锂电池成本爆降97，谁是头号功臣？

　　移动式电子设备的普及是现代信息社会的重要支撑，电动汽车的快速发展则代表了未来低碳经济的重要方向，而这些新产品快速普及的背后，锂电池技术的快速发展和成本不断降低起到了很关键的作用。那么，让成本快速降低的原因是大量投资带来的规模效应吗？麻省理工的研究人员发现，这个效应只能排第二。
　　图源：MITnews
　　自30年前开始商业化以来，锂电池产品的价格迅速下降，相比于最初的产品，已经下降了约97。科学家、企业、工程师在不同方向上的努力都有助降低成本，但这些努力的效果和相对重要性还不是很清楚。麻省理工学院的研究人员对其中的原因进行了详尽的分析，包括尽可能的收集原始的基础数据和技术文档，以便尽可能的还原锂电池价格变化的轨迹。
　　资料来源包括学术论文、行业和政府报告、新闻报道和报价单等，利用这些有关锂离子电池组件及其价格的数据，建立了电池开发成本方程和成本变化方程，并估计不同原料和组件成本降低机制的贡献，例如能量容量特性变化的影响，材料价格的降低和非材料成本的变化。研究人员发现，从上世纪90年代末到2010年左右，观察到的成本下降中约有38是由于努力提高电池电荷密度带来的。同时，正极材料价格的下降贡献了成本下降的18，非材料成本的变化贡献了成本下降的14。同时还考虑了市场互动机制的贡献，包括研发、技术改进和规模效应，他们发现，成本变化的最大份额是由公共和私人的研究工作带来的，这对成本降低做出了大部分贡献，而规模效应的贡献较小。
　　图源：MITnews
　　团队成员、麻省理工学院数据、系统研究所教授JessikaTrancik认为，总体而言，成本下降的大部分（超过50）来自与研发相关的活动，而其中的绝大多数又来自于化学和材料学的研究，规模效应的贡献约在30左右。同时他们发现，与人们一般认为的实验室创新商业化应用成本降低的模式不同，大部分研发投资出现在锂电池技术商业化之后，从1990年代初之后的二十多年内，大部分成本降低仍然来自研发工作商业化开始后，持续不断的研发工作还是降低成本的最大贡献者。
　　这反映了一种市场机制：有优势新产品出现，相对较贵蚕食旧产品的市场份额产生利润回报鼓励继续扩大规模同类产品竞争鼓励加大研发投入性能不断提高、成本不断降低同时市场份额不断扩大完全取代旧产品，改写整个行业版图。
　　这个研究结论看上去并没有什么稀奇的，科学技术是第一生产力对我们来说很熟悉，但是这个第一到底有多重要，对其进行定量的分析的确不容易做到。大部分信息都是以企业经营数据的形式存在的，很难获取。因为大多数锂电池并不直接出售给消费者，大多数时候锂电池都是电子产品和电动汽车的配件。像Apple或Tesla这样的大公司会采购数以百万计的电池或自己制造，价格是通过谈判或内部核算产生，很少会公开披露。同时，电池本身的设计、制造系统、供应链等都是潜在的影响因素，成本的改善来自于多方面的努力，而不仅仅来自少数人的工作。当许多市场变量发生变化时，会影响许多不同的成本构成，有着复杂的依赖关系，而该团队开发的方法使得从根本上绘制依赖关系网络，查看总体成本变化如何归因于这些变量成为可能。
　　Trancik和她的团队利用这种分析方法，分析了硅太阳能电池板和风能产品成本的快速下降，同时也用这种方法预测了核能发电的成本会上升。Trancik认为这确实有助于了解技术变革的基本机制，而且我们还可以及时开发专用模型，让我们能够发现可以用来改进未来技术的关键因素。新发现于2021年11月22日发表在EnergyandEnvironmentalScience上。
　　参考文献：
　　1。https：pubs。rsc。orgencontentarticlelanding2021EED1EE01313K
　　2。https：scitechdaily。comanalysisrevealsplungeinlithiumionbatterycostsfurthersteepdeclinespossible