágazatban, ahol a fogyasztók már nem tekintik az elektromos járműveket drágább választási lehetőségnek.
Frith szerint a BloombergNEF előrejelzése szerint az akkumulátorköltségek 2024-ben 100 USD/kWh alá esnek, 2030-ra pedig elérik a 60 USD/kWh körüli értéket. Hasonlóképpen, a Bernstein elemzői 2024-re prognosztizálják azt az évet, amikor a főáramú elektromos járművek költségparitást érnek el a gáz- és dízeljárművekkel, míg a szektor vezető elektromos járművek 2022-re vagy 2023-ra elérhetik ugyanezt.
Bár ez a lítium-ion akkumulátorok jelentős innovációja nélkül valósul meg, a kiforrott lítium-ion technológia gyorsan közeledik a fejleszthetőség határához, mondták szakértők az S&P Global Market Intelligence-nek. Az egyik akkumulátor vegyész, vezető lítium-ion akkumulátor-tudós, aki kutatásokat végzett egy nagy elektromos járműgyártó számára, amely a technológiától függ, azt mondta, hogy a lítium-ion akkumulátorok bizonyos frontokon, például az ár, az energiasűrűség és a töltési sebesség tekintetében elkezdtek maximalizálni. .
"Nem jön óriási lendület" - mondta a vegyész. Véleménye szerint a fokozatos fejlesztések elegendőek lehetnek a fogyasztók elégedettségéhez, miközben a nem bizonyított technológiákból származó akkumulátor-forradalom évekig tart.
"Ma nagyon jól lehet boldogulni a lítium-ion akkumulátorokkal" - mondta. "És azáltal, hogy segít csökkenteni a költségeket - ez javítani fogja az egész technológia piaci bejutását."
Venkat Viswanathan, a Carnegie Mellon Egyetem Gépészmérnöki Tanszékének docense egyetértett azzal, hogy a technológia közeledik határaihoz. Arra számít, hogy a lítium-ion akkumulátorok ára még körülbelül 20 és 30 százalékkal csökkenhet, de valószínűleg nem lesznek sokkal olcsóbbak.
"Hamarosan közeledünk a nyersanyagköltségek határához" - mondta Viswanathan.
