分析揭示了锂离子电池成本的暴跌 - 进一步陡峭的下降可能

自1991年以来，锂离子电池技术的价格已有97％的价格下跌。

分析量化了戏剧性价格下降，使太阳能和风能相似的改善，并且可以出现进一步的陡峭下降。

用于手机，笔记本电脑和汽车的可充电锂离子电池的成本在过去三十年中已经急剧下降，并且是这些技术快速增长的主要驱动因素。但试图量化成本下降产生了模糊和相互矛盾的结果，这些结果受到了预测技术的未来或制定有用的政策和研究优先事项的尝试。

现在，麻省理工学院研究人员对这些电池价格下降的研究进行了详尽的分析，这些电池的下降，这是当今世界的主导可充电技术。新的研究回到了三十年，包括在尽可能随时分析原始的底层数据集和文件，以达到技术轨迹的清晰图片。

研究人员发现，这些电池的成本已经下降了97％，因为它们于1991年首次推出。这种改善率比许多分析师声称的速度快得多，并且与太阳能光伏电池板相当，其中一些被认为是一个特殊情况。新的调查结果今天在期刊能量和环境科学中报道，由MIT Postdoc Micah Ziegler和杰西卡Trancik副教授副教授。

虽然很明显，在太阳能和风等一些清洁能源技术中，在太阳能和风这样的情况下，当他们开始调查锂离子电池价格下降时，“我们认为存在大量的分歧这些技术的成本迅速下降。“在追踪电池开发的其他重要方面的类似分歧，例如可见的能量密度（存储在给定体积内的能量）和特定能量（存储在给定质量内的能量）。

“这些趋势是让我们到现在所在的地方，也是为了思考未来可能发生的事情，”Trancik说，这是麻省理工学院的数据，系统和社会研究所的副教授。虽然常识是，电池成本的下降是最近销售电动汽车销售增长的推动因素，但是，尚不清楚衰落的衰退。通过这种详细的分析，她说：“我们能够确认是，锂离子电池技术在其成本方面有所改善，以与太阳能技术相当的价格，以及经常被举起的光伏模块随着清洁能源创新中的金标。“

似乎有奇怪的是，关于锂离子电池成本下降以及它的因素似乎有很多的不确定性和分歧，但实际上这些信息是以密切持有的企业数据的形式是难以实现的研究人员访问。大多数锂离子电池不会直接出售给消费者 - 您无法抵达典型的角落药店，为iPhone，PC或电动汽车挑选更换电池。相反，制造商购买锂离子电池并将其构建到电子和汽车中。像Apple或Tesla这样的大型公司购买了数百万的电池，或者为自己制造它们，以获得谈判或内部占据但从未公开披露的价格。

除了帮助提高运输的持续电气化之外，锂离子电池成本的进一步下降可能还可能增加静止应用中的电池的使用，以补偿间歇性供应的清洁能源，如太阳能和风。这两个申请都可以在帮助遏制世界气候改变温室气体排放方面发挥重要作用。“我不能夸大这些趋势在清洁能源创新中的重要性，让我们到达我们现在所在的地方，从而开始看起来我们可以看到车辆的快速电气化，我们看到可再生能源技术的快速增长， “Trancik说。“当然，努力解决气候变化，但这确实是游戏更换者。”

Ziegler指出，新发现不仅是回溯电池开发史的问题，而且有助于引导未来。他发现“锂离子细胞成本降低的所有公开文献”，他发现了“历史改善的措施非常不同。在各种不同的论文中，研究人员正在利用这些趋势来提出关于如何进一步降低锂离子技术成本的建议，或者当他们达到成本目标时。“但由于潜在的数据变得如此多样化，“研究人员所做的建议可能是完全不同的。”一些研究表明，对于某些应用，锂离子电池不会迅速下降，而其他研究则更加乐观。数据的这种差异最终可能对研究优先事项和政府激励的设定产生真正的影响。

研究人员挖掘出版数据的原始来源，在某些情况下发现某些主要数据已用于后来被称为单独的来源的多个研究，或者原始数据源沿途丢失。虽然大多数研究仅集中于成本，但齐格勒表示明确说，这种一维分析可能低估锂离子技术改善的速度如何;除了成本，重量和体积还是车辆和便携式电子产品的关键因素。因此，该团队为研究添加了第二次曲目，并在这些参数中分析了这些参数的改进。

Ziegler说：“锂离子电池未采用，因为它们是最便宜的技术，”齐格勒说。“可提供昂贵的电池技术。采用锂离子技术，因为它允许您将便携式电子设备放入手中，因为它允许您使电动工具持续更长并且具有更多电量，并且它允许我们构建汽车“可以提供足够的驾驶范围的汽车”。“它觉得只是看每千瓦时的美元只是讲述了这个故事的一部分，”他说。

他补充说：更广泛的分析有助于将来定义可能是可能的：“我们据说锂离子技术可能会更快地提高某些应用程序，而不是通过看一项性能衡量标准来提高。通过查看多种措施，您基本上得到了更清晰的提高率的图片，这表明它们可能会更快地提高对质量和体积限制的应用。“

Trancik添加新的研究可以在与能源相关的政策制作中发挥重要作用。“出版了对时间，风，太阳能和现在锂离子电池的重大成本降低的一些干净技术的数据趋势，往往又一次地参考，而不仅在学术论文中，而且在政策文件和行业中报告，“她说。“许多重要的气候政策结论是基于这几个趋势。出于这个原因，让他们正确很重要。真正需要用小心处理数据，并在处理技术数据和跟踪这些趋势方面整体提高我们的游戏。“

“电池成本决定了电动车辆与内燃机车辆的价格平价，”机械工程卡内基梅隆大学的助理企业家Venkat Viswanathan说，与这项工作无关。“因此，投影电池成本下降可能是确保准确了解采用电动汽车的最关键挑战之一。”

Viswanathan补充说，“成本下降可能比以前认为的成本下降的发现将使更广泛的采用，增加的卷，并为进一步的成本下降。…用本文进行策划，分析和发布的数据集将对社区产生持久的影响。“

参考：Micah S.Ziegler和Jessika E. Trancik，2001年3月23日，能源与环境科学，“重新检查锂离子电池技术改善和成本下降的率
10.1039 / d0ee02681f.

这项工作得到了阿尔弗雷德P. Sloan基金会的支持。