Podle webu Our World in Data klesly ceny baterií od roku 1991 zhruba o 97 %. Ceny klesají v průměru o 19 % při každém zdvojnásobení kapacity. Navíc se zdá, že toto tempo snižování se zatím nezačalo zpomalovat.
Přibližně tři čtvrtiny celosvětových emisí skleníkových plynů pochází z energetiky a průmyslu. Jednou z překážek přechodu na nízkoenergetický systém byla relativní cena různých zdrojů energie. Fosilní paliva byla dlouho levnější než obnovitelné zdroje, a proto se stala dominantními zdroji energie.
To se ale rychle mění. Náklady na obnovitelné technologie prudce klesají a nyní jsou cenově konkurenceschopné nebo dokonce levnější než nová fosilní paliva. Nová solární elektrárna je téměř třikrát levnější než nová uhelná. Podle Our World in Data klesla cena elektřiny ze slunce mezi lety 2009 a 2019 o 89 %.
Samotné náklady na technologie jsou ale pouze částí toho, co je pro tento přechod na nízkoemisní energetiku důležité. Jednou z výzev, kterým obnovitelné zdroje čelí, je přerušovaná výroba energie, tj. ne vždy svítí slunce a ne vždy fouká vítr. Samozřejmým řešením je uchovat přebytečnou energii a poté ji uvolnit. Existuje několik způsobů, jak uložit přebytečnou energii:
Nejběžnějším typem baterií jsou lithium-iontové baterie. Používají se ve všem od mobilních telefonů a notebooků až po elektrická vozidla a síťová úložiště. Cena lithium-iontových baterií se za poslední tři desetiletí snížila o 97 %. Baterie s kapacitou jedné kilowatthodiny, která v roce 1991 stála 7 500 dolarů, byla v roce 2018 pouhých 181 dolarů. To je 41krát méně. Slibný je i trend: mezi lety 2014 a 2018 se náklady snížily na polovinu.
Tento pokles vidíme v grafu, který ukazuje průměrný cenový trend lithium-iontových článků od roku 1991 do roku 2018. To je znázorněno na logaritmické ose a měřeno v roce 2018 v amerických dolarech za kilowatthodinu.
Tato data pocházejí z práce Micaha Zieglera a Jessiky Trancik, kteří vytvořili globální databázi sledující ceny lithium-iontových článků, instalovanou kapacitu a další metriky, jako je hustota energie v čase. Tato databáze kombinuje data z 90 sérií, které popisují, jak se lithium-iontové technologie změnily od roku 1990 dále. Our World in Data poskytuje také přístup k souvisejícím datovým řadám.
Podívejme se na tento pokles cen z časové perspektivy. Populární elektromobil Nissan Leaf, který je zároveň jedním z cenově nejdostupnějších modelů, má 40 kWh baterii. Při ceně z roku 2018 stála baterie kolem 7 300 $. Pokud byste se pokusili koupit stejný model v roce 1991, samotná baterie by stála 300 000 amerických dolarů. Nebo vezměme příklad Tesly Model S 75D, která má 75 kWh baterii. V roce 2018 baterie stála cca 13 600 $. V roce 1991 by to bylo více než půl milionu dolarů za autobaterii.
Menší a lehčí
Často se na tato snížení cen díváme v závislosti na čase. Ale samozřejmě to není čas sám, co pohání snížení cen. Inovace ve výrobě těchto baterií umožňují vyrábět je stále s nižšími náklady. S rostoucí výrobou existuje více příležitostí a pobídek k dosažení takových inovací: proto ceny často klesají, když se technologie začnou rozšiřovat.
V grafu níže vidíme vztah mezi cenami a kumulativní instalovanou kapacitou baterií.
V roce 1991 byla velikost trhu s lithium-iontovými články malá: bylo instalováno pouhých 130 kWh, což je méně než dvě 75 kWh baterie, které byste našli v autě Tesla Model S 75D. Od té doby se nasazená kapacita rapidně zvýšila. Do roku 2016 vzrostla na 78 000 MWh. To je o šest řádů výše.
Vztah mezi cenou a kumulativní instalovanou kapacitou se nazývá „křivka učení“. Toto je koncept, který se často používá k pochopení snížení nákladů v technologiích. Míra učení nám v průměru říká, o kolik klesá cena něčeho za každé zdvojnásobení kumulativní kapacity. Our World in Data uvádí, že u lithium-iontových článků byla rychlost učení 20,1 %. To znamená, že ceny klesly v průměru o 18,9 % pokaždé, když se instalovaný výkon zdvojnásobil. To je podobné jako u solárních modulů. S každým zdvojnásobením instalovaného solárního výkonu klesla cena solárních modulů v průměru o 20,2 %.
Vylepšení, která jsme viděli v bateriových technologiích, se neomezují pouze na nižší náklady. Jak ukazují výzkumy od Ziegler a Trancik, roste také energetická hustota. Hustota energie měří množství elektrické energie, které může být uloženo v jednotce. V roce 1991 jste mohli získat pouze 200 watthodin (Wh) kapacity na litr baterie. Nyní můžete získat více než 700 Wh. To je 3,4násobný nárůst.
To znamená, že baterie jsou stále menší a lehčí při jakékoli dané elektrické kapacitě, což je zásadní technologické zlepšení. V leteckém průmyslu je velikost a hmotnost baterií stále jednou z největších překážek přechodu na elektrifikované letectví, což platí i pro lodní dopravu nebo kamiony. Tak uvidíme, zda se technologům tuto bariéru podaří překonat, případně na jaké jiné, méně nákladné alternativy bezemisního nebo nízkoemisního pohonu letecká a nákladní doprava přejde.
