Baterie jsou stále exponenciálně levnější a účinnější: připraveny do roku 2045 vytěsnit polovinu celosvětové poptávky po fosilních palivech?

Možnost tisku, PDF a e-mailMožnost tisku, PDF a e-mail

Uvádí to nová zpráva RMI baterie jsou na cestě k nahrazení 175 EJ poptávky po fosilních palivech v energetickém sektoru, 86 EJ fosilních paliv ze silniční dopravy a může ohrozit další 23 EJ z lodní dopravy a letectví. To se rovná postupnému vyřazení poloviny celosvětové poptávky po fosilních palivech v příštích dvou desetiletích. Daan Walter, Sam Butler-Sloss a Kingsmill Bond v RMI shrnout poznatky do šesti grafů s vysvětlením. Prodeje baterií rostou exponenciálně jako ty nejlepší disruptivní technologie. Náklady stále klesají zatímco hustota energie stoupá. A Domino efekt přenáší pokroky ve spotřební elektronice až po dopravu a sítě. Posílí se hnací síly změn (do roku 2030 budou nejvyšší energetické hustoty mezi 600 a 800 Wh/kg, náklady klesnou na 32–54 USD/kWh a prodej baterií vzroste na 5,5–8 TWh/rok). A pokud si myslíte, že to vypadá působivě, autoři to berou na vědomí prognostici neustále podceňovali pokrok.

Poptávka po bateriích roste exponenciálně díky dominovému efektu adopce, který se střídá ze země do země a ze sektoru do sektoru. Tento bateriový dominový efekt je nastaven tak, aby umožnil rychlé vyřazení poloviny celosvětové poptávky po fosilních palivech a být nápomocný při snižování emisí z dopravy a energie. Toto je závěr Nedávno zveřejněná zpráva RMI X-Change: Baterie. V tomto článku zdůrazňujeme šest klíčových zpráv ze zprávy.

1. Prodeje baterií rostou exponenciálně po S-křivkách

Prodeje baterií rostou exponenciálně nahoru podle klasických S-křivek, které charakterizují růst převratných nových technologií. Už třicet let se prodeje každé dva až tři roky zdvojnásobujís průměrným tempem růstu 33 procent. V posledním desetiletí, kdy se elektromobily rozjížděly, se blížil 40 procentům.

Ukázka 1: Celosvětový prodej baterií podle odvětví, GWh/y / ZDROJ: Ziegler a Trancik (2021), Placke et al. (2017) za roky 1991-2014; Dlouhodobý výhled BNEF na elektrická vozidla (2023) na roky 2015–2022 a nejnovější výhled na rok 2023

z průzkumu cen lithium-iontových baterií BNEF (2023).

2. Náklady na baterie neustále klesají, zatímco kvalita roste Jak se objemy zvyšovaly, náklady na baterie prudce klesaly a hustota energie – klíčový ukazatel kvality baterie – neustále rostla.Za posledních 30 let klesly náklady na baterie o dramatických 99 procent ; mezitím,hustota buněk nejvyšší úrovně vzrostla pětinásobně . Stejně jako u mnoha modulárních technologií platí, že čím více baterií nasadíme, tím levnější budou, což zase pohání další nasazení. Při každém zdvojnásobení nasazení se náklady na baterie snížily o 19 procent. Tyto poklesy nákladů spojte s nárůstem hustoty o 7 procent při každém zdvojnásobení nasazeníbaterie jsou nejrychleji se zdokonalující technologií čisté energie

. Ukázka 2: Cena baterie a hustota energie od roku 1990 / ZDROJ: Ziegler a Trancik (2021) před rokem 2018 (konec údajů), BNEF Dlouhodobý výhled na elektromobily (2023) od roku 2018, BNEF Průzkum cen lithium-iontových baterií

(2023) pro roky 2015-2023, analýza RMI.

3. Vytvoření bateriového dominového efektu Jak náklady na baterie klesají a hustota energie se zlepšuje, otevírá se jedna aplikace za druhou. Říkáme tomu dominový efekt baterie:akt přechodu na bateriový trh z jednoho trhu přináší rozsah a technologická vylepšení na špičku dalšího . Poprvé se objevila technologie bateriíspotřební elektronika pakdvou a tříkolových a osobních automobilů . NyníNásledovat budou nákladní auta a baterie . Do roku 2030 budou baterie pravděpodobně získávat podíl na trhu lodní dopravy a letectví

také. Ukázka 3: Domino efekt baterie podle sektoru

/ ZDROJ: BNEF, analýza RMI; Podíl elektroniky na adresovatelném procentuálním podílu na trhu, procento přepravy založené na podílu prodeje EV v roce 2022, stacionární úložiště definované jako dnešní objem prodeje vydělený maximálním prodejem v dlouhodobém horizontu (2050). Vlaky, lodě a letadla ilustrativní celkové adresovatelné velikosti trhu.

4. Úřadující modeláři zůstávají za křivkou Jak rychle budou baterie dále růst a zlepšovat se? Odpověď je mnohem rychlejší než dnešní konsensus. Pokud jde o růst malých modulárních technologií, platí dvě základní pravidla: tím prvnímšpičkové technologie procházející rychlým poklesem nákladů mají tendenci exponenciálně růst ; druhá je, že většina analytiků postrádá první. Baterie nebyly žádnou výjimkou z tohoto pravidlamodeláři soustavně podceňují

. V posledních letech mnoho předpovědí baterií účinně předpovídalo lineární růst. Jak ukazuje ukázka 4, skutečné prodeje stále předčí tyto prognózy a jako výsledekanalytici stále revidují své projekce směrem nahoru

. Opatrnost takového lineárního myšlení se může navenek zdát rozumná, ale ve skutečnosti je prostě špatná. Ukázka 4: Potřeba automobilových lithium-iontových baterií, předpověď IEA vs. skutečné, GWh/r / ZDROJ: IEA Globální výhled EV (2018-2023) současné politické scénáře a skutečnosti; BNEF Dlouhodobý výhled na elektromobily

(2023) pro odhad roku 2023.

5. Posílí se hnací síly změn Pokud se budeme těšit na příštích sedm let, vidíme, že hybatelé změn posilují. Pozoruhodně, vidímenáklady nadále klesají, podpora politiky nadále roste akonkurence mezi ekonomickými bloky nadále tlačí závod na vrchol . A i když jsou na obzoru překážky pro přijetí baterií, důvtip, vůle a kapitál lidstva se úměrně rychleji rozšiřují. Scénář pomalého přijetí tedy nevidíme jako důvěryhodný; namísto,modelujeme dvě budoucnosti: rychlou nebo rychlejší. Realita bude pravděpodobně ležet někde mezi těmito dvěma

. RMI to předpovídáv roce 2030 bude nejvyšší hustota mezi 600 a 800 Wh/kg ,náklady klesnou na 32–54 USD za kWh aprodej baterií vzroste na 5,5–8 TWh ročně

. Abychom získali představu o této rychlosti změn, spodní hranice (nebo „rychlý“ scénář) běží v souladu se scénářem BNEF Net Zero. Rychlejší scénář S-křivky ji překonává. Ukázka 5: Posilující smyčka zpětné vazby mezi kvalitou baterie, cenou a velikostí trhu / Zdroj: Ziegler a Trancik (2021) před rokem 2018 (konec údajů), BNEF Dlouhodobý výhled na elektromobily

(2023) od roku 2018, BNEF Lithium-Ion Battery Price Survey (2023) pro roky 2015-2023, analýza RMI.

6. Umožnění postupného vyřazení fosilních paliv Nejlepší strategií, jak rychle vyřadit fosilní paliva, je urychlit zavádění technologií, které snižují fosilní palivapoptávka . Baterie jsou na cestě k vytlačení 86 exajoulů (EJ) fosilních paliv ze silniční dopravy(vyzařující 6 GtCO 2za rok) a vystavit riziku dalších 23 EJ (nebo 1,6 GtCO2 /y) z lodní dopravy a letectví. Vodvětví elektřiny protože baterie synchronizují přirozené rytmy slunce a větru s načasováním poptávky po elektřině, pomáhají umožnit snížení poptávky po fosilních palivech o dalších 175 EJ(nebo téměř 15 GtCO2

/y).Ukázka 6: CO 2snížení emisí umožněné bateriemi, GtCO2 /y snížení oproti dnešním emisím

/ Zdroj: scénář IEA NZE (jiná doprava); Analýza RMI (energie a silniční doprava)

Baterie rychle rostou, ale to není důvod usnout na vavřínech. Pokračující růst bude vyžadovat neustálé úsilí. Baterie se dostaly tak daleko díky neúnavnému společnému úsilí společností, vlád, výzkumníků a zastánců klimatu. A ať už jsou motivací nižší ceny, geopolitická výhoda nebo klima, je nezbytné, aby byl tento rychlý přechod rychlejší.Stáhněte si celou zprávu zde

.

*** Daan Walter je ředitelem strategického týmu ve společnosti

RMI Sam Butler-Sloss je Senior Associate, Strategy Team ve společnosti

RMI Kingsmill Bond je Senior Principal, Strategy Team ve společnosti

RMI

Tento článek byl poprvé publikován na RMI.org a byl se svolením přetištěn

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *