تنخفض أسعار بطاريات الليثيوم أيون بنسبة 50% تقريبًا خلال 3 سنوات، مما يحفز المزيد من الكهرباء

بطاريات ليثيوم أيون (LIB) نكون حي ل نمط الحياة . تم تسويقه لأول مرة بواسطة شركة سوني في عام 1990، إنهم كذلك الآن في كل مكان في مجال الالكترونيات الاستهلاكية. لقد كان الطلب مدفوعًا بهذه الأسواق خلال العقود القليلة الماضية ولكن هذا تغير الآن. الضغط مشاكل مع تغير المناخ العالمي أدت جودة الهواء وأمن الطاقة إلى تسريع الأبحاث في مجال تخزين الطاقة لكل من شبكات الكهرباء والمركبات الكهربائية.

بينما العنصري ظلت مكونات LIB متشابهة، مع التطوير المستمر والتنوع في وسائل التكنولوجيا لقد فعلنا شهدت مكاسب كبيرة في الأداء في أداء Li-ion، ولكن ليس بنفس السرعة ربما ضروريا أو مرغوبا فيه. لا تزال هناك حاجة إلى تحسينات الأداء لتعزيز تتم متابعة النطاق والتكلفة ووقت إعادة شحن السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs) والطرق المختلفة.

BNEF يتوقع مسح أسعار البطاريات لعام 2019، الذي نُشر في قمة BNEF في شنغهاي، أنه مع تجاوز الطلب التراكمي 2 تيراواط في الساعة في عام 2024، ستنخفض الأسعار إلى أقل من 100 دولار للكيلوواط في الساعة. وينظر إلى هذا السعر بسبب النقطة التي ستبدأ حولها المركبات الكهربائية للنجاح في تكافؤ السعر مع الاحتراق مركبات المحرك.

ومع ذلك، هذا يختلف الاعتماد على منطقة البيع وقطاع المركبات. ويفحص التقرير كذلك بشكل وثيق كيف يمكن للشركات المصنعة وصانعي السيارات على حد سواء ما زال خفض الأسعار.

وفقا لتوقعاتنا، بحلول عام 2030 سوق البطاريات سوف يكون بقيمة 116 مليار دولار سنويا، وهذا لا يشمل الاستثمار داخل الموردين. ومع ذلك، مع انخفاض أسعار الخلايا والتغليف، سيحصل المشترون على قيمة أكبر له أو لها المال من يفعلون اليوم.

—جيمس فريث، كبير محللي تخزين الطاقة في BNEF ومؤلف التقرير

الحجم السنوي لسوق بطاريات الليثيوم أيون المصدر: بلومبرج إن إي إف

ويخلص تحليل BNEF إلى أنه عندما تصبح البطاريات أرخص، فإن المزيد من القطاعات تتجه نحو الكهرباء. على سبيل المثال ، كهربة الاقتصادية المركبات, يحب أصبحت شاحنات التسليم جذابة بشكل متزايد. قد يكون هذا سبب مزيد من التمايز في مواصفات الخلية، مع احتمالية حدوث ذلك في تطبيقات مركبات الركاب التجارية والراقية يختار مقاييس مثل دورة الحياة على مدى الانخفاض المستمر في الأسعار. ومع ذلك، بالنسبة للسيارات الكهربائية المخصصة للركاب في السوق الشامل، ستظل أسعار البطاريات منخفضة قبل كل شيء هدف حاسم.

استمرار انخفاض تكلفة البطاريات داخل 2020s سوف تكون تم تحقيق ذلك من خلال خفض النفقات الرأسمالية للتصنيع، وتصميمات العبوات الجديدة، وتغيير سلاسل التوريد.

"أساسًا، الجمعية القدرات – عملية الإنتاج – أعتقد أن هذا هو المبلغ سائق واحد في اسقاط القيمة من [بطاريات] الليثيوم، واقتصاديات الحجم. العكس الشيء رغم ذلك، انها ليست مجرد الجمعية ، إنه أيضًا الطريقة للحصول على المواد الخام. لذا، الجمعية عملية التعدين, الجمعية عملية تكرير تلك المعادن، ثم أيضا، بالطبع، الجمعية عملية من الخلق الخلية، حتى لخلق حزمة البطارية. أعني كل شيء من هؤلاء وقال كوبر: "يتم تحسين العمليات".

"والجودة موجودة لأن كل شيء مؤتمت للغاية - كل شيء يتم قياسه بدقة - لذا، في الوقت الحاضر، لديك ممتاز نوعية الخلايا بداية في هائلة وأضاف كوبر.

على الرغم من أن كوبر أشار إلى أن تحسين الأداء يزداد صعوبة الجمعية وقال عملية لخلايا البطارية هناك لا يزال هناك مجال للتحسين في الأنظمة. "هناك كثير أشياء والتي سوف يجب القيام به للبقاء قال: "التحسن من الكفاءة على مستوى النظام".

إعادة استخدام حزم بطاريات الليثيوم توفر قيمة كبيرة المنشأة شبكة. على الرغم من وصول حزم بطاريات السيارة الكهربائية (EV). إلى حد ما خلالها إنهم كذلك لا مناسب لاستخدامها في السيارات، والحزم لا تزال لديها ممتاز القدرة على الأغراض خلالها فضاء ليس كذلك قيد. مرسيدس بنز للطاقة, على سبيل المثال ، قامت بدمج حزم بطاريات EV في الكهربائية الشبكة في عدة مواقع.

تكاليف حزمة بطارية ليثيوم أيون في جميع أنحاء العالم بين عامي 2010 و 2019

يقول BNEF ذلك الدرب إن تحقيق 100 دولار للكيلوواط ساعة بحلول عام 2024 يبدو واعداً، وإن كان سوف يكون هناك مما لا شك فيه أن الفواق على طول الطريق. هناك وهناك قدر أقل بكثير من اليقين بشأن كيفية خفض الصناعة للأسعار بشكل أكبر، من 100 دولار للكيلووات في الساعة وصولا الى 61 دولارًا/كيلوواط ساعة بحلول عام 2030 – ليس بسبب إنه مستحيل بل أن هناك انتشار من الخيارات والمسارات والتي سوف يتم اتخاذها.

"الحياة الثانية قد يكون أ قال كوبر: "إنه شيء ضخم بالنسبة لليثيوم". "مع الليثيوم، لقد حصلت حقا نهاية جيدة للحياة أو دورة الحياة، حيث تكون خطية للغاية. لا يوجد بها شلال، حيث فجأة يتوقف عن العمل مثل حمض الرصاص. سيكون الأمر خطيًا جدًا حقًا. لذلك، حزمة بسعة 50٪ ميزات أ الكثير من الطاقة والتي سوف يمكن وضعها في التطبيقات التي لا تتطلب مساحات صغيرة أو توفر مساحة لها.

تعتبر فوائد أيون الليثيوم على بطاريات الرصاص الحمضية كبيرة جدًا أيضًا. وأشار كوبر إلى ذلك واحد من الأهم الفوائد تدور حول الصيانة.

بطاريات ليثيوم أيون تتطلب صيانة صفر. "و نحن في الواقع قال كوبر: "يعني عدم الصيانة". "لا تقوم بطاريات الليثيوم بأي عمليات جانبية خاصة. ليست هناك حاجة لأحد لربط القضبان أو الماء أو أي شيء من هذا القبيل. إنها حقًا لا تحتاج إلى صيانة، لذا فهي كذلك هائلة فائدة."

فائدة أخرى هي توفير الطاقة. وقال كوبر إن شحن بطاريات الليثيوم أيون يمكن أن يوفر 20% أو أكثر مقارنة بحمض الرصاص، كما أن هناك أيضًا كفاءة أكبر أثناء التفريغ. تعمل تقنية الليثيوم بشكل أفضل في العمليات ذات درجات الحرارة الباردة. قال كوبر بطاريات الرصاص الحمضية يمكن أن تفقد ما يصل إلى 50% من قدرتها عندما تنخفض درجات الحرارة إلى درجة التجمد أو أقل، بينما لا يزال الليثيوم يعمل بشكل جيد. علاوة على ذلك، سخانات في كثير من الأحيان وضعت بشكل فعال على بطاريات الليثيوم أيون، كما هناك كتلة أقل للتدفئة. عيب آخر لبطاريات الرصاص الحمضية هو ذلك سوف يفعلون يتسرب الحمض ويطلق غاز الهيدروجين، بينما تكون تصميمات الليثيوم محكمة الغلق ونظيفة.

كما نحن لقاء مع إلى النصف الأخير ستلعب كثافة الطاقة في عشرينيات القرن الحالي على مستوى الخلية والحزمة دورًا متزايدًا، يقول BNEF , لأنه يسمح باستخدام أكثر كفاءة للمواد والقدرة على التصنيع. التقنيات الجديدة مثل أنودات السيليكون أو الليثيوم، وخلايا الحالة الصلبة، ومواد الكاثود الجديدة سوف تكون المفتاح للمساعدة في تخفيض التكاليف.