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리튬 이온 배터리의 비용이 97%나 급감했습니다. 급격한 비용 하락의 원인은 다음과 같습니다.

2021-12-18

MIT 연구원들은 최근 수십 년 동안 리튬 이온 배터리의 극적인 비용 감소의 가장 큰 요인이 특히 화학 및 재료 과학 분야의 연구 개발임을 발견했습니다. 신용: MIT 뉴스, iStockphoto

 

새로운 연구에 따르면 R에 대한 투자는

 

오늘날 핸드헬드 전자 장치 및 전기 자동차 시대를 가능하게 한 놀라운 경량 전력인 리튬 이온 배터리는 30년 전에 도입된 이후 문서에 기록된 바와 같이 태양광 패널 가격 하락과 유사한 속도로 가격이 급락했습니다. 에 의해공부하다 published last March. But what brought about such an astonishing cost decline, of about 97 percent?

 

이전 연구의 배후에 있는 일부 연구자들은 이제 엄청난 비용 절감의 원인을 분석했습니다. 그들은 지금까지 가장 큰 요인이 특히 화학 및 재료 과학 분야의 연구 개발 작업이라는 것을 발견했습니다. 이는 규모의 경제를 통해 얻은 이익보다 컸지만, 이는 두 번째로 큰 감소 범주로 판명되었습니다.

 

새로운 연구 결과는 2021년 11월 22일 저널에 발표되었습니다.

 

Trancik에 따르면 이 결과는 정책 입안자와 기획자가 이 기술 및 기타 중요한 에너지 저장 기술에 대한 비용을 계속 낮추기 위한 지출 우선 순위를 안내하는 데 유용할 수 있습니다. 그들의 연구는 전기화학적 배터리 기술에 있어 추가적인 개선을 위한 상당한 여지가 여전히 있음을 시사한다고 그녀는 말합니다.

 

많은 관련 정보가 기밀로 유지되는 독점 비즈니스 데이터로 구성되어 있기 때문에 분석에는 다양한 출처를 파헤쳐야 했습니다. "데이터 수집 노력은 광범위했습니다."라고 Ziegler는 말합니다. â우리는 학술 기사, 업계 및 정부 보고서, 보도 자료 및 사양 시트를 살펴보았습니다. 우리는 나온 일부 법적 서류도 살펴 보았습니다. 우리는 무슨 일이 일어나고 있는지 파악하기 위해 다양한 소스의 데이터를 종합해야 했습니다.” 그는 약 280개의 참조에서 1,000개의 개별 레코드에 걸쳐 약 15,000개의 정성적 및 정량적 데이터 포인트를 수집했다고 말합니다.

 

가장 초기의 데이터는 접근하기 가장 어렵고 가장 큰 불확실성을 가질 수 있다고 Trancik은 말합니다. 그러나 같은 기간의 다른 데이터 소스를 비교함으로써 이러한 불확실성을 설명하려고 시도했습니다.

 

전반적으로 그녀는 "비용 감소의 대부분(50% 이상)은 연구 개발 관련 활동에서 나온 것으로 추정합니다. 여기에는 민간 부문과 정부가 자금을 지원하는 연구 개발이 모두 포함됩니다. 그리고 해당 R 내에서 비용 감소의 '대다수'

 

배터리 셀 자체의 설계, 제조 시스템, 공급망, 곧. â개인의 노력이 아닌 다양한 노력과 많은 사람의 노력으로 원가 개선이 이루어졌습니다.â

 

R에 대한 투자의 중요성에 대한 조사 결과

 

이 연구는 Trancik과 그녀의 팀이 초기에 유사하게 급격한 비용 하락을 분석하기 위해 개발한 분석적 접근 방식을 활용했습니다.규소지난 수십 년 동안 태양 전지 패널. 그들은 또한 다음을 이해하기 위해 접근 방식을 적용했습니다.상승 c원자력의 OST. â이것은 실제로 기술 변화의 근본적인 메커니즘에 도달하는 것입니다."라고 그녀는 말합니다. â또한 미래를 내다보고 이러한 모델을 개발할 수 있으므로 사람들이 미래에 기술을 개선하는 데 사용할 수 있는 지렛대를 발견할 수 있습니다.â

 

그녀는 Trancik과 그녀의 동료들이 개발한 방법론의 한 가지 장점은 일반적으로 기술이 향상됨에 따라 많은 변수가 한 번에 변경될 때 여러 요인의 상대적 중요성을 분류하는 데 도움이 된다는 것이라고 말합니다. 그녀는 단순히 이러한 변수의 비용 효과를 합산하는 것이 아니라 이러한 변수 중 다수가 다양한 비용 구성 요소에 영향을 미치기 때문이라고 말합니다. 이런 종류의 복잡한 종속성 웹이 있습니다.” 그러나 팀의 방법론을 사용하면 본질적으로 해당 네트워크를 매핑하여 전체 비용 변화가 어떻게 이러한 변수에 기인할 수 있는지 살펴볼 수 있습니다. 종속성'이라고 그녀는 말합니다.

 

이는 공공 지출, 민간 투자 및 기타 인센티브에 대한 지침을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. â다른 의사 결정권자가 할 수 있는 모든 일은 무엇입니까?â 그녀가 묻습니다. â기후 변화에 대한 해결책을 찾고 있고 시간과 자원이 제한된 저탄소 기술의 경우 중요한 기술을 개선할 수 있도록 어떤 결정을 내릴 수 있습니까? 새로운 접근 방식을 통해 우리는 시간과 돈을 어디에 투자할지에 대해 좀 더 의도적으로 사용할 수 있습니다.”

 

â이 논문은 1990-1995년과 2010-2015년 사이에 리튬 이온 배터리의 비용 구성 요소의 변화를 결정하기 위해 체계적인 방법으로 사용 가능한 데이터를 수집합니다. , 이 연구에 연결되지 않은 사람. â이 기간은 기술 역사에서 중요한 시기였으며 비용 구성 요소의 진화를 이해하면 메커니즘에 대한 향후 작업의 토대를 마련하고 다른 유형의 배터리에 대한 연구 노력을 알리는 데 도움이 될 수 있습니다.â

 

참조: 2021년 11월 22일, Micah S. Ziegler, Juhyun Song 및 Jessika E. Trancik의 "리튬 이온 배터리 기술 비용 감소의 결정 요인",
DOI: 10.1039/D1EE01313K

 

이 연구는 Alfred P. Sloan 재단, 환경 보호 기금, MIT 기술 및 정책 프로그램의 지원을 받았습니다.