次のストーリーは 2 部構成のシリーズの最初の部分であり、リチウムイオン電池の技術革新の限界について考察します。シリーズの第 2 部では、今後 10 年間の電池化学の未来を解き明かします。.
主流のリチウムイオン電池は、現在急速に拡大する電気自動車市場を牽引していますが、ほんの 10 年前には高価な製品でした。リチウムイオン電池パックのコストは、2010 年には 1 キロワット時あたり 1,183 米ドルでした。ブルームバーグNEFのデータによると、9年後の2019年には価格は10倍近く下落し、156米ドル/kWhとなった。
ブルームバーグNEFのエネルギー貯蔵部門責任者であるアナリストのジェームス・フリスを含むバッテリー専門家は、このコスト低下のペースに不意を突かれた。 「私が毎年予想していたよりも早く減少している」とフリス氏は語った。 「それは確かに驚くべきことだ。」
バッテリーコストを研究するプリンストン大学アンドリンガーエネルギー環境センターの博士研究員レベッカ・シエス氏も同意する。 「最近の下落はかなり劇的だ」とシエズ氏は語った。 「市場がこれほど急速に変化したのには驚いています。」
専門家らは、価格下落の理由として生産拡大の勢いと電池化学の漸進的な革新を挙げている。メーカーは、工場の拡大に伴って生産コストが安くなったニッケルを多く含む電池の設計を強化する中で、コバルトなどの一部のより高価な電池材料からの移行を進めている。
シエズ氏は、10年前、電気自動車市場はちょうどカリフォルニアなど炭素排出が規制され始めた場所で乗用車やトラックを製造するという圧力にさらされていたと指摘した。 「つまり、メーカーが『よし、この（トヨタ）RAV4 を電気自動車にしなければならない』と言ったコンプライアンス車があったのです」と、化石燃料で動く車を例に挙げてシエズ氏は語った。 「そこで彼らは、すぐに入手できるラップトップ用バッテリーを大量に組み合わせただけでした。」
それ以来、バッテリー部門はコスト削減において大きな進歩を遂げ、バッテリーの材料を微調整して、より安価で倫理的に問題の少ない金属を使用しながら、規模の経済を獲得してきました。
100米ドル/kWhは聖杯だ
専門家らによると、各メーカーは電気自動車のコストが化石燃料で動く電気自動車と同等の1kWhあたり約100ドルか、あるいはそれを少し下回る水準に達しつつあるという。この価格は、消費者がもはや電気自動車をより高価な選択肢とは考えなくなる、この分野の転換点であると広く見られている。
ブルームバーグNEFは、電池コストが2024年には1kWh当たり100ドルを下回り、2030年までには約60ドル/kWhに達すると予測している、とフリス氏は述べた。同様に、バーンスタインのアナリストらは、主流の電気自動車がガソリン車やディーゼル車と同等のコストに達する年は2024年であると予測しており、この分野の電気自動車リーダーは2022年か2023年までに同じ水準に達する可能性があるとしている。
これはリチウムイオン電池の大きな革新なしに達成されるだろうが、成熟したリチウムイオン技術の改善には限界に近づきつつある、と専門家がS&Pグローバル・マーケット・インテリジェンスに語った。ある電池化学者は、リチウムイオン電池技術に依存する大手電気自動車メーカーのために研究を行ってきた一流のリチウムイオン電池科学者で、リチウムイオン電池は価格、エネルギー密度、充電速度などの特定の面で限界に達し始めていると述べた。 。
「大きな後押しは来ていない」と化学者は語った。彼の観点からは、消費者を満足させるには漸進的な改良で十分かもしれないが、実証されていない技術によるバッテリー革命はまだ何年も先のことだ。
「今日のリチウムイオン電池は非常にうまく機能します」と彼は言いました。 「そしてコストの削減に貢献することで、テクノロジー全体の市場浸透が促進されることになります。」
カーネギーメロン大学機械工学部准教授のベンカット・ヴィスワナサン氏は、この技術が限界に近づいていることに同意した。同氏は、リチウムイオン電池の価格はまだ20％から30％程度下落する可能性があるが、それほど安くはならないだろうと予想している。
「原材料コストは急速に限界に近づいている」とヴィスワナサン氏は語った。
