Nasledujúci príbeh je prvým z dvojdielnej série a zameriava sa na limity inovácií lítium-iónových batérií. Druhá časť série odhalí budúcnosť chémie batérií v priebehu nasledujúceho desaťročia.
Bežné lítium-iónové batérie, ktoré teraz poháňajú rýchlo sa rozvíjajúci trh s elektrickými vozidlami, boli len pred desiatimi rokmi drahým návrhom. Lítium-iónové batérie stáli v roku 2010 1 183 USD za kilowatthodinu; o deväť rokov neskôr cena klesla takmer desaťnásobne na 156 USD/kWh v roku 2019, podľa údajov BloombergNEF.
Tempo znižovania nákladov zaskočilo odborníkov na batérie, vrátane analytika Jamesa Fritha, šéfa skladovania energie BloombergNEF. "Každý rok klesajú rýchlejšie, ako som predpovedal," povedal Frith. "To je určite prekvapujúce."
Rebecca Ciez, postdoktorandka z Andlingerovho centra pre energiu a životné prostredie Princetonskej univerzity, ktorá skúma náklady na batérie, súhlasila. "Posledný pokles je dosť dramatický," povedal Ciez. "Je prekvapujúce, ako sa trh tak rýchlo zmenil."
Odborníci poukázali na dynamiku v rozširovaní výroby ako na dôvod poklesu cien, ako aj na postupné inovácie v chémii batérií. Výrobcovia sa odkláňajú od niektorých drahších prísad do batérií, ako je kobalt, pretože rozširujú dizajn batérií s vysokým obsahom niklu, ktorých výroba sa s rozširovaním tovární stala lacnejšou.
Ciez poznamenal, že pred desiatimi rokmi sa trh s elektrickými vozidlami práve dostával pod tlak na výrobu osobných a nákladných automobilov na miestach, kde sa začali regulovať emisie uhlíka, ako napríklad v Kalifornii. "Takže ste mali tieto vozidlá vyhovujúce požiadavkám, v ktorých výrobcovia povedali: 'OK, musíme túto [Toyotu] RAV4 vyrobiť na elektrinu'," povedal Ciez, pričom ako príklad použil auto poháňané fosílnymi palivami. "A tak jednoducho spojili veľa batérií notebookov, ktoré boli ľahko dostupné."
Odvtedy sektor batérií urobil obrovský pokrok v znižovaní nákladov, vylepšil materiály v batériách tak, aby využívali lacnejšie a eticky menej pochybné kovy a zároveň dosiahli úspory z rozsahu.
100 USD/kWh je svätý grál
Výrobcovia sa blížia k bodu, keď elektrické vozidlá dosiahnu nákladovú paritu s ich príbuznými poháňanými fosílnymi palivami na úrovni približne 100 USD/kWh alebo možno o niečo menej, uviedli odborníci. Táto cena je všeobecne považovaná za bod zlomu v tomto sektore, kde spotrebitelia už nebudú považovať elektrické vozidlá za drahšie možnosti.
BloombergNEF predpovedá, že náklady na batérie klesnú v roku 2024 pod 100 USD/kWh a do roku 2030 dosiahnu približne 60 USD/kWh, uviedol Frith. Analytici spoločnosti Bernstein podobne predpovedajú rok 2024 ako rok, kedy bežné elektrické vozidlá dosiahnu nákladovú paritu s plynovými a naftovými vozidlami, zatiaľ čo lídri v sektore elektrických vozidiel môžu dosiahnuť rovnaký bod do roku 2022 alebo 2023.
Aj keď sa to dosiahne bez veľkých inovácií v lítium-iónových batériách, vyspelá lítium-iónová technológia sa rýchlo blíži k hraniciam toho, do akej miery sa dá zlepšiť, povedali experti S&P Global Market Intelligence. Jeden chemik batérií, popredný vedec lítium-iónových batérií, ktorý vykonal výskum pre významného výrobcu elektrických vozidiel, ktorý závisí od technológie, uviedol, že lítium-iónové batérie začali dosahovať maximum na určitých frontoch, ako je cena, hustota energie a rýchlosť nabíjania. .
"Žiadna obrovská vzpruha neprichádza," povedal chemik. Z jeho pohľadu môžu na uspokojenie spotrebiteľov stačiť postupné vylepšenia, zatiaľ čo akékoľvek revolúcie batérií z neoverených technológií zostávajú roky.
"S lítium-iónovými batériami si dnes môžete počínať naozaj dobre," povedal. "A pri znižovaní nákladov sa tým zlepší prienik celej technológie na trh."
Venkat Viswanathan, docent na Katedre strojárstva na Carnegie Mellon University, súhlasil s tým, že technológia sa blíži k svojim limitom. Očakáva, že ceny lítium-iónových batérií by mohli ešte klesnúť približne o 20% a 30%, ale pravdepodobne nebudú oveľa lacnejšie.
"Rýchlo sa blížime k hraniciam nákladov na suroviny," povedal Viswanathan.
