RSS
Новости
4 сентября 2017, 17:40
Цены на аккумуляторы падают быстрее ожидаемого
Профессор UC Berkeley Даниэль Каммен разработал новую модель, которая объясняет высокие темпы снижения стоимости аккумуляторов и предсказывает, что их будущее удешевление может происходить быстрее, чем прогнозируется сегодня.

Обычно учёные оценивают снижение стоимости технологий чистой энергетики, основываясь на единичных факторах, таких как годовой или накопленный объём производства. Такие однофакторные модели объясняют процессы эффектом обучения - чем больше промышленность масштабирует продукт, тем дешевле он становится. Эти модели информативны, но они не смогли объяснить недавнее падение стоимости и переоценили затраты на производство батарей в 2010-2015 годах.

Новая модель Каммена и его коллег рассматривает стоимость аккумуляторов как функцию двух переменных: объема производства и накопленного объёма соответствующих патентов, выпущенных в соответствии с международным договором о патентной кооперации (Patent Cooperation Treaty - PCT).

Когда исследователи соединили последние прогнозы производства батарей, с предположением, что патентная активность продолжится со средней скоростью, отмечавшейся за последние пять лет, у них получились интересные выводы.

Для того, чтобы конкурировать с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), блок литий-ионных аккумуляторов должен стоить $125-$165 за киловатт-час (рассчитано для цен на бензин 2015 г). Двухфакторная модель показывает, что данный интервал и экономическая конкурентоспособность электромобиля будут достигнуты в период с 2017 по 2020 год - раньше, чем прогнозируется во многих других исследованиях.

Что же касается элементов батарей (cells), исследователи подчёркивают, что их стоимость снижалась быстрее, чем технологии солнечной и ветровой энергетики. С начала 90-х годов, когда киловатт-час ёмкости аккумулятора оценивался в $10000, цена может упасть ниже $100/кВт*ч уже в следующем году.

Модель также рассматривает экономику солнечной генерации в комбинации с накопителями энергии. Если капитальные затраты в солнечной энергетике снизятся к 2020 году до $1/ватт (для крупных электростанций это уже произошло), а накопители упадут в цене до $ 100/кВт*ч, домашние системы «солнечная электростанция плюс накопитель энергии» станут «широко конкурентоспособны». Приведённая стоимость киловатт-часа (LCOE) такой комбинации составит $0,11 за киловатт-час, что ниже нынешних средних тарифов на электроэнергию для домохозяйств в США. Это превратит накопители энергии из нишевого продукта для состоятельных семей в массовый продукт для каждого.

Поскольку в новой модели используются два фактора - объёмы производства и патентная активность - авторы оценивают их значение и влияние на общий результат с помощью разных комбинаций.

В одном из тестов авторы снизили долю патентов на одну треть. В результате оказалось, что для того чтобы компенсировать снижение патентной активности масштабом производства нужно будет увеличить его на дополнительные 307 ГВт*ч. Напомним для сравнения, что Тесла пока только планирует производить 35 ГВт*ч аккумуляторов в будущем.

С другой стороны, было подсчитано, что, если ученые увеличивают плотность энергии батареи на 20% благодаря обширным НИОКР в области материаловедения, а производство продолжается при текущей стоимости материалов и производственных линий, цена за кВт*ч накопителя энергии может снизиться на 16,7% без увеличения объемов производства.

Другими словами, масштаб - это далеко не все. Он должен хорошо подкрепляться НИОКР, только в таком случае может быть обеспечено быстрое снижение стоимости аккумуляторов.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram - перейдите по ссылке и нажмите кнопку Join

По материалам: renen.ru