Priserna på litiumjonbatterier faller med nästan 50 % på 3 år, vilket stimulerar till mer elektrifiering

Li-ion batterier (LIB) är ett kvarter av livsstil .Kommersialiserades först av Sony 1990, de är nu överallt inom hemelektronik.Efterfrågan har drivits av dessa marknader under de senaste decennierna men detta har nu förändrats.Det pressande problem med globala klimatförändringar , luftkvalitet och energisäkerhet har påskyndat forskningen om energilagring, för både elnät och elfordon (EV).

Medan det elementära komponenterna i LIB har förblivit likartade, kontinuerlig utveckling och diversifiering av tekniken vi har sett betydande prestandavinster i Li-ion-prestanda, men inte lika snabbt som är troligen nödvändigt eller önskat.Prestandaförbättringar krävs fortfarande att förbättra räckvidd, kostnad och laddningstid för batteridrivna elfordon (BEV) och olika vägar eftersträvas.

BNEF:s 2019 Battery Price Survey, publicerad vid BNEF Summit i Shanghai, förutspår att när den kumulativa efterfrågan passerar 2 TWh 2024, kommer priserna att falla under 100 USD/kWh.Detta pris syns på grund av punkt runt vilken elbilar kommer att starta för att lyckas i prisparitet med förbränning motorfordon.

Detta varierar dock litar på försäljningsregionen och fordonssegmentet.Rapporten granskar ytterligare intimt hur både tillverkare och biltillverkare kan fortfarande sänka priserna.

Enligt våra prognoser, senast 2030 batterimarknaden kommer att bli värt 116 miljarder dollar årligen, och detta inkluderar inte investeringar inom försörjningskedjan.Men eftersom priserna på celler och förpackningar faller kommer köparna att få mer värde för hans eller henne pengar än de gör i dag.

—James Frith, BNEF:s senior energilagringsanalytiker och författare till rapporten

Årlig storlek på marknaden för litiumjonbatterier.Källa: BloombergNEF

BNEF:s analys visar att allt eftersom batterier blir billigare elektrifierar fler sektorer. till exempel , elektrifieringen av ekonomiska fordon, tycka om leveransbilar, blir allt mer attraktivt. detta kan orsak ytterligare differentiering i cellspecifikationer, med kommersiella och avancerade passagerarfordonstillämpningar sannolikt välja mått som cykellivslängd över fortsatta prisfall.Men för massmarknadspassagerare kommer låga batteripriser att förbli den främsta kritiskt mål.

Fortsatta kostnadsminskningar för batterier inom 2020-talet kommer att bli uppnås genom minskade tillverkningsinvesteringar, nya förpackningsdesigner och förändrade leveranskedjor.

"I grund och botten, församlingen kapacitet – produktionsprocessen – jag tror att det är det mängden en förare i att få ner värdet av litium [batterier], skalekonomin. motsatsen sak dock, det är inte bara församlingen , det är också metoden att få fram råvarorna.Så, församlingen gruvprocess, församlingen process för att raffinera dessa mineraler, sedan också såklart församlingen bearbeta av att skapa cellen, till och med att skapa batteripaketet.Jag menar, alla av dem processer förfinas, säger Cooper.

"Och kvaliteten finns där eftersom det hela är mycket automatiserat - allt är precisionsmätt - så nuförtiden har du en utmärkt kvalitet på celler början på en enorm ränta", tillade Cooper.

Även om Cooper föreslog att det blir svårare och svårare att optimera församlingen process för battericeller, sade han det finns fortfarande utrymme för förbättringar i systemen."Det finns många saker som kommer att ske att stanna förbättras från en effektivitet på systemnivå”, sa han.

Att återanvända litiumbatteripaket erbjuder värde för byggnaden rutnät.Även om batteripaket för elektriska fordon (EV) når viss utsträckning under vilken de är inte lämplig att användas i bilar har förpackningarna fortfarande en utmärkt kapacitet för ändamål under vilken Plats är det inte en begränsning.Mercedes-Benz energi, till exempel , har inkorporerat EV-batteripaket i det elektriska nät på flera platser.

Priser för litiumjonbatterier över hela världen mellan 2010 och 2019

BNEF säger det spåret att uppnå $100/kWh till 2024 ser lovande ut, om än det kommer utan tvekan vara hicka på vägen. det finns mycket mindre säkerhet om hur industrin kommer att sänka priserna ytterligare, från $100/kWh ända ner till 61 USD/kWh till 2030 – inte därför dess omöjligt utan snarare att det finns ett uppslag av alternativ och vägar som kommer att bli tagen.

"Andra liv kanske en stor sak för litium,” sa Cooper."Med litium, du har a verkligen bra livslängd eller cykellivslängd, där det är väldigt linjärt.Den har inget vattenfall, där den helt plötsligt slutar fungera som blysyra.Det kommer verkligen att bli väldigt linjärt.Alltså ett paket som har 50 % kapacitet funktioner a mycket energi som kommer att sättas in i applikationer som inte kräver små utrymmen eller har plats för dem.”

Fördelarna med litiumjon jämfört med blybatterier är också ganska betydande.Cooper noterade det en av det viktigaste fördelarna kretsar kring underhåll.

Litiumjonbatterier kräver noll underhåll."Och vi faktiskt betyder noll underhåll, sa Cooper."Litiumbatterier kräver inga speciella sidooperationer.Ingen behövs där för att dra åt stänger, vattna eller något liknande.Det är verkligen noll underhåll, så det är det en enorm fördel."

En annan fördel är energibesparingar.Cooper sa att laddning av litiumjonbatterier kan spara 20 % eller mer jämfört med blysyra, och det finns också större effektivitet under urladdning.Litiumtekniken fungerar bättre vid kalltemperaturdrift.sa Cooper bly-syra batterier kan förlora upp till 50 % av sin kapacitet när temperaturen sjunker till minusgrader och under, medan litium fortfarande fungerar bra.Dessutom värmare är ofta effektivt placerad på litiumjonbatterier, som det finns mindre massa att värma.En annan nackdel med blybatterier är det de kommer läcka syra och frigöra vätgas, medan litiumkonstruktioner är förseglade och rena.

Som vi träffa till sista halvan av 2020-talets energitäthet på cell- och förpackningsnivå kommer att spela en växande roll, säger BNEF , därför det möjliggör mer effektiv användning av material och tillverkningskapacitet.Ny teknik som kisel- eller litiumanoder, solid state-celler och nya katodmaterial kommer att bli nyckeln till att hjälpa kostnadsminskningar att fungera.