Η σειρά infographics «Μπαταρίες» είναι μια σειρά πέντε μερών που διερευνά τι πρέπει να γνωρίζουν οι επενδυτές σχετικά με τη σύγχρονη τεχνολογία μπαταριών, συμπεριλαμβανομένης της προσφοράς πρώτων υλών, της ζήτησης και των μελλοντικών εφαρμογών.
Εξηγώντας την αυξανόμενη ζήτηση για μπαταρίες ιόντων λιθίου
Στα Μέρη 1 και 2, εξετάσαμε τα εξέλιξη της τεχνολογίας των μπαταριών καθώς και τι οι μπαταρίες μπορούν και δεν μπορούν να κάνουν. Σε αυτό το μέρος, θα ασχοληθούμε με τη ζήτηση στην αγορά επαναφορτιζόμενων μπαταριών, με κύρια έμφαση στο ταχέως αναπτυσσόμενο τμήμα των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Για πολλές δεκαετίες, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος ήταν οι πιο σημαντικές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες στη ζωή μας.
Ακόμη και το 2014, περίπου τα 64,51 εκατομμύρια λίρες Αγγλίας (TP3T) όλων των εσόδων στην αγορά επαναφορτιζόμενων μπαταριών προέρχονταν από πωλήσεις μολύβδου-οξέος, που προορίζονταν κυρίως για εκκινητές αυτοκινήτων.
Γιατί;
Παρά το γεγονός ότι δεν είναι οι μπαταρίες με την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, τα μολύβδου-οξέα έχουν αποδειχθεί ότι μπορούν να παρέχουν υψηλά ρεύματα υπερτάσεων. Είναι επίσης εξαιρετικά φθηνά στην κατασκευή τους, με κόστος περίπου $150 ανά kWh ενεργειακής χωρητικότητας.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΛΙΘΙΟΥ-ΙΟΝΤΩΝ
Οι πρώτες μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν ήταν φθηνές. Στην πραγματικότητα, οι πρώτες μπαταρίες που παράγονταν εμπορικά στα μέσα της δεκαετίας του '90 συνήθως κόστιζαν πάνω από $3.000 ανά kWh ενέργειας.
Ευτυχώς, το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου έχει μειωθεί δραματικά, καθιστώντας τις την μπαταρία επιλογής για τις καταναλωτικές ηλεκτρονικές συσκευές καθ' όλη τη δεκαετία του 2000. Και πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν σημειώσει ακόμη μεγαλύτερη πρόοδο, ανοίγοντας την ιόντων λιθίου σε πολλές περισσότερες εφαρμογές, δηλαδή σε ηλεκτρικά οχήματα.
Το 2008, οι αναλυτές εκτίμησαν ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου κοστίζουν $600-$1.200 ανά kWh, αλλά αυτό το εύρος θα μειωθεί σε $500-800 ανά kWh τα επόμενα τέσσερα χρόνια. Η Tesla ισχυρίζεται τώρα ότι το κόστος μιας μπαταρίας Tesla Model S είναι $240 ανά kWh και ότι το αναμενόμενο κόστος για ένα Model 3 είναι $190 ανά kWh.
Στα $240 kWh, τα ιόντα λιθίου γίνονται ανταγωνιστικά με το αέριο $3/γαλόνι. Στα $150, είναι ανταγωνιστικά ακόμη και με το αέριο $2.
Γιγαντιαία μεγαεργοστάσια όπως π.χ. Το Gigafactory 1 της Tesla θα συμβάλει επίσης στην επίτευξη οικονομιών κλίμακας στην παραγωγή ιόντων λιθίου, καθιστώντας την ακόμη λιγότερο δαπανηρή. Σύντομα, οι μπαταρίες θα κοστίζουν πιο κοντά στο $100 ανά kWh, γεγονός που θα τις κάνει ουσιαστικά φθηνότερες από όλα τα οχήματα που κινούνται με βενζίνη.
ΖΗΤΗΣΗ ΓΙΑ ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΛΙΘΙΟΥ-ΙΟΝΤΩΝ
Οι σημαντικές εξελίξεις στην τεχνολογία μπαταριών ιόντων λιθίου έχουν αλλάξει τα δεδομένα. Φθηνότερα, πιο αποτελεσματικά ιόντα λιθίου κατακτούν πλέον την αγορά μπαταριών.
Το 2014, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούσαν 33,4% της παγκόσμιας αγοράς επαναφορτιζόμενων μπαταριών, αξίας $49 δισεκατομμυρίων. Μέχρι το 2025, η Bernstein εκτιμά ότι η αγορά επαναφορτιζόμενων μπαταριών θα υπερδιπλασιαστεί σε μέγεθος στα $112 δισεκατομμύρια, ενώ το μερίδιο αγοράς των μπαταριών ιόντων λιθίου θα υπερδιπλασιαστεί στα 70,0%.
Ο βασικός μοχλός; Ο τομέας της αυτοκινητοβιομηχανίας.
Το 2010, ο τομέας της αυτοκινητοβιομηχανίας ήταν μια σταγόνα στον ωκεανό όσον αφορά τις πωλήσεις μπαταριών ιόντων λιθίου. Πέντε χρόνια αργότερα, η αυτοκινητοβιομηχανία σημείωσε πωλήσεις άνω των 14,5 δισεκατομμυρίων λιρών λιθίου σε έναν τομέα αξίας σχεδόν 1,4 δισεκατομμυρίων λιρών λιθίου.
ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΟ ΓΙΝΕΤΑΙ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ
Το 2015, σχεδόν μισό εκατομμύριο αυτοκίνητα πουλήθηκαν στις ΗΠΑ με ηλεκτρικό σύστημα κίνησης.
14% από αυτές τις πωλήσεις ήταν ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία (BEV):
- 71.000 ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία (14%)
- 43.000 plug-in υβριδικά (9%)
- 384.000 υβρίδια (77%)
= 498.000 ηλεκτρικά οχήματα
Ωστόσο, ως μέρος των συνολικών πωλήσεων αυτοκινήτων στις ΗΠΑ, τα BEV εξακολουθούσαν να αποτελούν λιγότερο από 1% πωλήσεων:
- 71.000 ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία (0,4%)
- 43.000 plug-in υβριδικά (0.3%)
- 384.000 υβρίδια (2.3%)
- 16.900.000 πωλήσεις βενζίνης/ντίζελ (97%)
Ωστόσο, στο εγγύς μέλλον, αυτό αναμένεται να αλλάξει γρήγορα. Μέχρι το 2040, περίπου το 351% όλων των παγκόσμιων πωλήσεων θα αφορά ηλεκτρικά οχήματα BEV.
Αυτό θα οδηγήσει τις πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων σε σχεδόν 40 εκατομμύρια ετησίως παγκοσμίως, πράγμα που σημαίνει ότι μεγάλο μέρος της ενέργειας θα πρέπει να αποθηκεύεται από μπαταρίες. Το Bloomberg New Energy Finance αναμένει ότι σε αυτό το σημείο, τα ηλεκτρικά οχήματα θα αντλούν περισσότερες από 1.900 TWh από το δίκτυο κάθε χρόνο.
Πόσο κοστίζουν 1.900 TWh; Αρκούν για να ηλεκτροδοτήσουν ολόκληρες τις Ηνωμένες Πολιτείες για 160 ημέρες.
Και για να καλυφθεί αυτή η ζήτηση για οχήματα με κινητήρα ιόντων λιθίου, θα πρέπει να κατασκευαστεί μια τεράστια ποσότητα μπαταριών.
