Tại sao dung lượng pin lại quan trọng?
Nguồn năng lượng sạch, tái tạo là cần thiết để giúp tạo ra một xã hội bền vững. Họ phải thay đổi sự phụ thuộc hiện tại của chúng tôi vào các nguồn năng lượng có vấn đề hơn như dầu mỏ, khí tự nhiên và urani. Vấn đề với các nguồn năng lượng tái tạo như vậy là chúng có thể không được sản xuất tại thời điểm cần thiết nhất - trong các giai đoạn nhu cầu năng lượng cao điểm.
Việc tạo ra năng lượng từ các nguồn như vậy phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Năng lượng gió được khai thác khi trời nhiều gió và việc tạo năng lượng mặt trời phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời. Những thách thức như vậy đòi hỏi một giải pháp lưu trữ như pin lithium-ion. Chúng cho phép tạo ra năng lượng tái tạo được lưu trữ cho đến khi được yêu cầu.
Theo Ram Ramachander, Giám đốc kỹ thuật số và Giám đốc thương mại cho doanh nghiệp đổi mới xã hội, tại Hitachi Europe, tầm quan trọng của việc lưu trữ pin là gấp đôi:
Thứ nhất, nó tạo điều kiện cho việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo liên tục, trong khi đồng thời mở cửa để tạo ra thu nhập cho người phát triển. Mục đích kép của việc lưu trữ pin là thúc đẩy việc áp dụng thị trường đại chúng của lưu trữ dân cư vượt quá năm 2020. Đến năm 2025 , chúng tôi có thể dự kiến lưu trữ nhà ở là một thành phần tích hợp và thiết yếu của tất cả các dự án năng lượng tái tạo. "
Ramachander thấy một tương lai nơi “những người phát triển” (nhà sản xuất / người tiêu dùng năng lượng cá nhân) sẽ cài đặt hệ thống lưu trữ năng lượng cá nhân, cho phép họ tiết kiệm đáng kể và cho phép họ tạo doanh thu bằng cách bán điện dư thừa trở lại lưới điện.
Trạng thái hiện tại của bộ nhớ pin
Chi phí sản xuất pin lithium-ion tiếp tục giảm.
Elon Musk của Tesla tin rằng chi phí pin lithium-ion sẽ giảm xuống 100 đô la / KWh vào năm 2020, giảm từ mức giá 1.000 đô la chỉ gần đây như năm 2010. Bloomberg dự báo chi phí lưu trữ pin giảm xuống dưới 50 đô la vào năm 2030. Chi phí hiện tại là 200 đô la phạm vi . Khi chi phí giảm, các nguồn năng lượng thay thế sẽ ngày càng trở nên cạnh tranh với các dự án năng lượng thông thường.
Nhu cầu lưu trữ pin tăng lên có thể bị ảnh hưởng bởi chính sách của chính phủ, điều này có thể dẫn đến tăng sản lượng và giảm giá. Một số tiểu bang đã áp dụng các nhiệm vụ và quy định lưu trữ, bao gồm California, Hawaii, Maryland, Massachusetts, Nevada, New Jersey và Oregon. Liên tiếp, một khoản tín dụng thuế đầu tư 30% vẫn có sẵn để đầu tư vào kho năng lượng, miễn là nó được kết hợp với dự án phát điện tái tạo. California đã thông qua chương trình tích cực nhất cho đến nay, đòi hỏi 33% năng lượng từ các nguồn tái tạo vào năm 2020 và 50% vào năm 2030.
Mức tiêu thụ lithium dự kiến sẽ tăng 42% trong giai đoạn 2017-2020, do sản xuất pin tăng. Giá tăng trong ngắn hạn dự kiến sẽ được theo sau bởi giảm từ năm 2019 trở đi khi sản xuất lithium tăng lên.
Việc sản xuất pin cũng phụ thuộc nhiều vào coban và niken. Giá Coban tăng gấp đôi từ năm 2016 đến năm 2017, với việc sản xuất pin lithium-ion cung cấp 49% nhu cầu trong năm 2017. Dự đoán tăng lên 61% vào năm 2022.
Sự phát triển của sản xuất xe điện (EV) đang thúc đẩy sản xuất pin lithium-ion. EV hiện chỉ chiếm khoảng 1% của tất cả các loại xe, nhưng điều đó sẽ thay đổi nhanh chóng. Theo một McKinsey & Company, phân khúc EV của thị trường xe hạng nhẹ có thể đạt 20% vào năm 2030.
Tesla đã tuyên bố sứ mệnh của mình là đẩy nhanh quá trình chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng bền vững thông qua “xe điện và các sản phẩm năng lượng ngày càng tăng.” Để hỗ trợ mục tiêu sản xuất nửa triệu xe mỗi năm vào năm 2018, Tesla, hợp tác với Panasonic, đã tạo ra pin Gigafactory nhà máy sản xuất ở Nevada.
Panasonic, nhà sản xuất pin lithium lớn nhất thế giới, đã công bố vào tháng 3 năm 2018 nó đã bắt đầu sản xuất tại một nhà máy mới trị giá 400 triệu USD ở Trung Quốc. CATL, hay Công nghệ Amperex đương đại, một đối thủ cạnh tranh trong không gian pin lithium-ion, cũng đã công bố ý định xây dựng một nhà máy khổng lồ ở Trung Quốc. Việc hoàn thành dự án sẽ nâng công suất lên 50 gigawatt giờ vào năm 2020, so với 35 GWh pin được sản xuất tại Gigafactory của Tesla.
Một tương lai tươi sáng cho pin lưu trữ?
Pin lưu trữ cung cấp một giải pháp khả thi để lưu trữ nguồn cung cấp năng lượng liên tục kết hợp với năng lượng tái tạo. Chi phí đang giảm khi sản xuất tăng, và họ cung cấp hy vọng cho một tương lai gắn liền với năng lượng tái tạo sạch.
Tuy nhiên, sẽ có các ràng buộc về tài nguyên được quản lý. Với sản lượng EV tăng gấp ba lần vào năm 2030, nhu cầu lithium sẽ tăng mạnh. Trái đất có trữ lượng lithium đáng kể, nhưng nhiều mỏ sẽ được yêu cầu đến trực tuyến một cách nhanh chóng. Một kim loại quan trọng khác được sử dụng trong sản xuất pin lithium-ion là coban. Ví dụ, điện thoại thông minh thường chứa 1 gam lithium và 8 gam coban. Hơn 40% coban khai thác đã được thị trường pin lithium-ion tiêu thụ, mặc dù thị trường EV vẫn còn rất nhỏ. Với mỗi chiếc xe điện yêu cầu 10kg coban, sản xuất leo thang nhanh chóng có nghĩa là các yêu cầu coban sẽ tăng đáng kể.
Mặc dù mối quan tâm như vậy, sự kết hợp của các nguồn năng lượng tái tạo và lưu trữ pin có vẻ như là lựa chọn tốt nhất cho việc loại bỏ sản xuất năng lượng bẩn.