Основными причинами снижения стоимости литий-ионных аккумуляторов были инвестиции в разработку новых материалов

С момента появления на рынке литий-ионных аккумуляторов около 30 лет назад их стоимость сильно упала. По некоторым оценкам снижение затрат на их производство составило около 97% от первоначального значения. Это сделало возможным сегодняшний век электромобилей и портативной техники.

Как говорит Джессика Транчик, полученные результаты могут быть полезны для специалистов по планированию, политиков и административного персонала при определении приоритетов расходов. Это позволит в будущем обеспечить ещё более низкие затраты на эту и другие ключевые технологии хранения энергии. Исследователи утверждают, что существует ещё масса возможностей для дальнейшего совершенствования электрохимических систем аккумуляторов.

Мик Зиглер сказала, что данные для анализа собирались из различных источников. Это были правительственные отчёты, пресс-релизы, спецификации, отраслевые документы. Просматривались даже некоторые юридические документы. Учёные собрали около 15 тысяч различных данных по 1000 отдельных записей из 280 источников.

По словам Транчик, труднее всего было собрать информацию с самых ранних времён развития литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, документы за тот период имели наибольшую неопределенность. Она утверждает, что более 50% снижения затрат обеспечивает деятельность, связанная с исследованиями и разработками. Туда вошли НИОКР, финансируемые как государством, так и частным сектором. Большая часть научно-исследовательских работ была посвящена исследованиям электрохимической системы и материалов.

Учёные говорят, что для них это стало интересным открытием. Среди проведенных работ были исследования конструкции самих аккумуляторных элементов, цепочек поставок, производственных систем и технологий. То есть, снижение затрат стало результатом работы многих специалистов, а не отдельной группы исследователей.

Как отметил Зиглер, инвестиции в НИОКР производились в основном уже после коммерциализации технологии литий-ионных аккумуляторов. Как говорят некоторые аналитики, вклад исследований на этом этапе становится менее значительным. Зиглер говорит, что этот этап начался примерно через 5 лет после появления на рынке литий-ионных аккумуляторов (начало 1990-х годов). И в этот период большая часть снижения затрат связана с научными разработками и исследованиями. То есть, вклад НИОКР не снизился, когда началась коммерциализация. Он по-прежнему приносил наибольший вклад в уменьшение стоимости.

Исследователи сообщают, что в их работе был использован аналитический подход. Он был разработан Джессикой Транчик и ее командой для анализа такого же сильного падения стоимости кремниевых солнечных панелей за последние несколько десятилетий. Этот же подход применялся ими при исследовании увеличивающейся стоимости ядерной энергии. Как говорит Транчик, разработанная методика хорошо подходит для проведения таких исследований. Данная модель позволяет им понять причины изменения стоимости и дать рекомендации для улучшения технологий в будущем.

Транчик отмечает, что одним из плюсов разработанной методологии является то, что она позволяет определить относительную важность различных факторов при одновременном изменении многих переменных. Именно так обычно происходит по мере совершенствования той или иной технологии. Она говорит, что методика не просто складывает стоимостной эффект этих переменных. Зависимость в данном случае значительно сложнее. Но в результате можно оценить как общее изменение затрат относится к вкладу отдельных переменных.

На основании полученных данных, считают исследователи, можно выдавать рекомендации по государственным расходам, мерам стимулирования и частным инвестициям. Этот подход позволяет принимать более осознанные решения в отношении того, куда вкладывать средства и время.

Профессор политики в области изменения климата в Кембриджском университете – Лаура Диас Анадон (Laura Diaz Anadon) сказала, что в исследовании были систематизированы данные, которые позволяют определить изменения в стоимостных составляющих литий-ионных аккумуляторов в период с 1990–1995 по 2010–2015 гг. Этот период был крайне важным в истории данной технологии. Поэтому понимание эволюции компонентов литий-ионных аккумуляторов закладывает основу для будущей работы и совершенствования механизмов других типов аккумуляторов. Сообщается, что данное исследование было поддержано Фондом Альфреда П. Слоана, Фондом защиты окружающей среды, а также Программой технологий и политики Массачусетского технологического института.