Nuacht Tionscail

Nochtann Anailís Plunge i gCostais Ceallraí Litiam-ian - Laghduithe Géar Breise Is Féidir

2021-06-16
TOPICS:
Teicneolaíocht Ceallraí, Fuinneamh, Fuinneamh Glas, Litiam-ian, Cadhnraí Li-Ion
Le DAVID L. CHANDLER, MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY MÁRTA 23, 2021



Tá laghdú 97% ar phraghas na dteicneolaíochtaí ceallraí Li-ian ó 1991. Creidmheas: MIT News. Íomhá graf le caoinchead na dtaighdeoirí.

Déanann an anailís cainníochtú ar thitim drámatúil praghais atá cosúil le feabhsuithe comhchosúla i bhfuinneamh na gréine agus na gaoithe, agus a thaispeánann go bhféadfadh laghduithe géara breise a bheith indéanta.

Tá costas na gcadhnraí litiam-ian rechargeable a úsáidtear le haghaidh fóin, ríomhairí glúine, agus gluaisteáin tite go mór le tríocha bliain anuas, agus ba chúis mhór leis fás tapa na dteicneolaíochtaí sin. Ach tá iarracht débhríoch a dhéanamh ar an laghdú costais sin torthaí débhríoch agus contrártha a chuir bac ar iarrachtaí todhchaí na teicneolaíochta a theilgean nó beartais agus tosaíochtaí taighde úsáideacha a cheapadh.

Anois, rinne taighdeoirí MIT anailís uileghabhálach ar na staidéir a d’fhéach ar an laghdú i bpraghsanna na gcadhnraí seo, arb í an teicneolaíocht is mó is féidir a ath-mhuirearú i saol an lae inniu. Breathnaíonn an staidéar nua siar thar trí scór bliain, lena n-áirítear anailís a dhéanamh ar na bunachair sonraí agus na doiciméid bhunúsacha nuair is féidir, chun pictiúr soiléir a fháil de ruthag na teicneolaíochta.

Fuair ​​na taighdeoirí gur thit costas na gcadhnraí seo 97 faoin gcéad ó tugadh isteach iad ar bhonn tráchtála i 1991. Tá an ráta feabhsúcháin seo i bhfad níos gasta ná mar a mhaígh go leor anailísithe agus tá sé inchomparáide le ráta na bpainéal gréine fótavoltach, a mheas cuid acu a bheith ina chás eisceachtúil. Tuairiscítear na torthaí nua inniu san iris Energy and Environmental Science, i bpáipéar ag iar-phost MIT Micah Ziegler agus an tOllamh Comhlach Jessika Trancik.

Cé gur léir go raibh laghduithe costas drámatúla i roinnt teicneolaíochtaí fuinnimh ghlain mar ghrian agus gaoth, deir Trancik, nuair a thosaigh siad ag féachaint ar an laghdú i bpraghsanna do chadhnraí litiam-ian, “chonaiceamar é sin bhí easaontas substaintiúil ann maidir le cé chomh tapa agus a tháinig laghdú ar chostais na dteicneolaíochtaí seo. ”Léirigh easaontais chosúla maidir le gnéithe tábhachtacha eile d’fhorbairt ceallraí a rianú, amhail an dlús fuinnimh a bhí ag feabhsú i gcónaí (fuinneamh stóráilte laistigh de mhéid áirithe) agus fuinneamh ar leith (fuinneamh stóráilte laistigh de mhais ar leith).

“Tá na treochtaí seo chomh iarmhartach chun sinn a bhaint amach san áit ina bhfuilimid anois, agus freisin chun smaoineamh ar cad a tharlódh sa todhchaí,” a deir Trancik, atá ina ollamh comhlach in Institiúid Sonraí MIT, Córais agus an tSochaí. Cé gur eol go coitianta go raibh an laghdú ar chostais ceallraí ina chumasóir don fhás le déanaí i ndíolachán feithiclí leictreacha, mar shampla, ní raibh sé soiléir cé chomh mór agus a bhí an meath sin. Tríd an anailís mhionsonraithe seo, a deir sí, “bhíomar in ann a dhearbhú go bhfuil, tá feabhas tagtha ar theicneolaíochtaí ceallraí litiam-ian i dtéarmaí a gcostais, ag rátaí atá inchomparáide le teicneolaíocht fuinnimh gréine, agus go sonrach modúil fótavoltach, atá go minic coinnithe mar chineál an chaighdeáin óir i nuálaíocht fuinnimh ghlain.â €

D’fhéadfadh sé a bheith aisteach go raibh éiginnteacht agus easaontas chomh mór sin ann faoin méid a laghdaigh costais ceallraí litiam-ian, agus cad iad na tosca a thug cuntas air, ach i ndáiríre tá cuid mhaith den fhaisnéis i bhfoirm sonraí corparáideacha a bhfuil dlúthghaol acu agus atá deacair dóibh taighdeoirí rochtain a fháil. Ní dhíoltar an chuid is mó de chadhnraí litiam-ian go díreach le tomhaltóirí - ní féidir leat rith síos go dtí do shiopa drugaí cúinne tipiciúil chun ceallraí athsholáthair a fháil do do iPhone, do ríomhaire nó do charr leictreach. Ina áit sin, ceannaíonn déantúsóirí cadhnraí litiam-ian agus tógann siad isteach leictreonaic agus gluaisteáin iad. Ceannaíonn cuideachtaí móra mar Apple nó Tesla cadhnraí ag na milliúin, nó déanann siad iad féin, ar phraghsanna a ndéantar idirbheartaíocht orthu nó a ndéantar cuntas inmheánach orthu ach nach nochtar go poiblí riamh.

Chomh maith le cuidiú le leictriú leanúnach an iompair a threisiú, d’fhéadfadh laghduithe breise ar chostais ceallraí litiam-ian cur le húsáid na gcadhnraí in iarratais stáiseanóireachta freisin mar bhealach chun soláthar uaineach foinsí fuinnimh ghlain mar ghrian agus gaoth a chúiteamh. . D’fhéadfadh ról suntasach a bheith ag an dá fheidhmchlár maidir le cuidiú le srian a chur ar astaíochtaí gás ceaptha teasa atá ag athrú aeráide. “Ní féidir liom an tábhacht a bhaineann leis na treochtaí seo i nuálaíocht fuinnimh ghlain a áibhéil teicneolaíochtaí fuinnimh, â € deir Trancik. “Ar ndóigh, tá i bhfad níos mó le déanamh chun aghaidh a thabhairt ar athrú aeráide, ach is cluicheoir é seo i ndáiríre.”

Ní bhaineann na torthaí nua ach le stair na forbartha ceallraí a aisghabháil, ach le cuidiú leis an todhchaí a threorú, tugann Ziegler le fios. Ag comhcheangal na litríochta foilsithe go léir ar ábhar na laghduithe costais i gcealla litiam-ian, fuair sé - gach beart éagsúil den fheabhsú stairiúil. Agus ar fud páipéir éagsúla, bhí taighdeoirí ag úsáid na dtreochtaí seo chun moltaí a dhéanamh faoi conas costais theicneolaíochtaí litiam-ian a laghdú tuilleadh nó cathain a d’fhéadfadh siad spriocanna costais a bhaint amach. ”Ach toisc go raibh an oiread sin difríochta sna sonraí bunúsacha, â € œ d’fhéadfadh na moltaí a bhí á ndéanamh ag na taighdeoirí a bheith an-éagsúil.â € Thug roinnt staidéir le fios nach dtitfeadh cadhnraí litiam-ian i gcostas tapa go leor d’iarratais áirithe, cé go raibh cinn eile i bhfad níos dóchasach. Féadann difríochtaí den sórt sin i sonraí tionchar dáiríre a imirt ar thosaíochtaí taighde agus dreasachtaí rialtais a leagan síos.

D'imigh na taighdeoirí isteach i bhfoinsí bunaidh na sonraí foilsithe, agus fuair siad i gcásanna áirithe gur úsáideadh sonraí príomhúla áirithe in iliomad staidéir a luadh níos déanaí mar fhoinsí ar leithligh, nó gur cailleadh na bunfhoinsí sonraí ar an mbealach. Agus cé nár dhírigh mórchuid na staidéar ach ar an gcostas, deir Ziegler gur tháinig sé chun solais go bhféadfadh anailís aontoiseach den sórt sin a bheith ró-mheasta cé chomh tapa agus a tháinig feabhas ar theicneolaíochtaí litiam-ian; Tá tosca, chomh maith le costas, meáchan agus toirt mar phríomhfhachtóirí le haghaidh feithiclí agus leictreonaic iniompartha araon. Mar sin, chuir an fhoireann an dara rian leis an staidéar, ag déanamh anailíse ar na feabhsuithe sna paraiméadair seo freisin.

“Níor glacadh cadhnraí litiam-ian toisc gurbh iad an teicneolaíocht is costasaí ag an am,” a deir Ziegler. “Bhí teicneolaíochtaí ceallraí níos saoire ar fáil. Glacadh le teicneolaíocht litiam-ian toisc go gceadaíonn sí duit leictreonaic iniompartha a chur i do lámh, toisc go gceadaíonn sí duit uirlisí cumhachta a dhéanamh a mhaireann níos faide agus a bhfuil níos mó cumhachta acu, agus tugann sé deis dúinn gluaisteáin a thógáil a fhéadfaidh raon tiomána leordhóthanach a sholáthar. “Bhraith mé nach raibh ach cuid den scéal á insint agam ach féachaint ar dhollair in aghaidh na cileavatuaire,” a deir sé.

Cuidíonn an anailís níos leithne sin le sainiú a dhéanamh ar an méid a d’fhéadfadh a bheith ann amach anseo, deir sé: “Táimid ag rá go bhféadfadh teicneolaíochtaí litiam-ian feabhas níos gasta a chur ar iarratais áirithe ná mar a bheifí ag súil leis ach féachaint ar thomhas amháin feidhmíochta. Trí fhéachaint ar ilbhearta, faigheann tú pictiúr níos soiléire den ráta feabhsúcháin go bunúsach, agus tugann sé seo le tuiscint go bhféadfaidís feabhas níos gasta a dhéanamh ar iarratais ina ndéantar na srianta ar mhais agus toirt a mhaolú. ”

Cuireann Trancik leis go bhféadfadh ról tábhachtach a bheith ag an staidéar nua i gceapadh beartais a bhaineann le fuinneamh. “Is gnách go ndéantar tagairt arís agus arís eile do threochtaí sonraí foilsithe ar an mbeagán teicneolaíochtaí glana a bhfuil laghduithe móra costais orthu le himeacht ama, gaoth, grian agus anois cadhnraí litiam-ian, agus ní amháin i bpáipéir acadúla ach i ndoiciméid bheartais agus tuairiscí tionscail, â € œ deir sí. “Tá aon chonclúidí tábhachtacha maidir le beartas aeráide bunaithe ar an mbeagán treochtaí seo. Ar an gcúis seo, tá sé tábhachtach iad a chur ina gceart. Tá géarghá ann na sonraí a chóireáil go cúramach, agus ár gcluiche a ardú ar an iomlán agus muid ag déileáil le sonraí teicneolaíochta agus ag rianú na dtreochtaí seo. ”

“Cinneann costais earraí paireacht praghsanna feithiclí leictreacha le feithiclí innill dócháin inmheánaigh,” a deir Venkat Viswanathan, ollamh comhlach in innealtóireacht mheicniúil in Ollscoil Carnegie Mellon, nach raibh baint aige leis an obair seo. “Is dócha go bhfuil laghduithe costas ceallraí ag gobadh amach ar cheann de na dúshláin is criticiúla chun tuiscint chruinn a fháil ar ghlacadh feithiclí leictreacha.”

Deir Viswanathan freisin - má aimsítear go bhféadfadh laghduithe ar chostais tarlú níos gasta ná mar a measadh roimhe seo, beifear in ann glacadh níos leithne, méideanna a mhéadú, agus laghduithe breise ar chostais dá bharr. â € ¦ Beidh tionchar buan ag na tacair sonraí a choinnítear, a ndéantar anailís orthu agus a scaoiltear leis an bpáipéar seo ar an bpobal. ”

Tagairt: “Athscrúdú a dhéanamh ar rátaí feabhsúcháin teicneolaíochta ceallraí litiam-ian agus meath ar chostais” le Micah S. Ziegler agus Jessika E. Trancik, 23 Márta 2021, Eolaíocht Fuinnimh agus Comhshaoil.
DOI: 10.1039 / D0EE02681F

Thacaigh Fondúireacht Alfred P. Sloan leis an obair.