Следната история е първата от поредица от две части и разглежда границите на иновациите в литиево-йонните батерии. Втората част от поредицата ще разкрие бъдещето на химията на батериите през следващото десетилетие.
Основните литиево-йонни батерии, които сега движат бързо разрастващ се пазар за електрически превозни средства, бяха скъпо предложение само преди десетилетие. Пакетите литиево-йонни батерии струват US$1183 за киловатчас през 2010 г.; девет години по-късно цената е паднала почти десетократно до 156 щатски долара/kWh през 2019 г., според данни на BloombergNEF.
Скоростта на спада на разходите хвана експертите по батериите неподготвени, включително анализатора Джеймс Фрит, ръководител на отдела за съхранение на енергия в BloombergNEF. „Слизат по-бързо, отколкото съм прогнозирал всяка година“, каза Фрит. „Това определено е изненадващо.“
Ребека Сиез, постдокторант в Центъра за енергетика и околна среда Andlinger на Принстънския университет, която изследва разходите за батерии, се съгласи. „По-скорошният спад е доста драматичен“, каза Ciez. „Изненадващо е как пазарът се промени толкова бързо.“
Експертите посочиха инерцията в разширяването на производството като причина за спада на цените, както и постепенните иновации в химията на батериите. Производителите се отклониха от някои по-скъпи съставки на батериите като кобалт, докато увеличават дизайна на батерии с високо съдържание на никел, които станаха по-евтини за производство с разширяването на фабриките.
Ciez отбеляза, че преди десетилетие пазарът на електрически превозни средства беше подложен на натиск да произвежда автомобили и камиони на места, където въглеродните емисии започват да се регулират, като например в Калифорния. „Така че имахте тези автомобили за съответствие, при които производителите казаха: „Добре, трябва да направим тази [Toyota] RAV4 електрическа“, каза Сиез, използвайки като пример автомобил, задвижван от изкопаеми горива. „И така те просто щяха да съберат заедно куп батерии за лаптопи, които бяха лесно достъпни.“
Оттогава секторът на батериите направи огромен напредък в намаляването на разходите, променяйки материалите в батериите, за да използва по-евтини и по-малко съмнителни от етична гледна точка метали, като същевременно постига икономии от мащаба.
100 щатски долара/kWh е светият граал
Производителите се доближават до точка, в която електрическите превозни средства ще достигнат паритет на разходите с техните братовчеди, задвижвани от изкопаеми горива при около 100 щатски долара/kWh или може би малко по-малко, казаха експерти. Тази цена се възприема като повратна точка в сектора, където потребителите вече няма да смятат електрическите превозни средства за по-скъпи опции.
BloombergNEF прогнозира, че разходите за батерии ще паднат под 100 щатски долара/kWh през 2024 г. и ще достигнат около 60 щатски долара/kWh до 2030 г., каза Фрит. По същия начин анализаторите на Bernstein прогнозират 2024 г. като годината, в която масовите електрически превозни средства ще достигнат паритет на разходите с превозните средства на газ и дизел, докато лидерите на електрически превозни средства в сектора може да достигнат същата точка до 2022 или 2023 г.
Въпреки че това ще бъде постигнато без големи иновации в литиево-йонните батерии, зрялата литиево-йонна технология бързо наближава границите на това колко може да бъде подобрена, казаха експерти пред S&P Global Market Intelligence. Един химик на батерии, водещ учен в областта на литиево-йонните батерии, който е провел проучване за голям производител на електрически превозни средства, който зависи от технологията, каза, че литиево-йонните батерии са започнали да достигат максимума на определени фронтове като цена, енергийна плътност и скорост на зареждане .
„Няма огромен тласък“, каза химикът. От негова гледна точка постепенните подобрения може да са достатъчни, за да задоволят потребителите, докато всякакви революции на батериите от недоказани технологии остават години наред.
„Можете да се справите наистина добре с литиево-йонните батерии днес“, каза той. „И помагайки да се намалят разходите – това ще подобри навлизането на пазара на цялата технология.“
Венкат Вишванатан, доцент в катедрата по машинно инженерство в университета Карнеги Мелън, се съгласи, че технологията наближава своите граници. Той очаква, че цените на литиево-йонните батерии все още могат да намалеят с около 20% и 30%, но вероятно няма да станат много по-евтини.
„Ние бързо се доближаваме до границите на разходите за суровини“, каза Вишванатан.
