باتری‌های ارزان‌تر EV برای ارزان‌تر کردن وسایل نقلیه الکتریکی نسبت به خودروهای گازسوز

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• ژانویه 14، 2022

خلاصه بینش

کاهش هزینه باتری ها، به ویژه باتری های مورد استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، با مقرون به صرفه تر کردن خودروهای برقی الکتریکی نسبت به نمونه های سنتی گازسوز، صنعت خودروسازی را تغییر می دهد. این روند که طی دهه گذشته شاهد کاهش 88 درصدی قیمت باتری بوده است، نه تنها پذیرش خودروهای برقی را تسریع می‌کند، بلکه نقش مهمی در دور شدن جهانی از سوخت‌های فسیلی ایفا می‌کند. با این حال، این انتقال همچنین چالش هایی مانند کمبود منابع بالقوه به دلیل افزایش تقاضا برای مواد باتری، نیاز به ارتقاء شبکه های برق موجود، و اثرات زیست محیطی دفع و بازیافت باتری را به همراه دارد.

زمینه باتری های EV

هزینه باتری‌ها، به‌ویژه باتری‌هایی که در خودروهای برقی استفاده می‌شوند، با نرخی کاهش یافته است که از پیش‌بینی‌های قبلی پیشی گرفته است. با کاهش هزینه تولید باتری‌ها، هزینه کلی تولید خودروهای برقی نیز کاهش می‌یابد و آنها را نسبت به موتورهای احتراق داخلی سنتی (ICE) مقرون به صرفه‌تر می‌کند. اگر این روند ادامه یابد، تا اواسط دهه 2020 شاهد افزایش قابل توجه فروش خودروهای برقی خواهیم بود. شایان ذکر است که قیمت باتری در دهه گذشته کاهش قابل توجهی 88 درصدی داشته است و پیش‌بینی می‌شود که خودروهای برقی در سال 2022 مقرون به صرفه‌تر از خودروهای گازسوز شوند.

در سال 2020، میانگین هزینه یک بسته باتری لیتیوم یون، منبع انرژی اولیه برای خودروهای الکتریکی، به 137 دلار در هر کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) کاهش یافت. این نشان دهنده کاهش 13 درصدی نسبت به سال 2019، پس از تعدیل تورم است. قیمت بسته های باتری از سال 88 به میزان 2010 درصد کاهش یافته است و این فناوری را به طور فزاینده ای در دسترس و مقرون به صرفه کرده است.

مقرون به صرفه بودن و در دسترس بودن باتری‌های با ظرفیت بالا می‌تواند نقشی اساسی در انتقال جهانی به دور از سوخت‌های فسیلی ایفا کند. باتری های لیتیوم یونی، به ویژه، یک جزء حیاتی از این انتقال هستند. آنها نه تنها برق خودروهای برقی را تامین می‌کنند، بلکه عملکرد مهمی در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر دارند. آنها می توانند انرژی تولید شده توسط توربین های بادی و پنل های خورشیدی را ذخیره کنند، که برای کاهش ماهیت متناوب این منابع انرژی تجدید پذیر ضروری است. 

تاثیر مخرب

تا همین اواخر، باتری‌ها برای ساخت خودروهای الکتریکی بسیار گران‌تر از آن بودند که بدون اجبار و یارانه‌ها منطقی به نظر مالی رسید. تخمین زده می شود که قیمت بسته باتری تا سال 100 به کمتر از 2024 دلار در هر کیلووات ساعت برسد، این امر باعث می شود خودروهای الکتریکی باتری (BEVs) با خودروهای معمولی و بدون یارانه ICE رقابت کنند. از آنجایی که شارژ کردن خودروهای برقی ارزان است و احتمالاً به نگهداری کمتری نسبت به خودروهای معمولی نیاز دارند، در دهه آینده به گزینه ای جذاب برای مصرف کنندگان تبدیل خواهند شد.

خودروهای الکتریکی در حال حاضر از بسیاری جهات نسبت به خودروهای بنزینی برتری دارند: آنها هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار پایین تری دارند، شتاب بیشتری دارند، آلایندگی خروجی ندارند و هزینه سوخت بسیار کمتری در هر مایل دارند. روند دیگری که می تواند در چند سال آینده اهمیت فزاینده ای پیدا کند، ادغام سلول های باتری به طور مستقیم در وسایل نقلیه است. قیمت سلول‌های لخت حدود 30 درصد کمتر از قیمت بسته‌ای است که همان سلول‌ها داخل آن است.

پایین ترین قیمت های صنعت را می توان در چین مشاهده کرد که مسئول سه چهارم ظرفیت تولید باتری در جهان در سال 2020 بود. برای اولین بار، برخی از شرکت های چینی قیمت بسته باتری را زیر 100 دلار در هر کیلووات ساعت گزارش کردند. کمترین قیمت مربوط به بسته های باتری بزرگ مورد استفاده در اتوبوس های برقی و کامیون های تجاری چینی است. میانگین قیمت باتری در این خودروهای چینی 105 دلار به ازای هر کیلووات ساعت بود، در حالی که برای اتوبوس های برقی و وسایل نقلیه تجاری در سایر نقاط جهان 329 دلار آمریکا بود.

پیامدهای باتری های ارزان تر EV 

پیامدهای گسترده‌تر باتری‌های ارزان‌تر EV ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• یک جایگزین مناسب برای سیستم‌های ذخیره‌سازی هدفمند برای مقیاس‌بندی انرژی خورشیدی. 
• کاربردهای ذخیره انرژی ثابت؛ به عنوان مثال، برای ذخیره انرژی برای یک تامین کننده برق.
• پذیرش گسترده تر خودروهای الکتریکی منجر به کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه ای و کمک به تلاش های جهانی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی می شود.
• رشد منابع انرژی تجدیدپذیر با افزایش تقاضا برای برق پاک برای تامین انرژی این وسایل نقلیه.
• مشاغل جدید در تولید باتری و توسعه زیرساخت شارژ.
• کاهش مصرف نفت که تنش ها و درگیری های ژئوپلیتیکی مرتبط با مناطق نفت خیز را کاهش می دهد.
• فشار بر عرضه لیتیوم، کبالت و سایر مواد معدنی مورد استفاده در تولید باتری که منجر به کمبود بالقوه منابع و مسائل جدید ژئوپلیتیکی می شود.
• شبکه های برق موجود تحت فشار که نیاز به ارتقا و توسعه زیرساخت های انرژی دارند.
• دور انداختن و بازیافت باتری‌های برقی مستعمل که چالش‌های زیست‌محیطی را ایجاد می‌کند و نیازمند استراتژی‌ها و مقررات مدیریت زباله موثر برای اطمینان از اقدامات ایمن و پایدار است.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• چه گزینه‌های بازیافتی برای باتری‌های ماشین‌های الکتریکی پس از پایان عمرشان وجود دارد؟
• چه نوع باتری هایی انرژی آینده را تامین می کنند؟ به نظر شما بهترین جایگزین لیتیوم چیست؟