निम्नलिखित कहानी दो-भाग की श्रृंखला में से पहली है और लिथियम-आयन बैटरी में नवाचार की सीमाओं पर नज़र डालती है। श्रृंखला का दूसरा भाग आने वाले दशक में बैटरी रसायन शास्त्र के भविष्य को उजागर करेगा.
मुख्यधारा की लिथियम-आयन बैटरियां, जो अब इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए तेजी से बढ़ते बाजार को चला रही हैं, सिर्फ एक दशक पहले एक महंगा प्रस्ताव थीं। 2010 में लिथियम-आयन बैटरी पैक की कीमत US$1,183 प्रति किलोवाट घंटा थी; ब्लूमबर्गएनईएफ डेटा के अनुसार, नौ साल बाद, 2019 में कीमत लगभग दस गुना गिरकर US$156/kWh हो गई थी।
लागत में गिरावट की गति ने ब्लूमबर्गएनईएफ के ऊर्जा भंडारण प्रमुख विश्लेषक जेम्स फ्रिथ सहित बैटरी विशेषज्ञों को आश्चर्यचकित कर दिया। फ्रिथ ने कहा, "जितनी तेजी से मैं हर साल पूर्वानुमान लगाता रहा हूं, उससे कहीं ज्यादा तेजी से इनमें कमी आई है।" "यह निश्चित रूप से आश्चर्यजनक है।"
प्रिंसटन यूनिवर्सिटी के एंडलिंगर सेंटर फॉर एनर्जी एंड द एनवायरनमेंट में पोस्टडॉक्टरल फेलो रेबेका सीज़, जो बैटरी की लागत पर शोध करती हैं, सहमत हुईं। सीज़ ने कहा, "हाल ही में आई गिरावट काफी नाटकीय है।" "यह आश्चर्य की बात है कि बाज़ार इतनी तेज़ी से कैसे बदल गया।"
विशेषज्ञों ने कीमतों में गिरावट के कारण उत्पादन के विस्तार की गति के साथ-साथ बैटरी रसायन विज्ञान में वृद्धिशील नवाचार को भी बताया। निर्माता कुछ अधिक महंगी बैटरी सामग्री जैसे कोबाल्ट से दूर जा रहे हैं क्योंकि वे निकल-भारी बैटरी डिज़ाइन बढ़ा रहे हैं जो कारखानों के विस्तार के कारण उत्पादन करना सस्ता हो गया है।
सीज़ ने कहा कि एक दशक पहले, इलेक्ट्रिक वाहन बाजार उन जगहों पर कारों और ट्रकों के निर्माण के दबाव में आ रहा था, जहां कार्बन उत्सर्जन को विनियमित किया जाना शुरू हो रहा था, जैसे कि कैलिफोर्निया में। "तो आपके पास ये अनुपालन कारें थीं जहां निर्माताओं ने कहा, 'ठीक है, हमें इसे [टोयोटा] आरएवी 4 इलेक्ट्रिक बनाना है," सीज़ ने उदाहरण के रूप में जीवाश्म ईंधन से चलने वाली कार का उपयोग करते हुए कहा। "और इसलिए वे आसानी से उपलब्ध होने वाली लैपटॉप बैटरियों का एक गुच्छा एक साथ जोड़ देंगे।"
तब से, बैटरी क्षेत्र ने लागत कम करने में भारी प्रगति की है, पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं पर कब्जा करते हुए सस्ती और कम नैतिक रूप से संदिग्ध धातुओं का उपयोग करने के लिए बैटरी में सामग्री को संशोधित किया है।
US$100/kWh पवित्र कब्र है
विशेषज्ञों ने कहा कि निर्माता उस बिंदु पर पहुंच रहे हैं जहां इलेक्ट्रिक वाहन अपने जीवाश्म ईंधन से चलने वाले समकक्षों के साथ लगभग 100 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोवाट या शायद थोड़ा कम लागत पर पहुंच जाएंगे। उस कीमत को व्यापक रूप से इस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण बिंदु के रूप में देखा जाता है, जहां उपभोक्ता अब इलेक्ट्रिक वाहनों को अधिक महंगे विकल्प के रूप में नहीं मानेंगे।
फ्रिथ ने कहा, ब्लूमबर्गएनईएफ ने अनुमान लगाया है कि 2024 में बैटरी की लागत US$100/kWh से कम हो जाएगी और 2030 तक US$60/kWh के आसपास पहुंच जाएगी। इसी तरह, बर्नस्टीन विश्लेषकों ने 2024 को उस वर्ष के रूप में पेश किया है जब मुख्यधारा के इलेक्ट्रिक वाहन गैस और डीजल वाहनों के साथ लागत समानता तक पहुंच जाएंगे, जबकि क्षेत्र में इलेक्ट्रिक वाहन नेता 2022 या 2023 तक उसी बिंदु तक पहुंच सकते हैं।
हालांकि यह लिथियम-आयन बैटरी में प्रमुख नवाचारों के बिना पूरा किया जाएगा, लेकिन परिपक्व लिथियम-आयन तकनीक तेजी से उस सीमा के करीब पहुंच रही है कि इसमें कितना सुधार किया जा सकता है, विशेषज्ञों ने एसएंडपी ग्लोबल मार्केट इंटेलिजेंस को बताया। एक बैटरी केमिस्ट, एक प्रमुख लिथियम-आयन बैटरी वैज्ञानिक, जिन्होंने प्रौद्योगिकी पर निर्भर एक प्रमुख इलेक्ट्रिक-वाहन निर्माता के लिए शोध किया है, ने कहा कि लिथियम-आयन बैटरियां कीमत, ऊर्जा घनत्व और चार्जिंग गति जैसे कुछ मोर्चों पर अधिकतम होने लगी हैं। .
रसायनज्ञ ने कहा, "कोई बड़ी तेजी नहीं आ रही है।" उनके दृष्टिकोण से, वृद्धिशील सुधार उपभोक्ताओं को संतुष्ट करने के लिए पर्याप्त हो सकते हैं, जबकि अप्रमाणित प्रौद्योगिकियों से किसी भी बैटरी क्रांति में वर्षों लग जाते हैं।
उन्होंने कहा, "आज आप लिथियम-आयन बैटरी के साथ वास्तव में अच्छा काम कर सकते हैं।" "और लागत को कम करने में मदद करने से - पूरी तकनीक की बाजार में पहुंच में सुधार होगा।"
कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय में मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर वेंकट विश्वनाथन ने सहमति व्यक्त की कि प्रौद्योगिकी अपनी सीमा के करीब है। उन्हें उम्मीद है कि लिथियम-आयन बैटरी की कीमतों में अभी भी लगभग 20% और 30% की गिरावट आ सकती है, लेकिन उनके बहुत सस्ते होने की संभावना नहीं है।
विश्वनाथन ने कहा, "हम कच्चे माल की लागत की सीमा के करीब पहुंच रहे हैं।"
