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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
鋰離子技術越來越多地應用於交通電氣化和為電網提供固定儲能，因此其發展引起了廣泛關注。然而，它們的部署仍然相對有限，其更廣泛的採用將取決於它們降低成本和提高效能的潛力。了解這種潛力可以為關鍵的氣候變遷緩解策略提供信息，包括公共政策和技術開發工作。然而，許多現有的對過去成本下降的估計（通常作為預測模型的起點）依賴於有限的數據系列和技術進步的衡量標準。在這裡，我們系統地收集、協調和組合鋰離子技術的價格、市場規模、研發和性能的各種數據系列。然後，我們為這些措施開發代表性系列，同時將圓柱形電池與所有類型的電池分開。對於這兩種電池，我們發現，自 1991 年商業推出以來，以其能量容量衡量的鋰離子電池的實際價格已下降了約 97%。我們估計，在 1992 年至 2016 年間，所有類型電池和圓柱形電池的單位能量容量實際價格每年下降 13%，並且在累計市場規模翻倍後，所有類型電池下降 20%，圓柱形電池下降 24%。我們也考慮其他性能特徵，包括能量密度和比能量。當能量密度被納入鋰離子電池提供的服務的定義中時，估計的技術改進率將大大增加。對於所有類型的電池和圓柱形電池，每項服務的實際價格的年度下降幅度從 13% 增加到 17%，而所有電池形狀的學習率從 20% 增加到 27%，對於圓柱形電池從 24% 增加到 31%。這些增長表明，先前報告的改進率可能低估了鋰離子技術的變化率。此外，我們的改進率估計表明，鋰離子技術的價格下降可能在多大程度上受到性能要求而非單位能源容量成本的限制。這些比率還表明，為固定應用開發的電池技術（放寬了體積和質量的限制）可能會實現更快的成本下降，儘管需要基於工程的機械成本模型來進一步表徵這種潛力。用於收集這些數據和估計改進率的方法旨在作為在對技術變革進行相應測量時如何使用稀疏數據的藍圖。