Η κυρίαρχη τεχνολογία για την αποθήκευση ενέργειας, εξαιρουμένης της αντίστροφης αντλούμενης υδροηλεκτρικής ενέργειας, είναι οι ηλεκτροχημικές μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Όσο περισσότερες σταθερές μπαταρίες απαιτούνται για τη σταθεροποίηση των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας και την αξιοποίηση της παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές, τόσο περισσότερες εναλλακτικές λύσεις απαιτούνται.
Σύμφωνα με ανάλυση της εταιρείας συμβούλων IDTechEx, η αγορά των σταθερών μπαταριών μη λιθίου θα αυξηθεί κατά 61% (σύνθετος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης) μεταξύ 2022 και 2032. Στην ομάδα αυτή περιλαμβάνονται οι μπαταρίες νατρίου-θειού, οι μπαταρίες οξειδοαναγωγής ροής (RFB), οι μπαταρίες ιόντων ψευδαργύρου και οι μπαταρίες ιόντων νατρίου. Τα συστατικά που τα συνθέτουν είναι φθηνότερα – και πιο εύκολα διαθέσιμα – από το παραδοσιακό λίθιο, το νικέλιο, το κοβάλτιο και το μαγγάνιο.
Σύμφωνα με την πρόβλεψη της εταιρείας συμβούλων, οι εναλλακτικές χημικές ουσίες λιθίου θα καταλάβουν το 10% της παγκόσμιας αγοράς σταθερών μπαταριών έως το 2025, αν και το 90% θα εξακολουθεί να χρησιμοποιεί λίθιο. Και όσον αφορά τις χημικές ουσίες λιθίου, θα υπάρξει επίσης μεγάλη διαφοροποίηση των υλικών.
Για παράδειγμα, οι χημικές ουσίες σιδηροφωσφορικού λιθίου (LFP) είναι πολύ υποσχόμενες σε μεγάλη κλίμακα, πόσο μάλλον οι χημικές ουσίες στερεού ηλεκτρολύτη. Η κυρίαρχη τεχνολογία εξακολουθεί να είναι το NMC – νικέλιο-μαγγάνιο-κοβάλτιο – στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Η ουσία του θέματος είναι η αβεβαιότητα της προμήθειας των υλικών από τα οποία αποτελούνται οι μπαταρίες από τη στιγμή που η αυτοκινητοβιομηχανία θα ζητήσει βιομηχανικές ποσότητες για τη μαζική παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων, για να μην αναφέρουμε την ανάπτυξη της βιομηχανίας καταναλωτικών ηλεκτρονικών και οτιδήποτε χρησιμοποιεί μπαταρίες, πάνω από 1.500 GWh ετησίως μέχρι το 2030 σύμφωνα με την ίδια συμβουλευτική εταιρεία.
Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά που είναι πιο επιθυμητά σε κάθε περίπτωση, θα προτιμηθεί η μία ή η άλλη τεχνολογία: αξιοπιστία, ικανότητα φόρτισης, ισχύς εκφόρτισης, ενεργειακή πυκνότητα, κόστος, υποβάθμιση, θερμοκρασία λειτουργίας κ.λπ. Δεν είναι δυνατόν να βελτιωθούν όλα τα χαρακτηριστικά ταυτόχρονα- η βελτίωση του ενός σημαίνει επιδείνωση του άλλου.
Η αγορά εξαρτάται επί του παρόντος από τους Ασιάτες προμηθευτές πρώτων υλών και επεξεργασίας/παραγωγής κυττάρων. Τόσο η Βόρεια Αμερική όσο και η Ευρώπη – σε μικρότερο βαθμό – καταβάλλουν τεράστιες προσπάθειες Ε&Α για τη διαφοροποίηση των τεχνολογιών και των πρώτων υλών, στο πλαίσιο της προσπάθειας για ανεξαρτησία από την Ασία με κάθε έννοια. Το δεύτερο μισό της δεκαετίας θα είναι το κλειδί.