Toekomstige batterijkosten: cruciaal voor het succes van de mobiliteits- en energietransitie

Al jaren is er een duidelijke dalende trend in batterijkosten. Deze ontwikkeling is belangrijk omdat batterijen, als belangrijke componenten van elektrische voertuigen en stationaire energieopslagsystemen, het grootste deel van hun kosten uitmaken. Tegenwoordig zijn deze producten nog niet volledig concurrerend en zijn verdere verlagingen van de batterijkosten nodig om een ​​economisch haalbare overgang naar een koolstofneutrale samenleving te realiseren. Om de juiste strategische koers uit te zetten, zijn nauwkeurige prognoses van de batterijkosten noodzakelijk voor beleidsmakers en de industrie. In de academische literatuur bestaan ​​talrijke kostenprognoses voor batterijsystemen, variërend van minder dan $ 100 tot meer dan $ 400 per kilowattuur voor het jaar 2030. Deze onzekerheid vormt een grote uitdaging voor de ontwikkeling van efficiënte stimuleringsregelingen voor elektromobiliteit en voor het ontwerpen van winstgevende toekomstige productportfolio’s van autofabrikanten.

Een interinstitutionele groep onderzoekers van de Universiteit van Münster heeft nu een vergelijkend onderzoek gepubliceerd naar de voorspellingen van batterijkosten van het afgelopen decennium in het tijdschrift Energie en milieuwetenschappen. In de studie worden aannames uit meer dan 50 wetenschappelijke publicaties die de kosten van lithium-ion-, solid-state-, lithium-zwavel- en lithium-luchtbatterijen analyseren, de resulterende kosten vergeleken en het academische oordeel geconsolideerd tot een kostentrend.

Academia verwacht dat de batterijkosten zullen blijven dalen

De resultaten laten een overkoepelende verwachting zien van verder dalende batterijkosten, zelfs onder pessimistische scenario’s voor de grondstofprijs: “Lithium-ionbatterijen hebben hun kostenlimiet nog niet bereikt. De regressie van de systeemkostenverwachtingen toont een verlaging tot $ 70 per kilowattuur in 2050 -ongeveer de helft van de huidige marktprijzen”, legt Lukas Mauler uit van het Institute of Business Administration van de afdeling Chemie en Farmacie van de Universiteit van Münster en Porsche Consulting GmbH, en hoofdauteur van de gepubliceerde analyse. Wetenschappers verwachten extra kostenpotentieel in vergelijking met vandaag, vooral door geavanceerde batterijmaterialen zoals kathodematerialen met hoge energie en hoge spanning. Verder tonen de studies aan dat post-lithium-iontechnologieën, die vandaag nog niet gecommercialiseerd zijn, het potentieel hebben om economisch concurrerend te worden.

Het voorspellen van batterijkosten heeft vele dimensies

Afhankelijk van de onderzoeksvraag van de onderzochte publicaties worden verschillende drivers van batterijkosten meegenomen in de beoordeling. Prof. Dr. Jens Leker, directeur van het Institute of Business Administration, legt uit: “Naast batterijtechnologie wordt een groot aantal andere criteria weerspiegeld in de kostenprognoses. Deze variëren van het batterijproductieproces, de locatie van de fabriek en de grootte, aan grondstofprijsscenario’s. Een aanzienlijk deel van de prognosevariantie kan aan deze aannames worden toegeschreven.” De huidige studie zou de vereiste transparantie brengen om de prognoseresultaten op een gekwalificeerde manier te beoordelen. Het bevat ook een navigator waarmee onderzoekers snel geschikte studies kunnen vinden en onderlinge afhankelijkheden beter kunnen begrijpen.

De gedetailleerde resultaten van de vergelijkende studie over het voorspellen van batterijkosten door Lukas Mauler, Dr. Fabian Duffner, Prof. Dr. Wolfgang G. Zeier, Instituut voor Anorganische en Analytische Chemie bij de Afdeling Scheikunde en Farmacie, en Prof. Dr. Jens Leker , Institute of Business Administration bij het Department of Chemistry and Pharmacy, zijn als overzichtsartikel gepubliceerd door de Royal Society of Chemistry in het tijdschrift Energie en milieuwetenschappen.