分析顯示鋰離子電池成本大幅下降並可能進一步大幅下降
在過去的三十年裡,用於手機、筆記本電腦和汽車的可充電鋰離子電池的成本已經大幅下降,並成為這些技術快速增長的主要驅動力。但是,試圖量化成本下降的結果是模糊和相互矛盾的,這阻礙了預測該技術的未來或設計有用的政策和研究重點的嘗試。
現在,麻省理工學院的研究人員已經對這些電池價格下降的研究進行了詳盡的分析,這些電池是當今世界上占主導地位的可充電技術。新的研究回顧了30多年的歷史,包括盡可能地分析原始的基礎數據集和文件,以得出該技術的發展軌跡。
研究人員發現,自1991年首次商用以來,這些電池的成本已經下降了97%。這一改進速度比許多分析家所聲稱的要快得多,與太陽能光伏板的改進速度相當,有些人曾認為太陽能光伏板是個特例。新的研究結果今天在《能源與環境科學》雜誌上報導了麻省理工學院博士後Micah Ziegler和副教授Jessika Trancik的一篇論文。
Trancik說,雖然很明顯,一些清潔能源技術(如太陽能和風能)的成本已經大幅下降,但當他們開始研究鋰離子電池的價格下降時,他們看到對於這些技術的成本下降速度,存在很大的分歧。類似的分歧也出現在追溯電池發展的其他重要方面,比如不斷提高的能量密度(給定體積內存儲的能量)和能量比(給定質量內存儲的能量)。
雖然大家都知道電池成本下降是近期電動汽車銷量增長的助推器,但人們並不清楚這種下降的幅度有多大。通過這種詳細的分析,研究者能夠確認鋰離子電池技術在成本方面已經有所改善,其改善速度與太陽能技術,特別是光伏組件相當,而光伏組件通常被奉為清潔能源創新的一種黃金標準。
關於鋰離子電池成本下降了多少,以及是什麼因素造成的,有如此大的不確定性和分歧,這似乎很奇怪,但事實上,很多信息都是以企業密切掌握的數據形式存在,研究人員很難獲得。大多數鋰離子電池並不直接出售給消費者,相反,製造商購買鋰離子電池,並將其用於電子產品和汽車。像蘋果或特斯拉這樣的大公司以數百萬計的價格購買電池,或者自己生產,價格是經過協商或內部核算的,但從未公開披露。
除了幫助推動正在進行的交通電氣化,鋰離子電池成本的進一步下降還可能增加電池在固定應用中的使用,作為補償太陽能和風能等清潔能源間歇性供應的一種方式。這兩種應用都可以在幫助遏制世界氣候改變溫室氣體的排放方面發揮重要作用。
研究人員表示,之前大多數研究只關注成本,很明顯,這樣的單維度分析可能會低估鋰離子技術的改進速度;除了成本,重量和體積也是汽車和便攜式電子產品的關鍵因素。所以,團隊在研究中增加了第二條軌道,對這些參數的改進也進行了分析。研究人員表示,鋰離子技術之所以被採用,是因為它可以讓你把便攜式電子產品放在手中,因為它可以讓你製造出持續時間更長、功率更大的電動工具,而且它可以讓我們製造出可以提供足夠行駛里程的汽車,每千瓦時美元只是講述了故事的一部分。