Huippuyliopisto MIT:ssa tehty tutkimus arvioi, että sähköautojen ajovoima-akkujen tasainen hinnanlasku hiipuu muutaman vuoden päästä. Ei siis kannata unelmoida, että sähköautojen hinnat putoaisivat polttomoottoriautojen tasolle ihan lähivuosina, arvioi MIT Technology Review artikkelissaan.

Sähköautojen yleistyminen – ja sitä kautta niissä käytettyjen litiumioniakkujen kysynnän voimakas kasvu – on varmasti yleisimmin käytetty perustelu ja muuttuja innovaatiokriittisten materiaalien kasvuennusteiden taustalla. Akkumetallien, etunenässä koboltti, litium ja nikkeli,  kysyntään heijastuu voimakkaasti sähköautomarkkinoiden toteutunut kehitys ja arviot seuraavan kymmenen vuoden kehityksestä. Ympäristöministeriön joulukuun alussa järjestämässä ”Kestävä, kehittyvä kemia” –seminaarissa puhunut Umicore Finlandin (aiemmin osa Freeport Cobaltia) Arto Fränti kertoi, että muutaman vuoden takaisiin ennusteisiin verrattuna koboltin merkitys on pienentynyt uusien akkukemioiden myötä, mutta vastaavasti akkulaatuisen nikkelin kysyntä on kasvanut, kun NMC-akuissa on kobolttia korvattu nikkelillä.

Litiumakut ratkaisevassa roolissa

MIT Energy Initiative –hankkeen tuore raportti varoittaa, että sähköautot eivät välttämättä koskaan pääse polttomoottoriautojen kanssa samalle viivalle hinnan osalta, niin kauan ne käyttävät litiumioniakkuja. MIT:n tutkimus arvioi, että todennäköisesti menee ainakin vuosikymmen kuroa umpeen erot eri tyyppisten ajoneuvojen elinkaaren aikaisissa kustannuksissa.

Kuva 1. MIT Energy Initiative -tutkimushankkeen tuore raportti ei usko sähköautojen halpuutuksen toteutuvan ihan lähivuosina (Lähde: MIT, 2019)

Yllättävä tulos uudessa tutkimuksessa

MIT:n tutkimuksen tulokset poikkeavat merkittävästi muiden tutkimusryhmien tuloksista, joissa on ennustettu sähköautojen pääsevän samalle tasolle polttomoottoriautojen hintojen kanssa jo seuraavan viiden vuoden aikana. MIT:n ennustama hintakehitys voisi hidastaa merkittävästi siirtymistä pienipäästöisiin ajoneuvoihin. Valtiot joutuisivat pidentämään sähköautoille tarjottavia tukia tai ne joutuisivat asettamaan tiukempia kieltoja polttomoottoriautoille, jotta sähköautojen leviämiselle asetettuihin tavoitteisiin ja päästöleikkauksiin päästäisiin, arvioi MIT Technology Review artikkelissaan.

Liikenne on merkittävin kasvihuonekaasujen lähde Yhdysvalloissa ja globaalistikin neljänneksi suurin. Ilmaston lämpenemisen pysäyttämiseksi tarvittavia päästöjen leikkauksia on mahdoton saavuttaa ilman, että yksityisautoilu ja joukkoliikenne siirtyvät vähäpäästöisempään teknologiaan, linjaa lehti.

Akku ei voi maksaa vähemmän kuin sen sisältämät raaka-aineet

Haasteena on, että litiumioniakkujen tasaisena jatkunut hinnanlasku tulee hidastumaan lähivuosina, kun akkujen raaka-aineiden hinnat tulevat vastaan. Akkujen osuus sähköauton kokonaishinnasta on tyypillisesti noin kolmannes.

MIT:n Mobility of the Future –tutkimusryhmän edustaja huomattaa, että jos akkujen hinnanlasku noudattaisi eräissä muissa tutkimuksissa esitettyjä trendejä, tarkoittaisi se, että akkujen myyntihinta olisi vähemmän kuin niiden valmistukseen käytettävien raaka-aineiden hinta. MIT:n tutkimusryhmä pitää tätä merkittävä valuvikana useissa tutkimuksissa.

Maaginen 100 USD/kWh-raja

Nykyisten litiumioniakkujen hinnat ovat luokkaa 175 – 300 USD/kWh (tyypillisessä keskipitkän toimintamatkan omaavassa sähköautossa on 60 kWh akkupaketti).

Useat kaupalliset ja akateemiset tutkimusryhmät ovat ennustaneet litiumioniakkujen hintojen laskevan 100 USD/kWh -tasolle vuoteen 2025 mennessä tai jopa aikaisemmin. Esimerkiksi BloombergNEF on arvioinut, että akkupakettien hinnat laskevat $100/kWh-tasolle jo vuonna 2023. Tätä 100 USD/kWh hintaa pidetään maagisena rajana, jolloin sähkö- ja polttomoottoriautojen vähittäismyyntihintojen pitäisi olla samalla tasolla ilman tukiaisia. Sähköautojen akkupakettien hintojen on myös ennustettu laskevan tämän jälkeenkin.

“The path to achieving $100/kWh by 2024 looks promising, even if there will undoubtedly be hiccups along the way. There is much less certainty on how the industry will reduce prices even further, from $100/kWh down to $61/kWh by 2030. This is not because it is impossible but rather that there are a variety of options and paths that can be taken.” (BloombergNEF, Dec 2019)

Kuva 2. BloombergNEF on seurannut tiiviisti akkupakettien hintakehitystä. (Lähde: BloombergNEF, 2019)

MIT:n Insights into Future Mobility -raportin mukaan 100 taalan rajapyykin saavuttaminen vuoteen 2030 mennessä tarkoittaisi, että akkujen materiaalikustannusten pitäisi pysyä samalla tasolla seuraavien kymmenen vuoden ajan – samaan aikaan kuin litiumioniakkujen kysynnän odotetaan nousevan rajusti.

Kuva 3. Litiumioniakkujen kysynnän on ennustettu kasvavan rajusti. (Lähde: BloombergNEF, Avicienne)

Raportti arvioi, että todennäköisesti akkujen hinnat putovat vain 124 USD/kWh-tasolle vuoteen 2030 mennessä. Tällä akkujen hintatasolla sähköautojen ja polttomoottoriautojen koko elinkaarikustannukset olisivat samalla tasolla johtuen polttomoottoriautojen korkeammista polttoaine- ja huoltokustannuksista. Raportti muistuttaa, että lopullinen hintakäyrien leikkauspiste riippuu paljon polttoaineen hinnasta ja myös ajoneuvon tyypistä.

Edellä kerrotusta johtuen reilun 300 km toimintamatkan omaavan sähköauton hintalappu olisi edelleen tuhansia euroja korkeampi (MIT puhuu USA:n hintatasosta) kuin vastaavan polttomoottoriauton. Vaikka sähköauton elinkaarikustannukset olisivat pienemmät kuin polttomoottoriauton, on ihmisillä MIT:n mukaan taipumus katsoa enemmän auton ostohintaa kuin kokonaiskustannuksia.

Akkujen materiaalikustannusten osuus nousee

Akkujen kustannukset laskevat todennäköisesti jatkossakin, kun akkuvalmistajat vähentävät kalliin koboltin osuutta akuissaan. Myös akkutuotanto tehostuu, kun tuotantovolyymit kasvavat. MIT:n tutkimusryhmä muistuttaa kuitenkin, että metallien kaivostoiminta on jo kypsä toimiala, joten on todennäköistä, että laskeva hintakehitys metallien hinnoissa hidastuu voimakkaasti vuoden 2025 jälkeen. Tämän jälkeen materiaalikustannukset muodostavat koko ajan suuremman osan akkujen kokonaiskustannuksista.

Toim. huom. Kaivostoimintaan liittyvä haaste on myös se, että rikkaimmat ja helpoimmin tavoitettavat esiintymät on monilla alueilla jo käytetty, joten metalleja joudutaan kaivamaan kauempaa ja köyhemmästä malmista. Myös ympäristövaatimusten kiristyminen nostaa kaivostoiminnan ja metallinjalostuksen kustannuksia. Parhaillaan on käynnissä esimerkiksi litiumin osalta kehitys, jossa alan suuret toimijat tekevät pitkiä toimitus/hankintasopimuksia, joilla lukitaan iso osa markkinoiden kapasiteetista. Lisäksi esimerkiksi Kiina on hankkinut omistukseensa runsaasti kaivos- ja metallinjalostuskapasiteettia ympäri maailman.

Vuoden 2030 jälkeen vaaditaan hyppäys akkuteknologiassa

Jotta akkujen hinnat saataisiin vuoden 2030 jälkeen jyrkempään laskuun, pitäisi akkuteknologiassa hypätä nykyisistä litiumioniakuista kokonaan toisiin teknologioihin, kuten litium-metalliakkuihin. Nämä uudet teknologiat ovat kuitenkin vielä hyvin varhaisessa kehitysvaiheessa, joten on epävarmaa, onko niistä litiumioniakun korvaajaksi vuoteen 2030 mennessä, muistuttaa MIT:n Mobility of the Future Groupin vetäjä Randall Field.

Paljon uusia sähköautomalleja tulossa

Positiivinen uutinen MIT Technology Review’n mukaan on se, että kasvava joukko autonvalmistajia on siirtymässä sähköautojen maailmaan. Uusia malleja tulee kovaa vauhtia eri hintaluokkiin.

MIT:n tutkimus korostaa, että liikenteen päästöjen voimakkaampi vähentäminen vaatii myös sähköautojen lataukseen käytettävän sähkön tuotannon uudistamista. Esimerkiksi Yhdysvalloissa on sähköautolla ajetun kilometrin päästöt vain noin 45% pienemmät kuin polttomoottoriautolla. Syynä tähän on, että monilla markkinoilla sähköä tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla. Tutkijoiden mukaan eräissä Yhdysvaltojen osavaltiossa, kuten hiiliosavaltio Länsi-Virgiassa, sähköautojen elinkaaripäästöt voivat olla jopa samalla tasolla kuin polttomoottoriautoissa. Lisäksi sähköautojen valmistuksen päästöt ovat akkujen takia korkeammat kuin polttomoottoriautojen.

Mikäli sähköautot eivät pysty suoraan hinnalla kilpailemaan markkinoilla, täytyy valtiovallan ottaa isompaa roolia sähköautojen yleistymisen edistämisessä ja liikenteen päästöjen leikkaamisessa.

MIT:n tutkimus ennustaa, että täyssähköautojen ja ladattavien hybridien osuus nousee niiden hintojen laskiessa kaikissa skenaariossa tasolle, jossa niitä on noin kolmannes koko autokannasta vuoteen 2050 mennessä – vaikka uusia ympäristölinjauksia ei tulisikaan. Mikäli polttomoottoriautoille tulisi tiukempaa ympäristösääntelyä, kuten esimerkiksi globaali hiilivero, voisi sähkö- ja hybridiautojen osuus nousta 50 prosenttiin vuosisadan puoliväliin mennessä.

Lähteet:

 

Lisää aiheesta:

 

Korealainen akkujätti LG Chem tähtää maailman viiden suurimman kemianalan yrityksen joukkoon

Kriittisten metallien saatavuus uhkaa hidastaa sähköautojen leviämistä

 

About the author