バッテリー価格はどこまで下がるのか
(aukehoekstra.substack.com)- ナトリウム電池が非常に安くなれば、定置型バッテリーが住宅・企業・電力網の各所に配置され、電力網の増強よりも地域ごとのデマンドレスポンスと蓄電がより大きな役割を担う可能性がある
- バッテリー価格は Wright’s Law に基づく学習曲線で見ると、生産量が倍になるたびに約25%下落してきており、この傾向を2030年まで外挿すると、セル価格はkWhあたり8ドルまで下がる可能性がある
- 材料コストでも、LFPは2024年時点ですでにkWhあたり約50ドルの水準であり、リチウムより約30倍安いナトリウムは、正極・負極の原材料コストをkWhあたり約1ドル程度まで下げる可能性がある
- オランダでは電力網の混雑により1万社を超える企業が必要な電力を受け取れず、今後10年間で電力網に2360億ユーロを投じようとしているが、7TWh規模の5時間蓄電用バッテリーなら約50億ユーロで可能だという試算がある
- 安価なバッテリーが実際に電力網を変えるには、インターネットのように相互運用可能な構造、自動通信標準、公開鍵暗号、低エネルギーの分散台帳に基づく信頼の仕組みも必要になる
安価なバッテリーが電力網を変える理由
- ナトリウム電池が十分に安くなれば、電力システムにおけるバッテリーの役割は大きく広がる
- 地域のデマンドレスポンスが重要になる
- レジリエンスと電力網の安定性が向上する
- 電力網増強の負担が減る
- 太陽光と風力がより成長しやすくなる
- バッテリーは電気自動車を超えて、新しいエネルギーシステム全体のボトルネックを減らす中核的な手段になり得る
- 生産方式、材料構成、パッケージングの改善が続くにつれ、バッテリーはより軽く、長寿命で、安価になり、そのたびに新たなビジネスケースと用途が開かれてきた
リチウム電池価格の過去の変化
- 鉛蓄電池はほぼ1世紀にわたって広く使われてきたが、ノートPCとPCの需要がより優れたバッテリー開発を促進した
- 2008年のバッテリー価格はkWhあたり1500ドル超だった
- 現在、NMCバッテリーセルはkWhあたり100ドル未満で購入できる
- NMCはニッケル、マンガン、コバルトの正極材を使うリチウム電池である
- LFPセルは初期のリチウム電池よりやや重いが、多くの面で優れており、kWhあたり47ドル程度まで下がっている
- ナトリウム電池は既存のバッテリーよりさらに安くなる可能性があり、定置型バッテリーの普及を早める可能性がある
学習曲線で計算した2030年の価格
- バッテリー価格の予測には2つの基準が使われる
- 技術の学習曲線
- 必要な材料コスト
- Wright’s Law によれば、生産量が倍になるたびに価格は一定の割合で下落する
- Way et al. のオープンアクセス論文に掲載されたバッテリー価格グラフを基準に見ると、生産経験が増えるほど観測価格はほぼ直線的に下がっている
- 例示計算では、バッテリー生産量が10GWhから1200GWhへ増える間に、価格はkWhあたり1200ドルから約150ドルへ低下する
- 10→20→40→80→160→320→640→1280で、約7回倍増する
- この区間の学習率は、生産量が倍になるごとに約25%の価格下落である
- IEAの最近のバッテリー報告書の2015〜2023年のバッテリー生産データを使うと、年59%成長のトレンドラインがデータによく合う
- トレンドラインの相関は**99.9%**と示されている
- 2023年の2410GWhから年59%成長すると仮定すると、2030年には61,917GWhになる
- これはほぼ正確に8回の倍増に相当する
- 2023年のkWhあたり80ドルから始め、25%下落を8回適用すると、2030年のセル価格はkWhあたり8ドルになる
材料コストが作る価格の下限
- かつてはセルレベルでkWhあたり50ドル未満のバッテリー価格は非現実的に見えた
- NMCバッテリーでは、NMC111とNMC811のいずれも正極材の原料コストに大きな差は生じなかった
- エネルギー密度が約300Wh/kgでピークに達したとき、正極材の原料コストはkWhあたり約50ドルだった
- リチウムのコスト約kWhあたり10ドルを加えると、kWhあたり60ドルを下回るのは難しかった
- LFPバッテリーは再び台頭し、CATLはエネルギー密度を200Wh/kg以上に引き上げた
- 60kWhのLFPバッテリーは、節約型EVで約350kmの航続距離を提供できる
- セル重量は約300kg程度になり得る
- LFPの鉄とリン酸塩の原料コストはkWhあたり20セント未満で、負極用炭素も同程度である
- 理論上、正極と負極の材料コストはkWhあたり1ドル未満になり得る
- この場合、リチウムが原材料コストの約**90%**を占めるが、総原材料コストはkWhあたり約11ドル程度である
- 2024年の価格データでは、LFPはすでにkWhあたり約50ドルの水準にある
- 完全に設置された電力網向けバッテリーがkWhあたり100ドル未満で提案されているという噂もある
- IEAは、設置型の電力網用バッテリー価格がkWhあたり100ドル未満になる時期を2050年以降と予想している
ナトリウム電池のさらに低い原材料コスト
- LFPバッテリーではリチウムが原材料コストを支配するが、ナトリウムはリチウムより約30倍安い
- ナトリウム電池は、正極・負極の原材料コストを再びkWhあたり約1ドル程度まで下げられる可能性がある
- エネルギー密度もすでに160Wh/kg程度である
- 60kWhバッテリーはセルレベルで400kg未満になり得る
- 学習曲線の外挿は2030年にkWhあたり8ドルを示しており、材料コストの計算もkWhあたり数ドル水準の可能性を示している
- リチウム硫黄電池は、コストが同様に低く、非常に軽くなり得る別の可能性として残っている
電力網の混雑と定置型バッテリー
- 風力と太陽光を中心とする安価なエネルギーシステムは可能だという見方である
- オランダでは電力網の混雑が大きな問題になっている
- 1万社を超える企業が必要な電力を受け取れていない
- その数は急速に増えている
- 今後10年間で電力網に2360億ユーロを投じる計画である
- 安価なバッテリーは、電力網投資のかなりの部分を代替できる
- 全国の電力の5時間分の蓄電に相当する7TWhのバッテリー費用は、約50億ユーロ程度になり得るという試算である
- 2030年以前に、長寿命のバッテリーがkWhあたり50ドル未満で各所に配置され得るという予測である
- 住宅には20kWhのバッテリーを約1000ドルで設置できる可能性がある
- 投資回収期間は3年未満と示されている
- 昼間の電力使用ピークを防ぎ、電圧変動を減らし、停電を避けられる
- 企業と産業団地は、より大きなバッテリーを購入して電力網の混雑を迅速に緩和できる
太陽光・風力の価格と電力網の安定性
- バッテリーは、太陽光と風力が生み出した余剰電力を価格が少し低いときに吸収し、価格が少し高いときに再び供給する
- このような動作方式のおかげで、風力と太陽光は一日のうちほぼ一定の価格を受け取れる
- バッテリーの普及は、風力と太陽光の急成長を引き続き可能にする
- より広い電力網でも、バッテリーはピークと谷を平準化する
- 停電
- 電圧変動
- ピークによる電力網の混雑
- 安価なバッテリーは、嵐のような電力網を穏やかなプールのようにできる、という比喩が使われている
インターネットのようなオープンでセキュアな電力網
- 安価なバッテリーが電力網の混雑を解決し、太陽光・風力の普及を助けるには、電力網の構造も併せて準備されなければならない
- 世界中の電力網には、インターネットのOSIモデルに似た構造が必要である
- 世界中の誰もが、互いに互換性のあるハードウェアソリューションを開発できなければならない
- ハードウェアレベルだけでなく、プロトコル、エネルギーの流れを調整する機器間の自動通信方式まで含める必要がある
- プロトコルの面では、TCP/IPが候補として言及されている
- エネルギー分野にも、W3C standardsのようにブラウザの相互運用性を保証する標準に似た体系が必要である
- すべての機器は公開鍵暗号を使うべきである
- 情報が信頼できる機器から来たものか確認できなければならない
- その機器が実際に存在し、既知の機能を持つ機器であるか検証できなければならない
- 低エネルギーの分散台帳も役割を果たし得る
- Proof of Workではなく、Proof of Stakeが言及されている
- 中央の信頼機関がなくても動作するtrustlessシステムを作ることができる
電力網の運用方式の変化
- 現代的なナトリウム電池の登場により、定置型バッテリーは予想よりはるかに安価で一般的なものになり得る
- 電力網は、トップダウン型の管理構造から、より分散型・ボトムアップ型の構造へ変わる可能性がある
- 住宅はバッテリーを使って、電気をより安定的かつ安価に利用できる
- 近隣単位では、バッテリーを活用して地域の電力を共有できる
- 電力網コストを減らせる
- 電力網建設の遅れを減らせる
- 電力網全体は、より安価でレジリエンス高く運用され、大規模な太陽光と風力を扱えるようになる
1件のコメント
Hacker News のコメント
家庭用の LiFePO4（リン酸鉄リチウム）バッテリーは、今でもかなり安い
住宅用蓄電向けの48V金属ラックマウント・接続式システムにバッテリー管理システム（BMS）まで含めて、CATL/Seplos のような評判のよい中国サプライヤーから、送料・関税込みで $89/kWh 程度
海上輸送を待つ必要があり、米国ですぐ買うなら $30/kWh ほど上乗せされる
同じサプライヤーのナトリウム電池は現在 $130/kWh で、同じフォームファクタでは効率が約26%低いが、この点が変わることを期待している
電気料金の上昇のため、家を1軒まるごと太陽光＋LiFePO4バッテリーに移行し、問題なく使っているので、電力会社に戻ることは想像しにくい。パネルは信じられないほど安くなっており、スペースも十分あったので、中古パネルのパレットをほぼ輸送費並みの、270Wパネル1枚あたり $34 で購入し、定格の約85%を出している
他のコメントがずっと高いコストを挙げていたので、この話を持ち出した
数年前にLGのシステムの見積もりを取ったときはこの価格の4倍で、2013年製の古いパネルがマイクロインバータではなく単一インバータを使っていたため、手を入れるなら全部交換しなければならない問題もあった
何でも電化してくれる小規模業者がたくさん出てくることをずっと期待しているし、良質で実用的かつ安全なEV改造も出回ってほしいが、現実になっているようには見えない
保証交換できる場合もあれば、できない場合もある
1000サイクルを問題なく耐える製品を受け取ることもあれば、1週間で故障する製品を受け取ることもあり、保証交換を受けられることもあるが、毎週何時間も保証請求を粘っても何の成果もないこともある
中古パネルや中国製バッテリーを買ってすべて自分で作業する意志があるなら大きなチャンスがあるのは確かだが、機器価格は下がる一方で人件費は上がっているため、専門業者による設置システムは依然として高い
ほとんどの地域では、家がよほど辺鄙な場所にない限り、電力網への接続を維持しなければならない
料金は使用量ベースのように見えるが、実際のコストは、その家が1年のうち数日、完全に電力網の電力に戻らなければならない場合に備えたベースロード設備投資費が支配的だ
そのため、電力網に接続されている限り、1年に数日しか電力網の電気を使わなくても、電力会社はほぼ同じコストを負担しなければならない
DIYプロジェクト用にEG4の5kW LiFePO4サーバーラックバッテリーを買おうとしているところだが、これは $220/kWh に近い
今買おうとしているのはこの製品で、もっと良いものを知っているなら見てみたい: https://signaturesolar.com/eg4-lifepower4-lithium-battery-48...
https://geizhals.de/?cat=bmseswresp&sort=t&hloc=at&hloc=de&v...
この記事は論旨があまりにも散漫
2030年の価格予測はリチウム電池コストの外挿から持ってきている一方で、実際にはナトリウム系電池が支配的になり、底値水準の価格で一般化すると仮定している
最初のナトリウム電池がようやくこの1年ほどで出てきた程度なのに、そういう前提になっている
電池だけをシステムの唯一の構成要素のように扱っているのも問題。充電器、インバーター、物理的な構造物は同じ下落曲線をたどらず、電池に上乗せされる固定費である
最後に、2017年に電動トラックを予測したと自画自賛する部分から、電力網の調整にブロックチェーンが有用かもしれないという話まで、ぼんやりした未来主義的な文章がかなり混ざっている
「信頼のないシステム」を「ただ動くシステム」と定義する文章は読んでも意味が通らず、ブロックチェーンがすべての未来だと信じるようになったように見える
面白くは読めるが、「価格は下がる」以外に得るものはあまりなかった
彼が率いていると主張する組織の「ポスターウォール」はここ: https://neonresearch.nl/poster-wall/
「創造的ストーリーテリングによる学際的融合」と書かれている
このテーマについては、今週のEconomistの表紙記事のほうがはるかに良い要約になっている
実際に電池がどこまで安くなり得るかを見ると、リチウム価格はこの1年で80%下落し、現在は過剰生産状態にある: https://www.reuters.com/markets/commodities/lithium-producer...
Exxonにもリチウム生産部門があり拡張中で、Nevada、Sonora（メキシコ）、Western Australiaの新規鉱山5か所、Quebec、Zimbabweなどで大型リチウム鉱山が建設中である
廃電池のリサイクルは地下資源よりはるかに濃縮された供給源なので、リチウム供給は大きな問題には見えない
原料リチウム価格は短期的な自動車販売に大きく影響しないため大きく上下するが、小規模なコモディティでは普通の現象である
これは、ナトリウム電池がおそらく不要かもしれないという意味であり、火災リスクを考えると良いことだ
定置用途と低価格車にはリン酸鉄リチウムが安く、熱暴走がなく、今のBYDとCATL製品の多くに入っている。APSにはぜひ方針を合わせて、10年使えるLiFePO4小型UPSを出してほしい
次は全固体電池だが、誇大宣伝が大きく、サンプルはいくつかあり、生産コストの問題がある: https://spectrum.ieee.org/solid-state-battery-production-cha...
Fraunhofer Instituteの実験室規模の製造プロセスはここで、研究室では動作している: https://www.youtube.com/watch?v=j5SVrp8N-1M&
生産テスト規模はこちら: https://www.youtube.com/watch?v=_eZGuDaqZAE
IEEE側の合意は、全固体電池の生産技術は既存のリチウムイオン生産より約10年遅れているというものだが、ShenzhenからBelgium、Marylandまでテスト生産が進んでおり、急速に進展している
こうしたプロセスは、規模が大きくなるほど安くなる種類のものだ。消費者の受容率を高めるには10分充電が必要なので、全固体電池は重要である
太陽光と電池技術の間で、化石燃料は近いうちに大きく押し出されるだろう
すでに一般市場があるのだから、インバーター/充電器は既存市場の価格シグナルを受けて家主が望むように動作すればよく、ブロックチェーンや中央制御はまったく必要ない
スマートメーターがさらに普及しているので、ピーク時間帯の価格が高いときに電池電力を使うよう誘導するのもすでに簡単だ
ただしインバーター/充電器も下落トレンドに乗るはずだ。電池ほど速くはなくても下がる
ワイドバンドギャップ半導体FETは今後も安く高性能になり、素子1個あたりでより高い電流と電圧を扱い、より効率的な電力トポロジーを可能にして冷却を容易にし、ヒートシンクの重量と材料量を減らし、単位体積あたりの電力を増やし、質量を減らす
生産量の増加も規模の経済につながるだろう
今なら48V DC/230V AC、8000VAのVictron Multiplus 2インバーター/充電器を1,800ドルで買えるし、廃業した会社の試験現場からほぼ無料で手に入れた31kWhのAGM電池でDIYシステムを作るために、近いうちに1台買う予定だ
2030年には同じ容量のインバーター/充電器を半額に近い価格で、効率も数パーセント高く買えても驚かない。今は最大効率95%だが、その頃には97〜98%がもっと一般的になっていることを期待している
中国製の安価な製品もすでに多いだろうが、これは電力網接続のバックアップ用で、停電中の自立運転も必要なので、Australian Standardsを確実に満たす必要がある
家の下に置く予定なので安全でなければならず、Victronは船舶・キャラバン分野で広く使われてきた実績が良いので信頼できる
この記事で見るべき最大の数字は、LFPの200Wh/kgとナトリウムイオンの160Wh/kgの2つである
LFPやナトリウムイオンは、コバルト・ニッケル電池のように熱暴走火災の問題で大規模な冷却が必要には見えないため、実際のパック密度はさらに良く、構造も単純だ
200Wh/kgは効率にもよるが、300〜400マイル、もしかすると500マイル航続の車に相当する
160Wh/kgのナトリウムイオンは、200〜300マイル、もしかすると400マイルの車に相当する
こう見ると、消費者向け交通手段の電動化の意味は大きい。ナトリウムイオンの密度は、適切にスケールできれば世界の40億〜50億人が使う都市型車を解決する技術である
LFPのエネルギー密度は、充電インフラが整っているという前提なら、もう少し長い航続距離を必要とするさらに10億〜20億人までカバーできることを示唆している
LFPとナトリウムイオンのロードマップ上では、どちらも今後2〜3年、長くても5年以内に少なくとも20%は改善する可能性が高い
リチウム硫黄やナトリウム硫黄のような硫黄系の化学を実用化できれば、10〜15年以内に密度を2〜3倍に高めることも可能かもしれない
全体として、非常に革命的な変化である
充電器、インバーター、物理的構造物がバッテリーと同じ下落曲線をたどるわけではないが、学習率は一般的な現象なので、そちらも低下している
2018年の論文「Estimating the learning curve of solar PV balance–of–system」は、モジュールの学習率20%と比較して、BOSの学習率を11%と推定している
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.06.016
自宅に5〜20kWhのバッテリーバックアップを置きたくて、置き場所もあるのだが、地元の太陽光／バッテリー設置業者に電話したところ、家庭に電力網充電式のバッテリーバックアップを設置するのは違法だと言われた。
住んでいるのはMinnesota。
しかも、仮想的な太陽光設備からの電力でさえ蓄電するのではなく電力網に売り、その見返りとして将来の冬の料金を割り引いてもらう仕組みだと言われたが、あまり良い取引には見えない。
Ukraine Kyivに住んでいて、ロシアが多くの発電所を破壊し、原発は修理と燃料再装荷中なので、最近は1日に電気が10時間も来ない。
South Africaでは2008年から断続的に輪番停電があり、中流家庭でバッテリーインバーターと任意の太陽光を備えることがかなり標準になりつつある。
ただし輪番停電の時間が終わると、多くのバッテリーが一斉に充電を始める問題が起きる。特に夜はそうだ。
輪番停電のせいでバッテリーを完全には活用できない問題もある。理想的には、昼間に太陽光で満たしたバッテリーを夜通しほぼ使い切りたいが、停電が不規則なので、あまり低く放電しないよう設定しておく必要がある。
停電時に家へ電力を供給でき、当然ながら太陽光や電力網から充電できる。
ある提供業者はこちら: https://www.sunrun.com/ev-charging/ford-f150-lightning
MinnesotaでUPSが使われていることは確かだ。
非専門家の立場でタイトルを見た瞬間にまず思い浮かんだのは、「どれくらい安全になり得るのか？」だった。
RESCIを爆発・サージ・燃焼・吸入リスクだとすると、製品を評価する際に概算しにくい指標がいくつかある。
最安値25%の販売者から買った場合のRESCI増加分、品質保証を通ってはいけなかった製品群から引き当てた場合の増加分、AliExpressや任意のサイトで買った場合の増加分、落としたりハンマーで叩いたり日なたに放置したり電源サージを受けたりした場合の増加分、そして人口密度の高い地区で人々がAliExpressの最安値25%製品を買い、時々落としたり叩いたりする環境で暮らすことによる増加分、といったものだ。
西側諸国には住宅用電気サービスについてそれなりに長い経験があるが、さまざまな基準で見ても、今なお期待よりはるかに危険だ。
主にリチウムベースのシステムで問題になるようで、鉄系やナトリウム系ははるかに安全だ。
その代わりエネルギー密度は低いが、合理的なトレードオフであり、充放電寿命もずっと長い傾向があるため、千回程度のサイクルではなく数万サイクルまで行く可能性がある。
「2023年の2410GWhから始まり、毎年59%成長すると2030年には61.917GWhになる。これは2030年までにほぼちょうど8回の倍増を意味する」という部分には桁の誤りがある。
これは約26倍の増加だ。8回倍増するには256倍の増加が必要になる。
誰でも単純な計算ミスはするが、7年間で年60%成長が8年間で年100%成長に近くなり得ないことは、かなり明白であるべきではないかと思う。
特に、記事の最初のページで指数成長を推論してきた自分の経歴を誇っている著者ならなおさらだ。
単なる揚げ足取りではない理由は、この誤った結果がその後のコスト削減推定の土台として使われているからだ。
2410GWhから始めて毎年59%の複利で増えると61,915GWh、つまり約61.915TWhになる。
そのため、著者はGWhではなくTWhと書きたかったのかもしれない。
それでも8回の倍増にはまったく近くない。それには12年、つまり2035年ごろまでかかる。1.59^12 = 261倍だ。
自分の論証過程も一緒に示してくれる記事は、結論を外部資料で検証できるので本当にありがたいし、その点は良かった。
Californiaで太陽光が成長するうえで補助金以外に助けになった要素は、電力網連系のおかげでバッテリー技術を直接管理しなくてもよかったことだ。
当初はワットをワットで交換するような実効的な料金制度があったが、電力会社が、電力販売利益の減少がインフラ維持と、町を爆発させ森を燃やしたことに対する裁判所の賠償金支払い能力に影響すると気づくと、CPUCに太陽光住宅所有者を電力会社の小作人のようにするモデルへ変えさせた。
利点があるとすれば、そのせいで100%オフグリッドへの関心が再燃することだ。電力会社のてこをなくし、価格統制を市場と消費者の手に戻すからだ。
興味深いのは、今や電力会社が消費者や商業ビルの「建物全体」の電力システムをピーク電力非常時の電力網バックアップとして使いたがっており、必要でなくても電力網接続を義務化しようとしている、という話が聞こえ始めている点だ。
CPUCが非常時に電力網を維持するため、私がいくらで電力を売り戻すべきかを命令することを拒否し、市場が許容できるだけ請求する権利を留保すると、真面目に代表者たちへ書いている。
機能不全という面ではかなりTexasっぽいが、目標はゼロカーボンの家庭用電力網をより速く普及させることであり、既存の電力会社を退場させることもその目標の助けになる。
バッテリーはその中核であり、著者が正しくて2030年までに**$1/kWhのバッテリー**に到達できるなら、生きてそれを見られそうでうれしい。
[1] 私が苦々しく見えるって？ なぜそう思うんだい :-)
業界のエンジニア、科学者、運用担当者から出てくる見通しを聞きたい
この記事は、バッテリーについては多く考えているものの、描いている未来を実際に作る仕事からは距離のある安楽椅子の専門家が書いたように読める
技術的な細部が重要になることもあるし、予測されたスケール化のトレンドは必然ではない
それでも核心的な主張は合理的だ
著者が深い技術専門家でなくても、指数関数を捉え、正しく外挿することはできる
指数成長はいずれ止まるが、それ自体が今年止まると考える理由にはならない
ナトリウムとバッテリーコストに関するざっくり計算は少なくとも妥当に見えるので、著者がエンジニアではないという理由で一蹴するより、真剣に検討する価値がある
著者は、人類の速度が1万〜2万年の間にどのように増加してきたかを描き、馬の家畜化、クリッパー船、蒸気機関車、自動車、飛行機、ロケットが速度を高めたと見ていた
ガガーリン直後だったとすれば、人類は秒速5マイルに到達したことになる
走ることから馬の家畜化までには数千年かかった一方、ライト兄弟からガガーリンまでは約60年しかかからなかったので、加速度が加速しているとし、外挿すれば2000年ごろにはワープドライブのようなもので光速を超えるのが明らかに見えた
もちろん現在の記録速度は1968年の秒速約7マイルで、1972年以降はそれすら再び達成されていない。外挿の限界だ
こういうことは以前にもあった。初期のコンピューター科学者たちは、私たちが毎日何気なくポケットに入れて持ち歩いている機器を想像できなかった。ほんの一世代前、私の年齢の半分の人にとっては二世代前のことだ
個人的には、今世紀のテーマは、安価で持続可能なエネルギーをばかげたほど豊富にし、昔はいったい何をして、どうやって持ちこたえていたのかと不思議に思うようになることだと見ている
その方向に収束する技術的ブレークスルーがあまりに多いので、これは起きることであり、問題は「いつか」であって「起きるか」ではない
スケジュールは不確実だが、極端に不確実というわけではない。著者はいくつかのトレンドをかなり短い時間軸で外挿しており、間違っているかもしれない。5倍外れても、なお合理的な時間表の中で起きる
彼がそこまで大きく外すようにも思えない。2030〜2035年には内燃機関と化石燃料は終わるだろう
非常に安いバッテリーに蓄えた非常に安い電子を使わないのは、狂気の沙汰になるだろう。kWhあたり50ドルなら悩む必要はなく、5ドル/kWhなら他のものを使うのは完全に異常だ。それは「たった」10倍の改善にすぎない
2024年にあらゆるイノベーションが止まり、その後の技術進歩がないと仮定するほうが素朴に見える。資金が十分に入り、成果が出そうなことがあまりに多く進行中だからだ
反対の見方は、進歩は既定路線であり、何かが減速しても、私たちがまだ考えていない別のものが隙間を埋めうるというものだ
今から2030年までは、教育を受けた推測をいくつか行うことができ、著者のやっていることはそれに近い
安価でクリーンなエネルギーは変革的だ。現在の主要な問題のほとんどは、直接的または間接的にエネルギーがボトルネックになっている
エネルギーを安くすることは重要だ。2倍の改善でもよく、10倍ならさらによく、数十年以内に100倍を見るかもしれない。その間のどこであっても変革的で、それ以上は想像しにくいが、不可能でもない
いつか核融合を成し遂げるかもしれないし、それが安くなるかもしれない
しかし私たちはすでに軌道上を回る見事な核融合発電所、つまり太陽を持っており、実際に必要な量より数桁多いエネルギーを降り注がせている
私たちは太陽光パネルでそれを収穫する方法を学んでおり、植物や木々はずっと前にそのコツを身につけていた
この記事は、貯蔵のためにバッテリーを活用する話であり、二つが組み合わさると美しい絵になる
ナトリウムイオンの要点は、希少または特殊な材料がない点だ。材料が安く、枯渇する可能性が低い
バッテリーは何TWh必要だろうか。数十、数百、数千TWhかもしれない。現在の電力使用量は年間約25PWhで、この数字は増えていくだろう
25,000TWhのバッテリーがあれば何ができるだろうか。年間生産量はまもなく1TWhを超え、これらのバッテリーの大半は数十年持つ
充電済みバッテリー25PWhは途方もない電力で、数十年以内にそのような量が身の回りにあるかもしれない
現在の成長率と経験率を基準に、バッテリーセルが2030年に8ドル/kWhに到達すると予測している。驚きだ
毎年1.59を掛けて7年間でバッテリー全体が25倍増えるとしているが、実際には8年かかる。ただ、それは見逃してもよい
ところがそれを8回の倍増だと言っているが、8回の倍増は256倍の増加だ
年100%成長でも9年かかり、年59%成長では256倍まで約13年かかる
コスト削減も一つずれているようだ。倍増ごとに25%低下するなら、現在価格の10%まで下がるには9回の倍増が必要だ
したがって8ドルまで行くには、さらに1〜2年を足す必要がある
それでも2040年ごろに8ドル/kWhに到達しうるというのは興味深く、特にナトリウム電池が物理的にその程度まで安くなり、数日分の電力網向け蓄電設備を作れそうに見える点でそうだ
2030年でも、著者の2023年の80ドル/kWhという主張を受け入れるなら、ほぼ3分の2の価格低下、つまり28ドル/kWhまでは可能だ
12V構成で230AhのLiFePO4セル4個を使い、夜間に太陽光で運営するブログを動かしている
インバーター経由で90Wのコンピューター環境も何時間も動かせる
こうしたセルがどれほど安くなったか、自分でバッテリー蓄電システムを構成することがどれほど現実的かを、人々にきちんと知ってほしい
今は時間ごとに料金が変わる変動型の翌日/前日電力料金プランを使っている
日によっては、電気を使うとお金をもらえる時間が何時間もあり、風力と太陽光がこれほど豊富なのは驚きだ
Tiber APIとPythonで遊びながら、安い時間帯にバッテリーを少し充電しつつ、太陽光が入る余地は残しておくのが本当に楽しい
50Ahリチウムイオンバッテリーのコストが下がり、内燃機関車の鉛蓄電池と競争できる水準に近づいている
自動車メーカーが始動後にバッテリーを充電可能な温度まで温めるシステムを設計することはできるが、鉛蓄電池をそのまま取り付けるほど単純ではない
その用途に合うLiFePO4バッテリーを設計するのがどれほど簡単かは分からない
12Vを使う理由は理解できるが、なぜ12Vリチウムバッテリーではないのかは分からない
しかしリチウムバッテリーはリサイクルできず、「もう少しだ」とか「未来は明るい」と言うのは、また「素早く動いて壊す」に近い