다음 이야기는 2부작 시리즈 중 첫 번째로 리튬 이온 배터리 혁신의 한계를 살펴봅니다. 시리즈의 두 번째 부분에서는 향후 10년 동안 배터리 화학의 미래를 밝힐 것입니다..
현재 빠르게 성장하는 전기 자동차 시장을 주도하고 있는 주류 리튬 이온 배터리는 불과 10년 전만 해도 가격이 비싼 제품이었습니다. 2010년 리튬 이온 배터리 팩 가격은 킬로와트시당 1,183달러였습니다. BloombergNEF 데이터에 따르면 9년 후인 2019년에는 가격이 156달러/kWh로 거의 10배 하락했습니다.
BloombergNEF의 에너지 저장 부문 책임자인 분석가 James Frith를 포함한 배터리 전문가들은 비용 감소 속도에 당황했습니다. Frith는 "매년 예상했던 것보다 더 빠르게 하락하고 있습니다"라고 말했습니다. "확실히 놀라운 일이군요."
배터리 비용을 연구하는 프린스턴 대학 에너지 및 환경 에너지 및 환경 센터의 박사후 연구원인 레베카 시에즈(Rebecca Ciez)도 이에 동의했습니다. "최근의 하락세는 매우 극적입니다"라고 Ciez는 말했습니다. "시장이 어떻게 그렇게 빨리 변했는지 놀랍습니다."
전문가들은 가격 하락의 원인으로 생산 확대 모멘텀과 배터리 화학의 점진적인 혁신을 꼽았다. 제조업체들은 공장이 확장됨에 따라 생산 비용이 더 저렴해지는 니켈이 많은 배터리 설계를 늘리면서 코발트와 같은 더 비싼 배터리 재료에서 벗어나고 있습니다.
Ciez는 10년 전 캘리포니아와 같이 탄소 배출이 규제되기 시작한 곳에서 전기 자동차 시장이 자동차와 트럭을 생산하라는 압력을 받고 있었다고 지적했습니다. Ciez는 화석 연료로 구동되는 자동차를 예로 들어 "그래서 제조업체가 '좋아요, 이 [Toyota] RAV4를 전기로 만들어야 합니다'라고 말하는 규정 준수 차량을 보유하고 있습니다."라고 말했습니다. "그래서 그들은 쉽게 구할 수 있는 노트북 배터리를 잔뜩 모아 놓았습니다."
그 이후로 배터리 부문은 규모의 경제를 달성하는 동시에 더 저렴하고 윤리적으로 덜 의심스러운 금속을 사용하도록 배터리의 재료를 조정하여 비용을 절감하는 데 큰 진전을 이루었습니다.
US$100/kWh는 성배입니다
전문가들은 제조업체들이 전기 자동차가 화석 연료를 사용하는 동종 제품과 kWh당 미화 100달러 또는 그보다 약간 더 낮은 가격으로 비용 동등성을 달성할 수 있는 시점에 가까워지고 있다고 말했습니다. 이 가격은 소비자가 더 이상 전기 자동차를 더 비싼 옵션으로 여기지 않는 업계의 전환점으로 널리 알려져 있습니다.
BloombergNEF는 배터리 비용이 2024년에 US$100/kWh 미만으로 떨어지고 2030년에는 약 US$60/kWh에 도달할 것으로 예상한다고 Frith는 말했습니다. 마찬가지로, 번스타인(Bernstein) 분석가들은 2024년을 주류 전기 자동차가 휘발유 및 디젤 자동차와 비용 동등성에 도달하는 해로 예상하고 있으며, 해당 부문의 전기 자동차 리더들은 2022년이나 2023년까지 같은 수준에 도달할 수 있습니다.
전문가들은 S&P Global Market Intelligence에 리튬이온 배터리의 대대적인 혁신 없이도 이를 달성할 수 있지만 성숙한 리튬이온 기술은 개선할 수 있는 한계에 빠르게 접근하고 있다고 말했습니다. 기술에 의존하는 주요 전기 자동차 제조업체를 위해 연구를 수행한 선도적인 리튬 이온 배터리 과학자인 한 배터리 화학자는 리튬 이온 배터리가 가격, 에너지 밀도 및 충전 속도와 같은 특정 측면에서 최대치에 도달하기 시작했다고 말했습니다. .
화학자는 "거대한 증가는 없을 것"이라고 말했다. 그의 관점에서는 점진적인 개선만으로도 소비자를 만족시킬 수 있지만 입증되지 않은 기술로 인한 배터리 혁명은 아직 수년이 걸릴 수 있습니다.
"오늘날 리튬 이온 배터리를 사용하면 정말 좋은 결과를 얻을 수 있습니다"라고 그는 말했습니다. "그리고 비용을 낮추는 데 도움을 줌으로써 전체 기술의 시장 침투력이 향상될 것입니다."
카네기멜론대학교 기계공학과 부교수 Venkat Viswanathan은 이 기술이 한계에 가까워지고 있다는 데 동의했습니다. 그는 리튬이온 배터리 가격이 여전히 20~30% 정도 하락할 수는 있지만 크게 저렴해지지는 않을 것으로 내다봤다.
Viswanathan은 "우리는 원자재 비용의 한계에 빠르게 접근하고 있습니다"라고 말했습니다.
