Perché la memoria della batteria è così importante?
Sono necessarie fonti energetiche pulite e rinnovabili per contribuire a creare una società sostenibile. Devono spostare la nostra attuale dipendenza da fonti di energia più problematiche come petrolio, gas naturale e uranio. Il problema con tali fonti di energia rinnovabile è che potrebbero non essere prodotte nel momento in cui è più necessario, durante i periodi di picco della domanda di energia.
La creazione di energia da tali fonti dipende dalle condizioni ambientali. L'energia eolica viene sfruttata quando è ventoso e la creazione di energia solare dipende dalla luce solare. Tali sfide richiedono una soluzione di archiviazione come batterie al litio. Consentono di conservare la produzione di energia rinnovabile fino al momento necessario.
Secondo Ram Ramachander, Chief Digital Officer e Chief Commercial Officer per Social Innovation Business, in Hitachi Europe, l'importanza dello storage delle batterie è duplice:
"Serve a un duplice scopo: in primo luogo, facilita l'integrazione di fonti energetiche rinnovabili intermittenti e allo stesso tempo apre la porta alla generazione di reddito per i prosumer." Il duplice scopo dello stoccaggio delle batterie sta guidando l'adozione sul mercato di massa dello storage residenziale oltre il 2020. Entro il 2025 possiamo aspettarci che lo storage residenziale sia una componente integrata ed essenziale di tutti i progetti di energia rinnovabile ".
Ramachander vede un futuro in cui i "prosumer" (singoli produttori / consumatori di energia) installeranno i singoli sistemi di accumulo di energia, consentendo loro di ottenere risparmi significativi e consentendo loro di generare entrate vendendo energia in eccesso alla rete.
Lo stato attuale di memoria della batteria
Il costo della produzione di batterie agli ioni di litio continua a diminuire.
Elon Musk of Tesla ritiene che i costi della batteria agli ioni di litio scenderanno a $ 100 / KWh entro il 2020, in ribasso rispetto al prezzo di $ 1.000 solo nel 2010. Bloomberg prevede che i costi di stoccaggio della batteria scendano sotto i $ 50 entro il 2030. Il costo attuale è di $ 200 gamma . Con il calo dei costi, le fonti energetiche alternative diventeranno sempre più competitive con i progetti energetici convenzionali.
L'aumento della domanda di stoccaggio della batteria può essere influenzato dalla politica del governo, che a sua volta può comportare un aumento della produzione e un calo dei prezzi. Diversi stati hanno adottato mandati e regolamenti di stoccaggio, tra cui California, Hawaii, Maryland, Massachusetts, Nevada, New Jersey e Oregon. Federalmente, un credito di imposta sugli investimenti del 30% è ancora disponibile per gli investimenti nello stoccaggio di energia, a patto che sia associato a un progetto di generazione di energia rinnovabile. La California ha adottato il programma più aggressivo fino ad oggi, richiedendo il 33% di energia da fonti rinnovabili entro il 2020 e il 50% entro il 2030.
Il consumo di litio dovrebbe aumentare del 42% tra il 2017 e il 2020, grazie all'aumento della produzione di batterie. Si prevede che gli aumenti dei prezzi nel breve termine saranno seguiti da diminuzioni dal 2019 in poi all'aumentare della produzione di litio.
Anche la produzione di batterie dipende molto da cobalto e nichel. I prezzi del cobalto sono raddoppiati tra il 2016 e il 2017, con la produzione di batterie agli ioni di litio che alimentano il 49% della domanda nel 2017. Si prevede che crescerà fino al 61% entro il 2022.
La crescita della produzione di veicoli elettrici (EV) sta guidando la produzione di batterie agli ioni di litio. Attualmente gli EV rappresentano solo all'incirca l'1 percento di tutti i veicoli, ma questo cambierà rapidamente. Secondo una McKinsey & Company, il segmento EV del mercato dei veicoli leggeri potrebbe raggiungere il 20% entro il 2030.
Tesla ha dichiarato la propria missione come l'accelerazione della transizione globale verso l'energia sostenibile attraverso "veicoli elettrici e prodotti energetici sempre più convenienti". Per sostenere il suo obiettivo di produrre mezzo milione di automobili all'anno entro il 2018, Tesla, in collaborazione con Panasonic, ha creato la sua batteria Gigafactory stabilimento di produzione in Nevada.
Panasonic, il più grande produttore al mondo di batterie al litio, ha annunciato nel marzo 2018 che aveva iniziato la produzione in un nuovo stabilimento da $ 400 milioni in Cina. CATL, o Amperex Technology contemporanea, un concorrente nello spazio delle batterie agli ioni di litio, ha anche annunciato l'intenzione di costruire una gigantesca fabbrica in Cina. Il completamento del progetto aumenterebbe la sua capacità a 50 gigawattora entro il 2020, rispetto ai 35 GWh di batterie prodotte al Gigafactory di Tesla.
Un futuro brillante per le batterie di stoccaggio?
Le batterie di accumulo offrono una valida soluzione per lo stoccaggio di forniture energetiche intermittenti associate alle energie rinnovabili. I costi diminuiscono all'aumentare della produzione e forniscono speranza per un futuro legato alle energie rinnovabili pulite.
Tuttavia, ci saranno dei limiti di risorse da gestire. Con la produzione di EV che aumenta di trenta volte entro il 2030, la domanda di litio aumenterà drasticamente. La Terra ha notevoli riserve di litio, ma occorreranno più miniere per arrivare online velocemente. Un altro metallo importante utilizzato nella produzione di batterie agli ioni di litio è il cobalto. Ad esempio, uno smartphone contiene in genere 1 grammo di litio e 8 grammi di cobalto. Oltre il 40% del cobalto estratto è già consumato dal mercato delle batterie agli ioni di litio, anche se il mercato EV è ancora molto piccolo. Con ogni veicolo elettrico che richiede 10 kg di cobalto, la produzione in rapido aumento significa che i requisiti di cobalto aumenteranno notevolmente.
Nonostante tali preoccupazioni, la combinazione di fonti di energia rinnovabile e accumulo di batterie sembra l'opzione migliore per eliminare la produzione di energia sporca.