Kisah berikut ialah yang pertama daripada siri dua bahagian dan melihat had kepada inovasi dalam bateri litium-ion. Bahagian kedua siri ini akan membongkar masa depan kimia bateri dalam dekad yang akan datang.
Bateri litium-ion arus perdana, kini memacu pasaran yang berkembang pesat untuk kenderaan elektrik, merupakan cadangan yang mahal hanya sedekad yang lalu. Pek bateri litium-ion berharga AS$1,183 setiap kilowatt jam pada tahun 2010; sembilan tahun kemudian, harga telah turun hampir sepuluh kali ganda kepada AS$156/kWj pada 2019, menurut data BloombergNEF.
Kepantasan penurunan kos menyebabkan pakar bateri tidak berjaga-jaga, termasuk penganalisis James Frith, ketua storan tenaga BloombergNEF. "Mereka turun lebih cepat daripada yang saya ramalkan setiap tahun," kata Frith. "Itu sudah tentu mengejutkan."
Rebecca Ciez, rakan pasca doktoral di Pusat Tenaga dan Alam Sekitar Andlinger Universiti Princeton yang menyelidik kos bateri, bersetuju. "Penurunan yang lebih baru adalah agak dramatik, " kata Ciez. "Sungguh menghairankan bagaimana pasaran berubah dengan pantas."
Pakar menunjukkan momentum dalam mengembangkan pengeluaran sebagai sebab penurunan harga serta inovasi tambahan dalam kimia bateri. Pengilang telah beralih daripada beberapa bahan bateri yang lebih mahal seperti kobalt kerana mereka meningkatkan reka bentuk bateri berat nikel yang telah menjadi lebih murah untuk dihasilkan apabila kilang berkembang.
Ciez menyatakan bahawa sedekad yang lalu, pasaran kenderaan elektrik hanya mengalami tekanan untuk membina kereta dan trak di tempat di mana pelepasan karbon mula dikawal, seperti di California. "Jadi, anda mempunyai kereta pematuhan ini di mana pengeluar berkata, 'OK, kami perlu menjadikan [Toyota] RAV4 elektrik ini,'" kata Ciez, menggunakan kereta berkuasa bahan api fosil sebagai contoh. "Jadi mereka hanya akan menampar bersama-sama sekumpulan bateri komputer riba yang sedia ada."
Sejak itu, sektor bateri telah mencapai kemajuan besar dalam mengurangkan kos, mengubah suai bahan dalam bateri untuk menggunakan logam yang lebih murah dan kurang dipersoalkan secara etika sambil menguasai skala ekonomi.
US$100/kWj ialah cawan suci
Pengilang menghampiri titik di mana kenderaan elektrik akan mencapai pariti kos dengan sepupu berkuasa bahan api fosil mereka pada sekitar AS$100/kWj, atau mungkin kurang sedikit, kata pakar. Harga itu dilihat secara meluas sebagai titik permulaan dalam sektor ini, di mana pengguna tidak lagi menganggap kenderaan elektrik sebagai pilihan yang lebih mahal.
BloombergNEF meramalkan kos bateri jatuh di bawah AS$100/kWj pada 2024 dan mencecah sekitar AS$60/kWj menjelang 2030, kata Frith. Begitu juga, penganalisis Bernstein telah mengunjurkan 2024 sebagai tahun kenderaan elektrik arus perdana mencapai pariti kos dengan kenderaan gas dan diesel, manakala peneraju kenderaan elektrik dalam sektor itu mungkin mencapai titik yang sama menjelang 2022 atau 2023.
Walaupun ini akan dicapai tanpa inovasi utama dalam bateri litium-ion, teknologi litium-ion yang matang menghampiri had dengan pantas kepada sejauh mana ia boleh dipertingkatkan, pakar memberitahu Perisikan Pasaran Global S&P. Seorang ahli kimia bateri, saintis bateri litium-ion terkemuka yang telah menjalankan penyelidikan untuk pembuat kenderaan elektrik utama yang bergantung kepada teknologi, berkata bateri litium-ion telah mula memaksimumkan pada bahagian tertentu seperti harga, ketumpatan tenaga dan kelajuan pengecasan. .
"Tiada rangsangan gergasi yang datang," kata ahli kimia itu. Dari sudut pandangannya, penambahbaikan tambahan mungkin cukup untuk memuaskan hati pengguna, manakala sebarang revolusi bateri daripada teknologi yang tidak terbukti kekal bertahun-tahun.
"Anda boleh melakukannya dengan sangat baik dengan bateri litium-ion hari ini," katanya. "Dan dalam membantu mengurangkan kos - itu akan meningkatkan penembusan pasaran bagi keseluruhan teknologi."
Venkat Viswanathan, profesor bersekutu di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal di Carnegie Mellon University, bersetuju teknologi itu menghampiri hadnya. Beliau menjangkakan bahawa harga bateri litium-ion masih boleh menurun sebanyak kira-kira 20% dan 30% tetapi ia tidak mungkin akan menjadi lebih murah.
"Kami dengan cepat menghampiri had kos bahan mentah, " kata Viswanathan.
