Η ακόλουθη ιστορία είναι η πρώτη μιας σειράς δύο μερών και εξετάζει τα όρια της καινοτομίας στις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το δεύτερο μέρος της σειράς θα αποκαλύψει το μέλλον των χημικών μπαταριών την επόμενη δεκαετία.
Οι κύριες μπαταρίες ιόντων λιθίου, που οδηγούν τώρα μια ταχέως αναπτυσσόμενη αγορά ηλεκτρικών οχημάτων, ήταν μια ακριβή πρόταση μόλις πριν από μια δεκαετία. Τα πακέτα μπαταριών ιόντων λιθίου κοστίζουν 1.183 δολάρια ΗΠΑ ανά κιλοβατώρα το 2010. Εννέα χρόνια αργότερα, η τιμή είχε σχεδόν δεκαπλασιαστεί στα 156 δολάρια ΗΠΑ/kWh το 2019, σύμφωνα με στοιχεία του BloombergNEF.
Ο ρυθμός της μείωσης του κόστους ακινητοποίησε τους εμπειρογνώμονες των μπαταριών, συμπεριλαμβανομένου του αναλυτή James Frith, επικεφαλής αποθήκευσης ενέργειας του BloombergNEF. "Έχουν κατέβει πιο γρήγορα από ό, τι είχα προβλέψει κάθε χρόνο", είπε ο Frith. «Αυτό είναι σίγουρα εκπληκτικό».
Η Rebecca Ciez, μεταδιδακτορική υπότροφος στο Andlinger Center for Energy and the Environment του Πανεπιστημίου Πρίνστον, η οποία ερευνά το κόστος της μπαταρίας, συμφώνησε. «Η πιο πρόσφατη πτώση είναι αρκετά δραματική», είπε ο Ciez. "Είναι εκπληκτικό το πώς η αγορά μετατοπίστηκε τόσο γρήγορα."
Οι ειδικοί επεσήμαναν τη δυναμική στην επέκταση της παραγωγής ως αιτία για την πτώση της τιμής καθώς και τη σταδιακή καινοτομία στη χημεία των μπαταριών. Οι κατασκευαστές έχουν απομακρυνθεί από ορισμένα πιο ακριβά συστατικά μπαταριών, όπως το κοβάλτιο, καθώς αυξάνουν τα σχέδια μπαταριών με βαρύ νικέλιο που έχουν γίνει φθηνότερα στην παραγωγή καθώς επεκτείνονται τα εργοστάσια.
Ο Ciez σημείωσε ότι πριν από μια δεκαετία, η αγορά ηλεκτρικών οχημάτων δεχόταν πίεση για την κατασκευή αυτοκινήτων και φορτηγών σε μέρη όπου άρχιζαν να ρυθμίζονται οι εκπομπές άνθρακα, όπως στην Καλιφόρνια. "Έχετε λοιπόν αυτά τα αυτοκίνητα συμμόρφωσης όπου οι κατασκευαστές είπαν: "Εντάξει, πρέπει να κάνουμε αυτό το [Toyota] RAV4 ηλεκτρικό", είπε ο Ciez, χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα ένα αυτοκίνητο που κινείται με ορυκτά καύσιμα. «Και έτσι απλά θα χτύπησαν μαζί ένα σωρό μπαταρίες φορητού υπολογιστή που ήταν άμεσα διαθέσιμες».
Έκτοτε, ο τομέας των μπαταριών έχει κάνει τεράστια βήματα στη μείωση του κόστους, τροποποιώντας τα υλικά στις μπαταρίες ώστε να χρησιμοποιούν φθηνότερα και λιγότερο ηθικά αμφισβητήσιμα μέταλλα, ενώ παράλληλα έχει οικονομίες κλίμακας.
100$/kWh είναι το ιερό δισκοπότηρο
Οι κατασκευαστές πλησιάζουν σε ένα σημείο όπου τα ηλεκτρικά οχήματα θα φτάσουν στην ισοτιμία κόστους με τα ξαδέρφια τους που κινούνται με ορυκτά καύσιμα σε περίπου 100 δολάρια ΗΠΑ/kWh, ή ίσως λίγο λιγότερο, είπαν οι ειδικοί. Αυτή η τιμή θεωρείται ευρέως ως σημείο καμπής στον τομέα, όπου οι καταναλωτές δεν θα θεωρούν πλέον τα ηλεκτρικά οχήματα ως πιο ακριβές επιλογές.
Το BloombergNEF προέβλεψε ότι το κόστος της μπαταρίας θα πέσει κάτω από 100$/kWh το 2024 και θα φτάσει περίπου τα 60$/kWh έως το 2030, είπε ο Frith. Ομοίως, οι αναλυτές της Bernstein έχουν προβλέψει το 2024 ως το έτος κατά το οποίο τα κύρια ηλεκτρικά οχήματα θα έχουν ισοτιμία κόστους με τα οχήματα φυσικού αερίου και ντίζελ, ενώ οι ηγέτες των ηλεκτρικών οχημάτων στον κλάδο ενδέχεται να φτάσουν στο ίδιο σημείο έως το 2022 ή το 2023.
Αν και αυτό θα επιτευχθεί χωρίς σημαντικές καινοτομίες στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, η ώριμη τεχνολογία ιόντων λιθίου πλησιάζει γρήγορα τα όρια του πόσο μπορεί να βελτιωθεί, είπαν ειδικοί στο S&P Global Market Intelligence. Ένας χημικός μπαταριών, κορυφαίος επιστήμονας μπαταριών ιόντων λιθίου που έχει διεξαγάγει έρευνα για μια μεγάλη εταιρεία κατασκευής ηλεκτρικών οχημάτων που εξαρτάται από την τεχνολογία, είπε ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν αρχίσει να αποδίδονται στο μέγιστο σε ορισμένα μέτωπα, όπως η τιμή, η ενεργειακή πυκνότητα και η ταχύτητα φόρτισης .
«Δεν υπάρχει γιγάντια ώθηση», είπε ο χημικός. Από την άποψή του, οι σταδιακές βελτιώσεις μπορεί να είναι αρκετές για να ικανοποιήσουν τους καταναλωτές, ενώ τυχόν στροφές μπαταρίας από μη αποδεδειγμένες τεχνολογίες παραμένουν χρόνια μακριά.
«Μπορείτε να τα πάτε πολύ καλά με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου σήμερα», είπε. "Και συμβάλλοντας στη μείωση του κόστους - αυτό θα βελτιώσει τη διείσδυση ολόκληρης της τεχνολογίας στην αγορά."
Ο Venkat Viswanathan, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, συμφώνησε ότι η τεχνολογία πλησιάζει στα όριά της. Αναμένει ότι οι τιμές των μπαταριών ιόντων λιθίου θα μπορούσαν να μειωθούν κατά περίπου 20% και 30%, αλλά ότι πιθανότατα δεν θα γίνουν πολύ φθηνότερες.
«Πλησιάζουμε γρήγορα τα όρια του κόστους των πρώτων υλών», είπε ο Βισβανάθαν.
