Biaya baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang yang digunakan untuk telepon, laptop, dan mobil telah turun drastis selama tiga dekade terakhir, dan telah menjadi pendorong utama pertumbuhan pesat teknologi tersebut. Tetapi upaya untuk mengukur bahwa penurunan biaya telah menghasilkan hasil yang ambigu dan bertentangan yang telah menghambat upaya untuk memproyeksikan masa depan teknologi atau merancang kebijakan dan prioritas penelitian yang berguna.
Sekarang, para peneliti MIT telah melakukan analisis mendalam terhadap studi yang melihat penurunan harga baterai ini, yang merupakan teknologi isi ulang yang dominan di dunia saat ini. Studi baru ini melihat ke belakang selama tiga dekade, termasuk menganalisis kumpulan data dan dokumen asli yang mendasari bila memungkinkan, untuk sampai pada gambaran yang jelas tentang lintasan teknologi.
Para peneliti menemukan bahwa biaya baterai ini telah turun 97 persen sejak pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun 1991. Tingkat peningkatan ini jauh lebih cepat daripada yang diklaim oleh banyak analis dan sebanding dengan panel surya fotovoltaik, yang dianggap oleh beberapa orang. menjadi kasus yang luar biasa. Penemuan baru ini dilaporkan hari ini di jurnal Energy and Environmental Science , dalam sebuah makalah oleh postdoc MIT, Micah Ziegler dan Associate Professor Jessika Trancik.
Meskipun jelas bahwa telah terjadi penurunan biaya yang dramatis dalam beberapa teknologi energi bersih seperti matahari dan angin, kata Trancik, ketika mereka mulai melihat penurunan harga baterai lithium-ion, kami melihat bahwa ada ketidaksepakatan yang substansial seperti tentang seberapa cepat biaya teknologi ini turun. Ketidaksepakatan serupa muncul dalam menelusuri aspek penting lainnya dari pengembangan baterai, seperti kepadatan energi yang terus meningkat (energi yang disimpan dalam volume tertentu) dan energi spesifik (energi yang disimpan dalam massa tertentu).
Tren ini sangat penting untuk membawa kita ke tempat kita sekarang, dan juga untuk memikirkan tentang apa yang bisa terjadi di masa depan, kata Trancik, yang merupakan profesor di Institut Data, Sistem, dan Masyarakat MIT. Meskipun sudah menjadi rahasia umum bahwa penurunan biaya baterai merupakan faktor pendorong pertumbuhan penjualan kendaraan listrik baru-baru ini, misalnya, tidak jelas seberapa besar penurunan tersebut. Melalui analisis terperinci ini, dia berkata, kami dapat memastikan bahwa ya, teknologi baterai lithium-ion telah meningkat dalam hal biayanya, pada tingkat yang sebanding dengan teknologi energi matahari, dan khususnya modul fotovoltaik, yang sering kali diangkat. sebagai salah satu standar emas dalam inovasi energi bersih.
Mungkin tampak aneh bahwa ada ketidakpastian dan ketidaksepakatan yang begitu besar tentang berapa banyak biaya baterai lithium-ion yang telah menurun, dan faktor apa yang menyebabkannya, tetapi pada kenyataannya banyak informasi dalam bentuk data perusahaan yang dipegang erat yang sulit untuk dipahami. peneliti untuk mengakses. Sebagian besar baterai lithium-ion tidak dijual langsung ke konsumen - Anda tidak dapat pergi ke apotek di sekitar Anda untuk membeli baterai pengganti untuk iPhone, PC, atau mobil listrik Anda. Sebaliknya, produsen membeli baterai lithium-ion dan membuatnya menjadi elektronik dan mobil. Perusahaan besar seperti Apple atau Tesla membeli baterai jutaan, atau memproduksinya sendiri, dengan harga yang dinegosiasikan atau diperhitungkan secara internal tetapi tidak pernah diungkapkan kepada publik.
Selain membantu meningkatkan elektrifikasi transportasi yang sedang berlangsung, penurunan lebih lanjut dalam biaya baterai lithium-ion juga berpotensi meningkatkan penggunaan baterai dalam aplikasi stasioner sebagai cara untuk mengkompensasi pasokan sumber energi bersih yang terputus-putus seperti matahari dan angin. Kedua aplikasi tersebut dapat memainkan peran penting dalam membantu mengekang emisi gas rumah kaca pengubah iklim dunia. Saya tidak bisa melebih-lebihkan pentingnya tren ini dalam inovasi energi bersih untuk membawa kita ke tempat kita sekarang, di mana mulai terlihat seperti kita bisa melihat elektrifikasi kendaraan yang cepat dan kita melihat pertumbuhan pesat dari teknologi energi terbarukan, Kata Trancik. Tentu saja, masih banyak yang harus dilakukan untuk mengatasi perubahan iklim, tetapi ini benar-benar telah mengubah permainan.
Penemuan baru ini bukan hanya soal menelusuri kembali sejarah pengembangan baterai, tetapi juga membantu memandu masa depan, kata Ziegler. Menyisir semua literatur yang diterbitkan tentang subjek pengurangan biaya dalam sel lithium-ion, dia menemukan ukuran yang sangat berbeda dari peningkatan historis. Dan di berbagai makalah yang berbeda, para peneliti menggunakan tren ini untuk memberikan saran tentang cara mengurangi biaya teknologi lithium-ion lebih lanjut atau kapan mereka dapat memenuhi target biaya. Tetapi karena data yang mendasarinya sangat bervariasi, rekomendasi yang dibuat oleh para peneliti bisa jadi sangat berbeda. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa baterai lithium-ion tidak akan cepat murah untuk aplikasi tertentu, sementara yang lain jauh lebih optimis.
Artikel lain:Belajar adalah hal yang pertama menghubungkan gelombang otak dengan bentuk pemikiran tertentu
Para peneliti menggali sumber asli dari data yang dipublikasikan, dalam beberapa kasus menemukan bahwa data primer tertentu telah digunakan dalam berbagai penelitian yang kemudian dikutip sebagai sumber terpisah, atau bahwa sumber data asli telah hilang di sepanjang jalan. Dan sementara sebagian besar studi hanya berfokus pada biaya, Ziegler mengatakan menjadi jelas bahwa analisis satu dimensi seperti itu mungkin meremehkan seberapa cepat teknologi lithium-ion meningkat; Selain biaya, berat dan volume juga merupakan faktor kunci untuk kendaraan dan elektronik portabel. Jadi, tim menambahkan jalur kedua ke studi, menganalisis peningkatan pada parameter ini juga.
Baterai lithium-ion tidak diadopsi karena merupakan teknologi paling murah saat itu, kata Ziegler. Ada teknologi baterai yang lebih murah tersedia. Teknologi lithium-ion diadopsi karena memungkinkan Anda meletakkan elektronik portabel ke tangan Anda, karena memungkinkan Anda membuat perkakas listrik yang tahan lama dan memiliki daya lebih, dan memungkinkan kami untuk membuat mobil yang dapat memberikan jarak berkendara yang memadai. Rasanya seperti hanya melihat dolar per kilowatt-hour hanya menceritakan sebagian dari cerita, katanya.
Analisis yang lebih luas membantu untuk menentukan apa yang mungkin di masa depan, ia menambahkan: Kami mengatakan bahwa teknologi lithium-ion mungkin meningkat lebih cepat untuk aplikasi tertentu daripada yang akan diproyeksikan hanya dengan melihat satu ukuran kinerja. Dengan melihat beberapa ukuran, pada dasarnya Anda mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang tingkat peningkatan, dan ini menunjukkan bahwa mereka mungkin dapat meningkat lebih cepat untuk aplikasi yang membatasi massa dan volume.
Trancik menambahkan studi baru ini dapat memainkan peran penting dalam pembuatan kebijakan terkait energi. Tren data yang dipublikasikan tentang beberapa teknologi bersih yang telah mengalami penurunan biaya besar dari waktu ke waktu, angin, matahari, dan sekarang baterai lithium-ion, cenderung dirujuk berulang kali, dan tidak hanya dalam makalah akademis tetapi juga dalam dokumen kebijakan dan industri laporan, katanya. Banyak kesimpulan penting kebijakan iklim didasarkan pada beberapa tren ini. Untuk alasan ini, penting untuk melakukannya dengan benar. Ada kebutuhan nyata untuk memperlakukan data dengan hati-hati, dan meningkatkan permainan kami secara keseluruhan dalam menangani data teknologi dan melacak tren ini.
Biaya baterai menentukan keseimbangan harga kendaraan listrik dengan kendaraan bermesin pembakaran internal, kata Venkat Viswanathan, seorang profesor teknik mesin di Universitas Carnegie Mellon, yang tidak terkait dengan pekerjaan ini. Jadi, memproyeksikan penurunan biaya baterai mungkin merupakan salah satu tantangan paling kritis dalam memastikan pemahaman yang akurat tentang adopsi kendaraan listrik.
Viswanathan menambahkan bahwa temuan bahwa penurunan biaya dapat terjadi lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya akan memungkinkan adopsi yang lebih luas, meningkatkan volume, dan mengarah pada penurunan biaya lebih lanjut.
Sumber:scienceblog.com-freepik.com
Baca juga:
Bukan hanya co2 peningkatan suhu juga mengubah fotosintesis dalam iklim yang berubah
Ditemukan di luar angkasa molekul berbasis karbon yang kompleks
Sebulan di mars apa yang ditemukan robot perseverance nasa sejauh ini
