Az akkumulátorok iránti kereslet exponenciálisan növekszik, amit az országról országra és ágazatról ágazatra húzódó dominóhatás okoz. Ez a dominóhatás a globális fosszilis tüzelőanyag-kereslet felére esését eredményezi, és hozzájárul a közlekedési és energiaipari kibocsátások csökkentéséhez. Erre a következtetésre jutott az RMI nemrégiben közzétett X-Change: Batteries című beszámolójában. A CleanTechnica cikke alapján most a beszámoló hat legfontosabb üzenetét mutatjuk be.
S-görbe: az akkumulátorok értékesítése exponenciálisan nő
Az új technológiák jellemzője, hogy kezdetben nagyon lassan növekszik a felhasználásuk, majd hirtelen egy robbanásszerű növekedési szakasz kezdődik, majd jön a tetőzés – általában 80% környékén. Az akkumulátorok értékesítésében is megfigyelhető ez a fajta növekedési ütem. Harminc éve az eladások két-háromévente duplázódtak meg, átlagosan 33 százalékos növekedési ütemet produkálva. Az elmúlt évtizedben, az elektromos autók térhódításával azonban ez az arány megközelítette a 40 százalékot.
- ábra: Globális akkumulátor-értékesítés ágazatonként, GWh/év
Az akkumulátorok költségei folyamatosan csökkennek, miközben minőségük emelkedik
Az akkumulátorok elterjedésével annak költségei bezuhantak, energiasűrűségük – az akkumulátorok minőségének egyik legfontosabb mutatója – pedig folyamatosan emelkedett. Az elmúlt 30 év során az akkumulátorok költségei drámai mértékben, 99 százalékkal csökkentek; eközben a legjobb minőségű cellák energiasűrűsége ötszörösére nőtt. Mint sok moduláris technológia esetében, minél több akkumulátort alkalmazunk, azok annál olcsóbbak lesznek, ami viszont további elterjedést eredményez. Amikor a telepítések megduplázódtak, az akkumulátorok költségei 19 százalékkal csökkentek. Ha ehhez a költségcsökkenéshez hozzákapcsoljuk, hogy a sűrűség 7 százalékkal növekszik minden egyes telepítés megduplázása esetén, akkor azt kapjuk, hogy az akkumulátor a leggyorsabban fejlődő tiszta energiát hasznosító technológia.
- ábra: Az akkumulátorok költsége és energiasűrűsége 1990 óta
Akkumulátor-dominóhatás létrejötte
Az akkumulátorok költségeinek csökkenésével és az energiasűrűség javulásával sorban nyílnak meg az újabb felhasználási területek. Ezt nevezzük akkumulátor-dominóhatásnak: ha egy piac átáll az akkumulátoros-elektromos üzemmódra, az a következő piacot is megdobja a méret és a technológiai fejlesztések hatására. Az akkumulátortechnológia először a szórakoztató elektronikában, majd a két- és háromkerekűekben és az autókban jelent meg. Most a teherautók és az akkumulátortárolók vannak soron. 2030-ra az akkumulátorok valószínűleg a hajózásban és a légi közlekedésben is teret nyernek majd.
- ábra: Az akkumulátorok dominóhatása ágazatonként
A hagyományos modellezők továbbra is lemaradnak a fejlődési görbe mögött.
Milyen gyorsan fognak tovább fejlődni és teret hódítani az akkumulátorok? A válasz az, hogy sokkal gyorsabban, mint a mai konszenzusos nézet. A kis moduláris technológiák növekedésével kapcsolatban két szabály van: az első, hogy a gyors költségcsökkenésen áteső, úttötrő technológiák általában exponenciálisan növekednek; a második, hogy a legtöbb elemző az elsőt kihagyja. Ez alól az akkumulátorok sem jelentenek kivételt, mivel a modellezők következetesen alábecsülték őket.
Az elmúlt években számos akkumulátor-előrejelzés gyakorlatilag lineáris növekedést prognosztizált. A tényleges eladások azonban folyamatosan meghaladják az ilyen előrejelzéseket, és ennek eredményeként az elemzők folyamatosan felfelé módosítják előrejelzéseiket. Az ilyen lineáris gondolkodás az óvatosság miatt észszerűnek tűnhet, de valójában szimplán téves.
- ábra: Autóipari lítium-ion akkumulátorok iránti kereslet, IEA előrejelzés vs. tényleges adatok, GWh/év
A változás mozgatórugói erősödnek
Ha előre tekintünk a következő hét évre, azt látjuk, hogy a változás mozgatórugói erősödnek. A költségek tovább csökkennek, a szakpolitikai támogatás tovább nő, és a gazdasági blokkok közötti verseny továbbra is a csúcsra törő versenyt hajtja. És bár az akkumulátorok bevezetésének vannak akadályai a láthatáron, az emberiség esze, akarata és tőkéje arányaiban gyorsabban növekszik. Ezért nem valószínűsíthető a lassú bevezetés forgatókönyve; ehelyett két jövőképet esélyes: gyors vagy gyorsabb. A valóság valószínűleg valahol a kettő között lesz.
Az RMI előrejelzése szerint 2030-ban a felső kategóriás sűrűség 600 és 800 Wh/kg között lesz, a költségek 32-54 $/kWh-ra csökkennek, az akkumulátorok értékesítése pedig évi 5,5-8 TWh-ra emelkedik. Hogy érzékeltessük a változás sebességét, az alsó határérték (vagy a „gyors” forgatókönyv) a BNEF Net Zero forgatókönyvével összhangban van. A gyorsabb S-görbe forgatókönyv meghaladja azt.
- ábra: Az akkumulátorok minősége, költsége és piaci mérete közötti erősödő visszacsatolási hurok
A fosszilis tüzelőanyagok fokozatos kivonásának lehetővé tétele
A fosszilis tüzelőanyagok gyors kivezetésének legjobb stratégiája a fosszilis tüzelőanyagok iránti keresletet csökkentő technológiák bevezetésének felgyorsítása. Az akkumulátorok a közúti közlekedésből 86 exajoule (EJ) fosszilis tüzelőanyagot fognak kiváltani (évi 6 GtCO2 kibocsátással), és további 23 EJ-re (vagy 1,6 GtCO2/év) fognak „veszélyt” jelenteni a hajózásból és a repülésből. A villamosenergia-ágazatban, mivel az akkumulátorok összehangolják a nap és a szél természetes ritmusát a villamosenergia-igény időzítésével, további 175 EJ fosszilis tüzelőanyag-igény (vagy közel 15 GtCO2/év) csökkentését teszik lehetővé.
- ábra: Az akkumulátorok által lehetővé tett CO2-kibocsátáscsökkentés, GtCO2/év csökkentés a jelenlegi kibocsátásokhoz képest
Az akkumulátorok gyorsan fejlődnek, de a folyamatos növekedés folyamatos erőfeszítéseket igényel. Az akkumulátorok a vállalatok, a kormányok, a kutatók és az éghajlatvédelemmel foglalkozó szervezetek fáradhatatlan, összehangolt erőfeszítései révén jutottak el idáig. És akár az alacsonyabb árak, akár a geopolitikai előnyök, akár az éghajlat a motiváció, elengedhetetlen, hogy ezt a gyors átmenetet még gyorsabbá tegyük.
