Наступна історія є першою із серії, що складається з двох частин і розглядає межі інновацій у літій-іонних батареях. Друга частина серії розкриє майбутнє хімії акумуляторів протягом наступного десятиліття.
Основні літій-іонні батареї, які зараз ведуть стрімко зростаючий ринок електромобілів, були дорогою пропозицією всього десять років тому. У 2010 році літій-іонні акумулятори коштували 1183 долари США за кіловат-годину; За даними BloombergNEF, через дев’ять років ціна впала майже в десять разів до 156 доларів США/кВт-год у 2019 році.
Швидкість зниження вартості застала зненацька експертів з батарей, у тому числі аналітика Джеймса Фріта, голову відділу зберігання енергії BloombergNEF. "Вони зменшуються швидше, ніж я прогнозував щороку", - сказав Фріт. «Це, звичайно, дивно».
Ребекка Сієз, докторант Андлінгерського центру Прінстонського університету з питань енергетики та навколишнього середовища, яка досліджує витрати на акумулятори, погодилася. «Останнє падіння є досить драматичним», — сказав Сьєз. «Дивно, як ринок змінився так швидко».
Експерти вказали на імпульс розширення виробництва як причину падіння цін, а також на поступові інновації в хімії акумуляторів. Виробники відходять від деяких більш дорогих компонентів для акумуляторів, таких як кобальт, оскільки вони нарощують конструкції акумуляторів з високим вмістом нікелю, виробництво яких стало дешевшим із розширенням заводів.
Сьєз зазначив, що десять років тому ринок електромобілів був під тиском виробництва автомобілів і вантажівок у місцях, де почали регулювати викиди вуглецю, наприклад у Каліфорнії. «Тож у вас були ці відповідні автомобілі, де виробники сказали: «Добре, ми повинні зробити цю [Toyota] RAV4 електричною», — сказав Сьєз, використовуючи як приклад автомобіль, що працює на викопному паливі. «І тому вони просто з’єднали купу доступних акумуляторів для ноутбуків».
Відтоді сектор акумуляторів досяг величезних успіхів у зниженні витрат, змінюючи матеріали в акумуляторах, щоб використовувати дешевші та менш сумнівні з етичної точки зору метали, зберігаючи при цьому економію на масштабі.
100 доларів США/кВт-год – це священний Грааль
Експерти кажуть, що виробники наближаються до точки, коли електромобілі досягнуть паритету вартості зі своїми двоюрідними братами, що працюють на викопному паливі, приблизно в 100 доларів США за кВт-год або, можливо, трохи менше. Ця ціна широко розглядається як переломний момент у секторі, де споживачі більше не будуть вважати електромобілі дорожчими варіантами.
BloombergNEF прогнозує, що вартість батареї впаде нижче 100 доларів США/кВт-год у 2024 році та досягне близько 60 доларів США/кВт-год до 2030 року, сказав Фріт. Подібним чином аналітики Bernstein прогнозують, що 2024 рік стане роком, коли основні електромобілі досягнуть паритету вартості з бензиновими та дизельними транспортними засобами, тоді як лідери електромобілів у секторі можуть досягти того ж рівня до 2022 або 2023 року.
Незважаючи на те, що це буде досягнуто без серйозних інновацій у літій-іонних батареях, зріла літій-іонна технологія швидко наближається до межі можливостей її вдосконалення, повідомили експерти S&P Global Market Intelligence. Один хімік з літій-іонних батарей, який проводив дослідження для великого виробника електромобілів, який залежить від технології, сказав, що літій-іонні батареї почали досягати максимуму за певними параметрами, такими як ціна, щільність енергії та швидкість заряджання. .
«Немає гігантського прискорення», — сказав хімік. З його точки зору, поступових удосконалень може бути достатньо, щоб задовольнити споживачів, тоді як будь-які революції в батареях за допомогою неперевірених технологій залишаються роками позаду.
«Сьогодні літій-іонні батареї можуть працювати дуже добре», — сказав він. «І допомагаючи знизити вартість — це покращить проникнення всієї технології на ринок».
Венкат Вішванатан, доцент кафедри машинобудування Університету Карнегі-Меллона, погодився, що технологія наближається до своїх можливостей. Він очікує, що ціни на літій-іонні акумулятори все ще можуть знизитися приблизно на 20% і 30%, але вони навряд чи стануть набагато дешевшими.
«Ми швидко наближаємось до ліміту витрат на сировину», — сказав Вішванатан.
