เรื่องราวต่อไปนี้เป็นเรื่องราวตอนแรกของซีรีส์ที่มีสองตอน และกล่าวถึงขีดจำกัดของนวัตกรรมในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ส่วนที่สองของซีรีส์นี้จะเผยให้เห็นอนาคตของเคมีแบตเตอรี่ในทศวรรษหน้า.
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกระแสหลักซึ่งขณะนี้กำลังขับเคลื่อนตลาดที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าถือเป็นข้อเสนอที่มีราคาแพงเมื่อทศวรรษที่แล้ว ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีราคา 1,183 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2553 เก้าปีต่อมา ราคาลดลงเกือบสิบเท่าเป็น 156 เหรียญสหรัฐฯ/kWh ในปี 2019 ตามข้อมูลของ BloombergNEF
การที่ต้นทุนลดลงอย่างรวดเร็วทำให้ผู้เชี่ยวชาญด้านแบตเตอรี่ไม่ทันตั้งตัว ซึ่งรวมถึงนักวิเคราะห์ James Frith หัวหน้าฝ่ายจัดเก็บพลังงานของ BloombergNEF “พวกมันลงมาเร็วกว่าที่ฉันคาดการณ์ไว้ในแต่ละปี” ฟริธกล่าว “นั่นเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจอย่างแน่นอน”
Rebecca Ciez นักวิจัยหลังปริญญาเอกจาก Andlinger Center for Energy and Environment ของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ซึ่งเป็นผู้วิจัยเรื่องต้นทุนแบตเตอรี่ เห็นด้วย “การลดลงครั้งล่าสุดค่อนข้างน่าทึ่ง” Ciez กล่าว “น่าประหลาดใจที่ตลาดเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วขนาดนี้”
ผู้เชี่ยวชาญชี้ว่าแรงผลักดันในการขยายการผลิตเป็นสาเหตุที่ทำให้ราคาลดลง รวมถึงนวัตกรรมที่เพิ่มขึ้นในด้านเคมีของแบตเตอรี่ ผู้ผลิตได้เปลี่ยนจากส่วนผสมของแบตเตอรี่ที่มีราคาแพงกว่าบางชนิด เช่น โคบอลต์ เนื่องจากพวกเขาเพิ่มการออกแบบแบตเตอรี่ที่มีนิกเกิลหนัก ซึ่งราคาถูกกว่าในการผลิตเมื่อโรงงานขยายตัว
Ciez ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อทศวรรษที่แล้ว ตลาดรถยนต์ไฟฟ้ากำลังตกอยู่ภายใต้แรงกดดันในการสร้างรถยนต์และรถบรรทุกในสถานที่ที่เริ่มมีการควบคุมการปล่อยก๊าซคาร์บอน เช่น ในแคลิฟอร์เนีย “คุณมีรถยนต์ที่ปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้ โดยที่ผู้ผลิตพูดว่า 'โอเค เราต้องทำให้ [Toyota] RAV4 เป็นรถยนต์ไฟฟ้าคันนี้'" Ciez กล่าวโดยใช้รถยนต์ที่ใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นตัวอย่าง “ดังนั้น พวกเขาก็แค่รวมแบตเตอรี่แล็ปท็อปจำนวนหนึ่งที่หาซื้อได้ง่ายเข้าด้วยกัน”
นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ภาคส่วนแบตเตอรี่ก็มีความก้าวหน้าอย่างมากในการลดต้นทุน โดยปรับเปลี่ยนวัสดุในแบตเตอรี่ให้ใช้โลหะที่ถูกกว่าและไม่น่าสงสัยด้านจริยธรรมน้อยลง ในขณะเดียวกันก็ช่วยประหยัดจากขนาด
100 ดอลลาร์สหรัฐ/kWh คือจอกศักดิ์สิทธิ์
ผู้ผลิตกำลังเข้าใกล้จุดที่รถยนต์ไฟฟ้าจะมีต้นทุนที่เท่าเทียมกับรถยนต์ที่ใช้พลังงานฟอสซิลที่ประมาณ 100 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง หรืออาจจะน้อยกว่านั้นเล็กน้อย ผู้เชี่ยวชาญกล่าว ราคาดังกล่าวถูกมองว่าเป็นจุดเปลี่ยนในภาคส่วนนี้ ซึ่งผู้บริโภคจะไม่ถือว่ารถยนต์ไฟฟ้าเป็นตัวเลือกที่มีราคาแพงกว่าอีกต่อไป
BloombergNEF คาดการณ์ว่าต้นทุนแบตเตอรี่จะลดลงต่ำกว่า 100 เหรียญสหรัฐฯ/kWh ในปี 2567 และจะอยู่ที่ประมาณ 60 เหรียญสหรัฐฯ/kWh ภายในปี 2573 Frith กล่าว ในทำนองเดียวกัน นักวิเคราะห์ของเบิร์นสไตน์คาดการณ์ว่าปี 2024 จะเป็นปีที่รถยนต์ไฟฟ้ากระแสหลักจะมีต้นทุนที่เท่าเทียมกับรถยนต์ที่ใช้แก๊สและดีเซล ในขณะที่ผู้นำด้านรถยนต์ไฟฟ้าในภาคส่วนนี้อาจถึงจุดเดียวกันภายในปี 2565 หรือ 2566
แม้ว่าสิ่งนี้จะบรรลุผลสำเร็จได้หากไม่มีนวัตกรรมที่สำคัญในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่เทคโนโลยีลิเธียมไอออนที่เติบโตเต็มที่นั้นกำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดอย่างรวดเร็วว่าจะสามารถปรับปรุงได้มากเพียงใด ผู้เชี่ยวชาญกล่าวกับ S&P Global Market Intelligence นักเคมีด้านแบตเตอรี่คนหนึ่ง ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชั้นนำ ซึ่งได้ทำการวิจัยให้กับผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้ารายใหญ่ที่อาศัยเทคโนโลยีดังกล่าว กล่าวว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเริ่มใช้จนเต็มประสิทธิภาพในบางด้าน เช่น ราคา ความหนาแน่นของพลังงาน และความเร็วในการชาร์จ .
“ไม่มีการเพิ่มขึ้นครั้งใหญ่เกิดขึ้น” นักเคมีกล่าว จากมุมมองของเขา การปรับปรุงเพิ่มเติมอาจเพียงพอที่จะทำให้ผู้บริโภคพึงพอใจ ในขณะที่การปฏิวัติแบตเตอรี่จากเทคโนโลยีที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ยังคงอยู่หลายปี
“วันนี้คุณทำได้ดีมากกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน” เขากล่าว "และในการช่วยลดต้นทุน นั่นจะเป็นการปรับปรุงการเจาะตลาดของเทคโนโลยีทั้งหมด"
Venkat Viswanathan รองศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon เห็นด้วยว่าเทคโนโลยีนี้ใกล้จะถึงขีดจำกัดแล้ว เขาคาดว่าราคาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะยังคงลดลงประมาณ 20% และ 30% แต่ไม่น่าจะถูกกว่ามากนัก
“เรากำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดของต้นทุนวัตถุดิบอย่างรวดเร็ว” Viswanathan กล่าว
