เซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-ใกล้เคียงกับลิเธียม-ความเท่าเทียมของต้นทุนไอออนอยู่แล้ว กำหนดให้ราคาถูกลง

เทคโนโลยีใดก็ตามที่มีเป้าหมายที่จะแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน (LIB) เผชิญกับความท้าทายในการลดต้นทุนอย่างรวดเร็วสำหรับเทคโนโลยีที่แพร่หลายอยู่แล้วนี้ ในขณะที่ LIB ยังคงขยายการครอบงำตลาดต่อไป แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน (SIB) ยังคงรอให้ถึงเวลาที่จะส่องสว่าง

อย่างไรก็ตาม การศึกษาใหม่ที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย LUT ของประเทศฟินแลนด์ ร่วมกับสถาบันเทคโนโลยี Karlsruhe ของเยอรมนีและมหาวิทยาลัย Alcalá ของสเปน พบว่า แม้ว่า SIB จะยังไม่ได้รับการยอมรับจากตลาดอย่างกว้างขวาง แต่เซลล์ของพวกเขากำลังเข้าใกล้ความเท่าเทียมกันด้านต้นทุนกับ LIBs แล้ว

"แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน (SIB) ยังไม่เปิดตัวเต็มรูปแบบ-สำหรับการใช้งานในรถยนต์ไฟฟ้า เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานยังคงเป็นปัจจัยจำกัด แม้ว่า SIB จะมีต้นทุน-ที่แข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน (LIB) ได้อยู่แล้ว แต่ความหนาแน่นของพลังงานแบบกราวิเมตริกยังคงล้าหลัง ช่องว่างนี้อาจปิดลงเมื่อ SIB ในสถานะของแข็ง-เข้าสู่ตลาด" Dominik Keiner นักวิจัยรุ่นเยาว์จาก LUT School of Energy ระบบบอกกับ ESS News

อย่างไรก็ตาม ขณะนี้สถานที่จัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ขนาดใหญ่สำหรับสาธารณูปโภคเชิงพาณิชย์แห่งแรก-กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างและดำเนินการ ซึ่งรวมถึงโครงการขนาด 100 MWh "สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่า SIB ใกล้จะเข้าสู่ตลาดเต็มรูปแบบ- เมื่อห่วงโซ่อุปทานได้รับการจัดตั้งขึ้นและการประหยัดจากขนาดมีผลบังคับใช้ ไม่มีอะไรสำคัญที่จะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนเข้ายึดครองตลาดได้อย่างเต็มที่ โดยมีเงื่อนไขว่าการล็อค LIB ที่มีอยู่-นั้นสามารถจัดการได้" เขากล่าว

ในขณะที่การประเมินก่อนหน้านี้ได้ผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจของ SIB และไม่มีการสำรวจผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นของ SIB ต่อระบบพลังงานในวงกว้าง การศึกษาใหม่ได้รวมการสร้างแบบจำลองต้นทุนจากล่าง-ขึ้นไป ซึ่งรวมถึงการพัฒนาประสิทธิภาพในอนาคตในระดับวัสดุสำหรับ SIB ด้วยแบบจำลองระบบพลังงานทั่วโลกจนถึงปี 2050

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าด้วยการพัฒนาต้นทุนและเส้นโค้งการเรียนรู้ล่าสุด แบตเตอรี่ไม่ใช่ต้นทุน-ส่วนประกอบที่สำคัญในระบบพลังงานอีกต่อไป โดยที่คาดการณ์ไว้-รายจ่ายฝ่ายระบบแบตเตอรี่ในระดับ €28.5–51.9/kWh ภายในปี 2050 ในปัจจุบันเกือบเท่าเทียมกับต้นทุน SIB อาจมีประสิทธิภาพเหนือกว่า LIB ในระยะปานกลาง และมีแนวโน้มน้อยกว่าที่ราคาพุ่งสูงขึ้นและการขาดแคลนอุปทาน

ด้วยความที่-เรียกว่าเทคโนโลยีหยด- แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน (SIB) สามารถผลิตได้ในสายการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม-}ไอออน (LIB) ที่มีอยู่ โดยมีการปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าความกังวลเกี่ยวกับการขาดแคลนอุปทานหรือการพุ่งขึ้นของราคาจะลดลงอย่างมาก เนื่องจากการหยุดชะงักในอุปทาน LIB อาจกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปยัง SIB

นอกจากนี้ การศึกษายังพบว่าต้นทุนแบตเตอรี่ที่ลดลงโดยหลักแล้วจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นมากกว่าการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ PV เพิ่มเติม โดยรวมแล้ว โครงสร้างระบบพลังงานส่วนใหญ่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โดยมีสัดส่วนของเซลล์แสงอาทิตย์ที่คล้ายคลึงกัน แม้ว่าความจุของแบตเตอรี่ที่สูงขึ้นจะทำให้สามารถดำเนินการพลังงานได้มากขึ้น-ถึง-กระบวนการ X ภายใต้ภาระที่เพิ่มขึ้น ในบริบทนี้ การจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีไม่ได้เป็นปัจจัยจำกัดสำหรับการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลก ดังนั้น การศึกษาคาดการณ์ความต้องการแบตเตอรี่แบบอยู่กับที่สูงสุดที่รายงานจนถึงปัจจุบัน ซึ่งอยู่ระหว่าง 67.9 ถึง 106.5 TWh ภายในปี 2050 ซึ่งสูงกว่าการคาดการณ์จากการวิเคราะห์ต้นทุน{8}}ระบบพลังงานที่ปรับให้เหมาะสมครั้งก่อน

"โดยสรุป ในแง่ของต้นทุนและประสิทธิภาพ SIB เติบโตเต็มที่แล้วและยังสามารถมีประสิทธิภาพเหนือกว่า LIB ในบางแง่มุม เช่น ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน ความหนาแน่นของพลังงานยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญในขั้นสุดท้าย แต่ได้บรรลุถึงความเท่าเทียมกันด้านต้นทุนแล้ว การทำ LIB ที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าในวงกว้างนั้นขึ้นอยู่กับการสร้างเส้นทางการจัดหาที่แข็งแกร่งเป็นหลัก ซึ่งเป็นเรื่องของเวลาและการลงทุน" Keiner กล่าว

ภายในปี 2050 คาดว่าต้นทุนการจัดเก็บตามระดับ (LCOS) จะลดลงสำหรับแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนที่มีอัตราการเรียนรู้สูง กว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนที่มีอัตราการเรียนรู้ต่ำ โดยมีค่าอ้างอิงที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าค่าอ้างอิงวรรณกรรม และ-สถานการณ์ต้นทุนที่ต่ำกว่ายังมีอัตราส่วนพลังงาน-ต่อ-พลังงานที่สูงกว่าในขณะที่ยังคงรักษาจำนวนรอบที่สูงไว้

"เมื่อมองไปยังปี 2050 เราประมาณการต้นทุนการปรับระดับพื้นที่จัดเก็บ (LCOS) ให้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 11.2–13.6 €/MWh ในสถานการณ์จำลอง MIN-Sh (SIB เท่านั้น ที่มีอัตราการเรียนรู้สูง) ถึง 15.8–22.1 €/MWh ในสถานการณ์ MAX-Ll (LIB เท่านั้น ซึ่งมีอัตราการเรียนรู้ต่ำ) สำหรับการเปรียบเทียบ LUT-สถานการณ์อ้างอิงวรรณกรรม LitRef ของเรา ให้ 19.5–29.4 €/MWh ตัวเลขเหล่านี้รวมต้นทุนอินเทอร์เฟซ (เหมือนกันสำหรับ SIB และ LIB) แต่ไม่รวมค่าไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สถานการณ์ต้นทุนที่ต่ำกว่ายังมีอัตราส่วนพลังงาน-ต่อ-พลังงานที่สูงกว่า (6–7 ชั่วโมงเทียบกับ. 4–6 ชั่วโมง) ในขณะที่จำนวนรอบเต็มยังคงสูงในทุกกรณี (300+)" Keiner กล่าว