Seuraava tarina on ensimmäinen kaksiosaisesta sarjasta, ja siinä tarkastellaan litiumioniakkujen innovaatioiden rajoja. Sarjan toinen osa avaa akkukemian tulevaisuuden tulevan vuosikymmenen aikana.
Yleisimmät litiumioniakut, jotka ohjaavat nyt nopeasti kasvavia sähköajoneuvojen markkinoita, olivat kallis tarjous vain kymmenen vuotta sitten. Litiumioniakut maksoivat 1 183 dollaria kilowattitunnilta vuonna 2010; yhdeksän vuotta myöhemmin hinta oli pudonnut lähes kymmenkertaiseksi 156 dollariin/kWh vuonna 2019 BloombergNEF:n tietojen mukaan.
Kustannusten laskun vauhti yllätti akkuasiantuntijat, mukaan lukien analyytikko James Frith, BloombergNEF:n energian varastointipäällikkö. "Ne ovat laskeneet nopeammin kuin olen ennustanut joka vuosi", Frith sanoi. "Se on tietysti yllättävää."
Rebecca Ciez, Princetonin yliopiston Andlinger Center for Energy and Environment -keskuksen tutkijatohtori, joka tutkii akkujen kustannuksia, oli samaa mieltä. "Uudempi pudotus on melko dramaattinen", Ciez sanoi. "On yllättävää, kuinka markkinat muuttuivat niin nopeasti."
Asiantuntijat korostivat tuotannon laajentamisen vauhtia syynä hinnanpudotukseen sekä akkukemian inkrementaaliseen innovaatioon. Valmistajat ovat siirtyneet pois joistakin kalliimmista akkujen ainesosista, kuten koboltista, kun ne lisäävät nikkeliä sisältäviä akkumalleja, joiden valmistaminen on tullut halvemmaksi tehtaiden laajentuessa.
Ciez totesi, että kymmenen vuotta sitten sähköajoneuvojen markkinoilla oli juuri paineita rakentaa autoja ja kuorma-autoja paikkoihin, joissa hiilidioksidipäästöjä alettiin säännellä, kuten Kaliforniassa. "Joten sinulla oli näitä vaatimustenmukaisia autoja, joissa valmistajat sanoivat: 'OK, meidän on tehtävä tämä [Toyota] RAV4 sähköiseksi'", Ciez sanoi ja käytti esimerkkinä fossiilisilla polttoaineilla toimivaa autoa. "Ja niin he vain löivät yhteen joukon kannettavien akkuja, jotka olivat helposti saatavilla."
Sittemmin akkusektori on saavuttanut suuria harppauksia kustannusten alentamisessa, säätämällä akkujen materiaaleja halvempien ja eettisesti vähemmän kyseenalaisten metallien käyttämiseksi ja samalla saavuttanut mittakaavaetuja.
100 dollaria/kWh on pyhä malja
Valmistajat ovat lähestymässä kohtaa, jossa sähköajoneuvot saavuttavat kustannustasapainon fossiilisia polttoaineita käyttävien serkkujensa kanssa noin 100 US$/kWh tai ehkä hieman vähemmän, asiantuntijat sanoivat. Tätä hintaa pidetään laajalti alan käännekohtana, jossa kuluttajat eivät enää pidä sähköajoneuvoja kalliimpina vaihtoehtoina.
BloombergNEF ennustaa akkukustannusten putoavan alle 100 dollarin/kWh vuonna 2024 ja nousevan noin 60 dollariin/kWh vuoteen 2030 mennessä, Frith sanoi. Samoin Bernsteinin analyytikot ovat ennustaneet vuoden 2024 vuodeksi, jolloin valtavirran sähköajoneuvot saavuttavat kustannustasapainon kaasu- ja dieselajoneuvojen kanssa, kun taas alan johtavat sähköautot voivat saavuttaa saman pisteen vuoteen 2022 tai 2023 mennessä.
Vaikka tämä saavutetaan ilman suuria innovaatioita litiumioniakuissa, kypsä litiumioniteknologia lähestyy nopeasti rajoja, kuinka paljon sitä voidaan parantaa, asiantuntijat kertoivat S&P Global Market Intelligencelle. Eräs akkukemisti, johtava litiumioniakkututkija, joka on tehnyt tutkimusta suurelle sähköajoneuvojen valmistajalle, joka riippuu tekniikasta, sanoi, että litiumioniakut ovat alkaneet saavuttaa maksimissaan tietyillä rintamilla, kuten hinta, energiatiheys ja latausnopeus. .
"Ei ole tulossa mitään jättimäistä vauhtia", kemisti sanoi. Hänen näkökulmastaan asteittainen parannukset voivat riittää tyydyttämään kuluttajia, kun taas kaikki testaamattomien teknologioiden akkujen vallankumoukset jäävät vuosien päähän.
"Voit pärjätä todella hyvin litiumioniakuilla tänään", hän sanoi. "Ja auttamalla alentamaan kustannuksia - se parantaa koko teknologian markkinoille pääsyä."
Carnegie Mellonin yliopiston konetekniikan laitoksen apulaisprofessori Venkat Viswanathan myönsi, että tekniikka on lähestymässä rajojaan. Hän odottaa, että litiumioniakkujen hinnat voivat edelleen laskea noin 20 % ja 30 %, mutta ne eivät todennäköisesti tule paljon halvemmaksi.
"Olemme nopeasti lähestymässä raaka-ainekustannusten rajoja", Viswanathan sanoi.
