Priserne på lithium-ion-batterier falder med næsten 50 % på 3 år, hvilket ansporer til mere elektrificering

Li-ion batterier (LIB) er et kvarter af livsstil . Først kommercialiseret af Sony i 1990, de er nu allestedsnærværende i forbrugerelektronik. Efterspørgslen har været drevet af disse markeder i de sidste par årtier, men dette har nu ændret sig. Det pressende problemer med globale klimaændringer , luftkvalitet og energisikkerhed har fremskyndet forskning i energilagring, for både elnet og elektriske køretøjer (EV'er).

Mens det elementære komponenterne i LIB er forblevet ens, kontinuerlig udvikling og diversificering af teknologimidlerne vi har set betydelige præstationsgevinster i Li-ion ydeevne, dog ikke så hurtigt som er sandsynligvis nødvendigt eller ønsket. Ydeevneforbedringer er stadig nødvendige at forbedre rækkevidde, omkostninger og en genopladningstid for elektriske batterikøretøjer (BEV'er) og forskellige veje forfølges.

BNEF'er 2019 Battery Price Survey, offentliggjort på BNEF-topmødet i Shanghai, forudsiger, at når den kumulative efterspørgsel passerer 2 TWh i 2024, vil priserne falde til under $100/kWh. Denne pris ses på grund af punkt omkring hvilket elbiler starter at lykkes med prisparitet med forbrænding motorkøretøjer.

Dette varierer dog regner med salgsregionen og køretøjssegmentet. Rapporten undersøger nærmere intimt hvordan både producenter og bilproducenter kan stadig sænke priserne.

Ifølge vores prognoser, inden 2030 batterimarkedet kommer til at være værd $116 milliarder årligt, og dette inkluderer ikke investeringer inden for forsyningskæde. Men efterhånden som celle- og pakkepriserne falder, vil købere få mere værdi for hans eller hende penge end de gør i dag.

—James Frith, BNEF's senior energilagringsanalytiker og forfatter af rapporten

Årlig lithium-ion batteri markedsstørrelse. Kilde: BloombergNEF

BNEFs analyse finder, at efterhånden som batterier bliver billigere, elektrificerer flere sektorer. for eksempel , elektrificeringen af økonomiske køretøjer, ligesom varevogne, bliver stadig mere attraktive. dette kan evt årsag yderligere differentiering i cellespecifikationer, med kommercielle og avancerede personbilanvendelser sandsynligvis vælge målinger som cyklus levetid over fortsatte prisfald. Men for massemarkedspassager-EV'er vil lave batteripriser forblive den forreste kritisk mål.

Fortsatte prisfald på batterier inden for 2020'erne kommer til at være opnås gennem reducerede produktionsinvesteringer, nye pakkedesigns og skiftende forsyningskæder.

"Dybest set, forsamlingen kapaciteter – produktionsprocessen – det tror jeg beløbet én chauffør i at bringe ned værdien af lithium [batterier], stordriftsøkonomi. det modsatte ting, men det er ikke bare forsamlingen , det er det også metoden at få råvarerne. Så, forsamlingen minedrift, forsamlingen processen med at raffinere disse mineraler, så også selvfølgelig forsamlingen behandle at skabe cellen, endda at skabe batteripakken. Jeg mener, alle sammen af dem processer bliver forfinet," sagde Cooper.

"Og kvaliteten er der, fordi det hele er meget automatiseret - alt er præcisionsmålt - så nu til dags har du en fremragende kvalitet af celler begyndelse på en enorm rate," tilføjede Cooper.

Selvom Cooper foreslog, at det bliver sværere og sværere at optimere forsamlingen proces for battericeller, sagde han der er stadig plads til forbedringer i systemerne. "Der er mange ting som vil gøres at blive forbedres fra en effektivitet på systemniveau,” sagde han.

Genanvendelse af lithium batteripakker giver værdi for anlægget gitter. Selvom elbiler (EV) batteripakker rækker nogen grad hvorunder de er ikke egnet skal bruges i biler har pakkerne stadig en fremragende kapacitet til formål hvorunder plads er det ikke en begrænsning. Mercedes-Benz Energy, for eksempel , har inkorporeret EV-batteripakker i det elektriske gitter på flere steder.

Lithium-ion batteripakke koster på verdensplan mellem 2010 og 2019

Det siger BNEF sporet at opnå $100/kWh i 2024 ser lovende ud, omend der vil uden tvivl være hikke undervejs. der er meget mindre sikkerhed for, hvordan industrien vil reducere priserne yderligere, fra $100/kWh lige ned til 61 USD/kWh i 2030 – ikke fordi det er umuligt, men det er der en spredning af muligheder og veje som vil blive taget.

"Det andet liv kan være en kæmpe ting for lithium,” sagde Cooper. "Med lithium, du har a virkelig god end of life eller cyklus levetid, hvor det er meget lineært. Den har ikke et vandfald, hvor den lige pludselig holder op med at virke som blysyre. Det vil virkelig være meget lineært. Altså en pakke, der har 50 % kapacitet funktioner a meget energi som vil sættes ind i applikationer, der ikke kræver små pladser eller har plads til dem."

Fordelene ved lithium-ion i forhold til bly-syre-batterier er også ret betydelige. Cooper bemærkede det en af det vigtigste fordele drejer sig om vedligeholdelse.

Lithium-ion batterier kræver nul vedligeholdelse. "Og vi faktisk betyder nul vedligeholdelse,” sagde Cooper. "Lithiumbatterier tager ingen særlige sideoperationer. Der er ingen behov for at stramme stænger ned, vand eller noget lignende. Det er virkelig nul vedligeholdelse, så det er det en enorm fordel."

En anden fordel er energibesparelser. Cooper sagde, at opladning af lithium-ion-batterier kan spare 20 % eller mere sammenlignet med blysyre, og der er også større effektivitet under afladning. Lithium-teknologi klarer sig bedre ved kolde temperaturer. sagde Cooper bly-syre batterier kan miste op til 50 % af deres kapacitet, når temperaturen falder til frysepunktet og derunder, mens lithium stadig fungerer godt. Desuden varmelegemer er ofte effektivt placeret på lithium-ion-batterier, som der er mindre masse at varme op. En anden ulempe ved bly-syre batterier er, at de vil lække syre og frigive brintgas, hvorimod lithiumdesign er forseglet og rent.

Som vi mødes med til sidste halvdel af 2020'ernes energitæthed på celle- og pakkeniveau vil spille en voksende rolle, siger BNEF , fordi det giver mulighed for mere effektiv brug af materialer og produktionskapacitet. Nye teknologier som silicium- eller lithiumanoder, solid state-celler og nye katodematerialer kommer til at være nøglen til at hjælpe omkostningsreduktioner ud i livet.